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AUSCULTACIN, CALIFICACIN DEL ESTADO SUPERFICIAL Y EVALUACIN
ECONMICA DE LA CARRETERA SECTOR PUENTE DE
LA LIBERTAD MALTERIA DESDE EL K0+000 HASTA EL K6+000 (CDIGO
5006)
PRESENTADO POR ING. JULIN ANDRS PINILLA VALENCIA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES
2007
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ECONMICA DE LA CARRETERA SECTOR PUENTE DE
LA LIBERTAD MALTERIA DESDE EL K0+000 HASTA EL K6+000 (CDIGO
5006)
PRESENTADO POR ING. JULIN ANDRS PINILLA VALENCIA
DIRECTOR: ING. OSCAR CORREA CALLE
CODIRECTOR: ING. JULIO ENRIQUE GUEVARA JARAMILLO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES
2007
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AGRADECIMIENTOS
El autor de este trabajo de grado
Expresa sus ms sinceros
Agradecimientos a:
Los directores,
Ingeniero Oscar Correa Calle
Ingeniero Julio Enrique Guevara Jaramillo,
Por su valiosa colaboracin
Para hacer posible la elaboracin de este trabajo.
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TABLA DE CONTENIDO
Pg. RESUMEN ABSTRACT 1. INTRODUCCIN 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO
GENERAL 2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS 3. JUSTIFICACIN 4. DEFINICIN DEL
PROBLEMA 5. ALCANCE 6. MARCO TERICO 6.1. DEFINICION DE PAVIMENTO
6.2. LOS DAOS 6.2.1. Clasificacin de los Daos 6.2.2. Importancia de
la Clase de Daos 6.2.3. Utilidad del Inventario de Daos 6.3. VIZIR
6.3.1. Clasificacin y Cuantificacin de los Daos 6.3.2. Determinacin
del ndice de Deterioro Superficial, Is 6.3.3. Algunos Daos de
Importancia no Contemplados por el Sistema6.3.4. Aplicacin del
Inventario de Fallas del Pavimento 6.3.5. Juicio sobre la Capacidad
del Pavimento 6.4. PCI (Pavement Condition Index) 6.4.1.
Procedimiento de Evaluacin de la Condicin del Pavimento 6.4.2.
Unidades de Muestreo 6.4.3. Clculo del PCI de las Unidades de
Muestreo 6.4.3.1. Clculo para Carreteras con Capa de Rodadura
Asfltica 6.4.4. Clculo del PCI de una Seccin de Pavimento 7.
EVALUACION ECONOMICA BASADA EN EL PROGRAMA HDM-4 7.1. DESARROLLO
HISTORICO DEL MODELO HDM 7.2. ESTRUCTURA DEL HDM-4 7.2.1.
Manejadores de Datos 7.2.2. Herramientas de Anlisis 7.2.3. Modelos
7.3. Marco Analtico 7.4. Usos del Modelo HDM-4 8. PROCEDIMIENTO DE
ANALISIS
1 2 3 4 4 4 5 6 7 8 8 8 9
11 11 14 14 15 16 20 20 21 22 23 23 24 26 27 28 31 32 32 33 34
37 39
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8.1. RECOPILACION DE INFORMACION 8.3. TRABAJO DE OFICINA 8.4.
INFORMA FINAL 9. EVALUACION DE LA CONDICION DEL PAVIMENTO 9.1.
EVALUACION DE LA SUPERFICIE DE RODADURA POR PCI 9.1.1. Clculo de la
Condicin del Pavimento de la Metodologa PCI 9.2. EVALUACION DE LA
SUPERFICIE DE RODADURA POR
VIZIR 9.2.1. Calculo de la Condicin del Pavimento de la
Metodologa
VIZIR 9.3 COMPARACION METODOLOGICA PCI VICIR 9.3.1. Comparacin
Metodologa PCI VICIR 10. SECTORIZACIN DE LA CONDICIN DEL PAVIMENTO
POR
EL MTODO DE LAS DIFERENCIAS ACUMULADAS 10.1. Solucin Tabulada De
La Aproximacin Sucesiva De Las
Diferencias Acumuladas De La Condicin Del Pavimento (PCI):
Unidad De Muestreo 30m
10.2. Solucin Tabulada De La Aproximacin Sucesiva De Las
Diferencias Acumuladas De La Condicin Del Pavimento (VIZIR): Unidad
De Muestreo 30m
11. ANLISIS DE LA CONDICIN DEL PAVIMENTO PARA SECTORIZACIN
HOMOGNEA.
12. DIAGNSTICO SUPERFICIAL Y ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO
12.1. ndice De Regularidad Internacional (IRI) 12.1.1
Perfilgrafo Lser 12.2. Deflexiones (FWD) de la Estructura del
Pavimento 12.2.1 Deflectometro de Impacto 12.3 Nmero Estructural
Efectivo (SNE) a partir de las deflexiones 13. EVALUACIN ECONMICA
DEL TRAMO MEDIANTE EL
PROGRAMA HDM-4 13.1 INFORMACIN GENERAL DEL PROYECTO
REQUERIDA
PARA UTILIZAR EL MODELO HDM-4 13.2 INFORMES ECONMICOS GENERADOS
POR EL MODELO
HDM-4 13.2.1. Beneficios Netos Anuales (Descontados). (Ver Anexo
11) 13.2.2. Comparacin de Costos. (Ver Anexo 12) 13.2.3. Flujo de
Costos Anuales de la Administracin y del Usuario
(Descontados). (Ver Anexo 13) 13.2.4. Flujo de Costos Anuales de
la Administracin Y del Usuario
(Sin Descontados). (Ver Anexo 14) 13.2.5. Flujo de Costo por
Tramo (Sin Descontar). (Ver Anexo 15) 13.2.6. Relacin
Beneficio/Costo. (Ver Anexo 16)
39 39 39 40 41 41
43
43 45 45
48 48
48
51
66 66 66 68 68
70
73
73
81 81 81
81
81 81 81
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13.2.7. Resumen del Anlisis Econmico. (Ver Anexo 17) 13.3
ANLISIS POR PROYECTO DE LOS INFORMES
ECONMICOS GENERADOS POR EL MODELO HDM-4 13.3.1. Beneficios Netos
Anuales por Tramos (Descontados) 13.3.2. Flujo de Costos por Tramos
(Sin descontar) 13.3.3. Relacin Beneficio Costo por Proyecto
13.3.4. Resumen del Anlisis Econmico 13.3.4.1. Valor Actual Neto
(VAN) 13.3.4.2. Tasa Interna de Retorno (TIR) CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFA
81
81 81 84 84 85 85 85
87 90
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LISTA DE ANEXOS
(Anexo No. 1) (Anexo No. 2) (Anexo No. 3) (Anexo No. 4) (Anexo
No. 5) (Anexo No. 6) (Anexo No. 7) (Anexo No. 8) (Anexo No. 9)
(Anexo No. 10) (Anexo No. 11) (Anexo No. 12) (Anexo No. 13) (Anexo
No. 14)
Clculo de la condicin del Pavimento de la Metodologa PCI Clculo
de la condicin del Pavimento de la Metodologa VIZIR Comparacin
Metodolgica PCI VIZIR Solucin Tabulada De La Aproximacin Sucesiva
De Las Diferencias Acumuladas De La Condicin Del Pavimento (PCI) -
Unidad De Muestreo 30m Solucin Tabulada De La Aproximacin Sucesiva
De Las Diferencias Acumuladas De La Condicin Del Pavimento (VIZIR):
Unidad De Muestreo 30m. Comparacin Metodolgica PCI VIZIR
Caractersticas Geomtricas en Planta - CURVATURA HORIZONTAL MEDIA
REPORTE DE MEDICIN DEL IRI - (NDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONAL)
REPORTE DE DEFLEXIONES NMERO ESTRUCTURAL EFECTIVO (SNE) Beneficios
Netos Anuales (Descontados). Comparacin de Costos. Flujo de Costos
Anuales de la Administracin y del Usuario (Descontados). Flujo de
Costos Anuales de la Administracin Y del Usuario (Sin
Descontados).
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(Anexo No. 15 (Anexo No. 16) (Anexo No. 17)
Flujo de Costo por Tramo (Sin Descontar). Relacin
Beneficio/Costo. Resumen del Anlisis Econmico.
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LISTA DE CUADROS
Cuadro No. 1 Cuadro No. 2 Cuadro No. 3 Cuadro No. 4 Cuadro No. 5
Cuadro No. 6 Cuadro No. 7 Cuadro No. 8 Cuadro No. 9 Cuadro No. 10
Cuadro No. 11 Cuadro No. 12 Cuadro No. 13 Cuadro No. 14 Cuadro No.
15 Cuadro No. 16
Causas y Soluciones a los Daos Ms Frecuentes Niveles de Gravedad
de los Daos del Tipo A Niveles de Gravedad de los Daos del Tipo B
Rangos de Calificacin del VIZIR Rangos de Calificacin del PCI
Formato Inventario de daos Longitudes de Unidades de Muestreo
Asflticas Formato Para la Obtencin del Mximo Valor Deducido
Corregido Porcentaje y rea de Daos PR0+000 PR6+000 PCI Estado de
las unidades de Muestreo PCI Porcentaje y rea de Dao PR0+000
PR6+000 VIZIR Estado de las unidades de Muestreo VIZIR Comparacin
de clasificacin por promedio por las Metodologas PCI y VIZIR.
Solucin Tabulada de la aproximacin sucesiva de las diferencias
acumuladas Comparacin Tramo No. 1 PR0+000 PR2+250 Daos ms
representativos Tramo No. 1 PR0+000 PR2+250
12
18
19
20
21
22
23
25
41
42
43
44
45
49
51
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Cuadro No. 17 Cuadro No. 18 Cuadro No. 19 Cuadro No. 20 Cuadro
No. 21 Cuadro No. 22 Cuadro No. 23 Cuadro No. 24 Cuadro No. 25
Cuadro No. 26 Cuadro No. 27
Comparacin de Estado Tramo No. 1 PR0+000 PR2+250 Comparacin
Tramo No. 2 PR2+250 PR5+070 Daos ms representativos Tramo No. 2
PR2+250 PR5+070 Comparacin de Estado Tramo No. 2 PR2+250 PR5+070
Comparacin Tramo No. 3 PR5+070 PR6+000 Daos ms representativos
Tramo No. 3 PR5+070 PR6+000 Comparacin de Estado Tramo No. 3
PR5+070 PR6+000 Rango De Calificacin Del IRI Coeficientes de la
ecuacin de Rohde para diferentes tipos de superficies Rango De
Calificacin Del SNE Resumen de Costes Econmicos Totales Sin
Descontar por Alternativa y Tramo
53
56
57
58
61
62
63
67
71
72
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LISTA DE GRFICAS
Grfica No. 1 Grfica No. 2 Grfica No. 3 Grfica No. 4 Grfica No. 5
Grfica No. 6 Grfica No. 7 Grfica No. 8 Grfica No. 9 Grfica No. 10
Grfica No. 11 Grfica No. 12 Grfica No. 13 Grfica No. 14 Grfica No.
15 Grfica No. 16
Estado de Dao por Unidad de Muestreo Aplicando Metodologa PCI
Estado de Dao por Unidad de Muestreo Aplicando Metodologa VIZIR
Perfil del ndice de Condicin del Pavimento PCI Perfil del ndice de
Deterioro Superficial Is VIZIR Perfil Comparativo Metodologas VIZIR
Y PCI Comparacin Metodolgica estado de dao VIZIR PCI (Modificado)
Sectorizacin Unidades Homogneas Diferencias Acumuladas Estado del
Tramo No. 1 - Metodologa PCI Estado del Tramo No. 1 - Metodologa
VIZIR Comparacin Metodolgica Estado de Dao Tramo No. 1 Estado del
Tramo No. 2 - Metodologa PCI Estado del Tramo No. 2 - Metodologa
VIZIR Comparacin Metodolgica Estado de Dao Tramo No. 2 Estado del
Tramo No. 3 - Metodologa PCI Estado del Tramo No. 3 - Metodologa
VIZIR
Comparacin Metodolgica Estado de Dao Tramo No. 3
42
44
45
46
46
47
50
54
54
55
59
59
60
64
64
65
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Grfica No. 17 Grfica No. 18 Grfica No. 19
Beneficios Netos Anuales Descontados Tramo 1 Beneficios Netos
Anuales Descontados Tramo 2 Beneficios Netos Anuales Descontados
Tramo 3
82
83
83
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LISTA DE FIGURAS
Figura No. 1 Figura No. 2 Figura No. 3 Figura No. 4 Figura No. 5
Figura No. 6 Figura No. 7
Determinacin del ndice de Deterioro Superficial, Is. Desarrollo
Histrico del HDM-4 Elementos del Sistema HDM-4 Concepto del Anlisis
del Ciclo de Vida en HDM-4 Costo para los Usuarios de la Carretera
en Funcin del Estado de la Carretera (Terreno ondulado)
Perfilgrafo Lser RSP-L5
Deflectmetro de Impacto FWD
17
30
31
35
37
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LISTAS DE FOTOGRAFIAS
Fotografa No. 1 Fotografa No. 2 Fotografa No. 3 Fotografa No. 4
Fotografa No. 5 Fotografa No. 6 Fotografa No. 7 Fotografa No. 8
Fotografa No. 9
TRAMO 1. PR0+000 PR2+250 TRAMO 1. PR0+000 PR2+250 TRAMO 1.
PR0+000 PR2+250 TRAMO 2. PR2+250 PR4+110 TRAMO 2. PR2+250 PR4+110
TRAMO 2. PR2+250 PR4+110 TRAMO 3. PR4+110 PR6+000 TRAMO 3. PR4+110
PR6+000 TRAMO 3. PR4+110 PR6+000
51
52
53
56
57
58
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62
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RESUMEN
En este trabajo se encuentra la evaluacin de la condicin del
pavimento, realizada sobre el tramo de la carretera Puente De La
Libertad Fresno en el sector Puente De La Libertad Maltera Desde El
PR0+000 Hasta El PR6+000 (Cdigo 5006). El objetivo principal es
comparar los resultados de la evaluacin superficial del pavimento
en los diferentes tramos, mediante las metodologas francesa VIZIR
adoptada por el INVIAS y la metodologa norteamericana PCI.
Adicionalmente se hace la evaluacin econmica del tramo utilizando
el procedimiento del Banco Mundial basado en el programa (Highway
Development and Management System) HDM-4.
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ABSTRACT
This work focuses the evaluation of the pavement condition over
a section of the Puente de la libertad fresno road from the PR0+000
to the PR6+000 (Code 5006). The principal goal is to compare the
results from an superficial evaluation of the pavement in diferents
sections, by means the VIZIR French methodology adopted by the
INVIAS and the north American PCI methodology Also an economic
evaluation of the sections using the Highway development and
management program from the worlds bank methodology is made.
(Highway Development and Management System) HDM-4.
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1. INTRODUCCIN
Las vas tienen una funcin esencial en la actualidad y es el de
facilitar el transporte tanto de personas como bienes con total
comodidad y seguridad haciendo necesaria la provisin de una red que
satisfaga estas necesidades. En la actualidad es importante ofrecer
una Red Vial Nacional de gran calidad, debido a la parte econmica y
el ahorro en tiempo y costos de operacin de los vehculos, llevando
consigo un beneficio considerable al usuario final. Debido a la
falta de recursos econmicos del pas para las carreteras y los altos
costos de construccin de stas, es necesario pensar en el
mantenimiento y mejoramiento de las vas existentes, se hace
necesario crear una cultura en cuanto a mantenimiento y
rehabilitacin de la red vial para brindar un buen funcionamiento y
comodidad a los usuarios de las vas, quienes finalmente son los
beneficiarios de este servicio. Una de las etapas iniciales y
fundamentales para establecer las condiciones actuales del
pavimento es la evaluacin de daos que se cumple sobre la va, para
el presente trabajo se realiza una identificacin y valoracin de los
daos de la carretera Puente De La Libertad Fresno en el Sector
Puente De La Libertad Maltera Desde El PR0+000 hasta El PR6+000
Cdigo 5006; apoyndose en la Gua Metodolgica para el Diseo de Obras
de Rehabilitacin de Pavimentos Asflticos de Carreteras (metodologa
francesa VIZIR, adoptada por el INVIAS) y la metodologa
norteamericana PCI. Adems se hace la evaluacin econmica del tramo
utilizando el procedimiento del Banco Mundial basado en el programa
HDM-4.
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2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL Evaluar el estado superficial del pavimento
de la carretera Puente De La Libertad Fresno en el sector Puente de
la Libertad hasta Maltera (6 Kilmetros), aplicando la metodologa
francesa VIZIR y la metodologa norteamericana PCI. Realizar la
evaluacin econmica del tramo utilizando la metodologa del BANCO
MUNDIAL, basada en el programa (Highway Development and Management
System) HDM-4. 2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Clasificar los tipos de
daos encontrados por unidad de muestreo, en el
tramo propuesto. Evaluar la severidad de los daos encontrados.
Sectorizar de acuerdo a la clasificacin resultante. Valorar el
estado superficial del pavimento y establecer la condicin de
pavimento, segn las metodologas empleadas, para cada unidad de
muestreo.
Comparar los resultados de la evaluacin del pavimento
correspondientes
a las metodologas PCI y VIZIR. Evaluacin econmica del tramo
utilizando la metodologa del BANCO
MUNDIAL, basada en el programa HDM-4.
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5
3 JUSTIFICACIN
Teniendo en cuenta el desarrollo econmico y el mejoramiento de
la seguridad en viajes por carreteras, cada vez se incrementa el
nmero de personas o de carga que se mueven por las redes viales del
pas, haciendo necesario brindar un viaje cmodo a los usuarios, lo
que conlleva al mejoramiento de las vas, que implica la
implementacin y aplicacin de metodologas que evalen el estado del
pavimento flexible. En la Red Nacional de Carreteras se aplican
diferentes mtodos de construccin, mantenimiento y rehabilitacin; La
eleccin de una de ellas se hace una herramienta importante para
detectar a tiempo y de forma acertada los daos que ms adelante
resultaran ms costosos y traumticos al momento de arreglar. La va
Puente de La Libertad hasta Maltera, hace parte de la carretera
Manizales - Fresno (Ruta 50 Tramo 5006). Esta va tiene gran
importancia para la ciudad de Manizales ya que es el acceso a la
zona industrial y la puerta de entrada a la ciudad para los
viajeros que vienen del centro del pas. El tramo de carretera
evaluado es de doble sentidos, cada uno de los Carriles se evala
aplicando la metodologa del PCI y VIZIR. Se espera que la
informacin refleje con la mayor exactitud el estado actual del
pavimento, permitiendo realizar un inventario de daos ms acorde a
la realidad y dar as resultados certeros que puedan ser tiles para
el INVIAS.
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6
4 DEFINICIN DEL PROBLEMA
El transporte por carretera es el modo de transporte
predominante en Colombia. Por estas vas se movilizan personas,
productos y mercancas. La Red Nacional de Carreteras est a cargo de
la Nacin, ya que esta cumple la funcin bsica de integracin entre
las principales zonas de produccin y consumo del Pas. En el ao 2002
El INVIAS adopt la metodologa francesa VIZIR para realizar la
inspeccin de daos de las vas con pavimento asfltico y que hacen
parte de la Red Vial Nacional. Las metodologas existentes para la
evaluacin de la condicin de un pavimento son variadas. stas tienen
diferencias en su forma de definir los diferentes tipos de daos y
en los sistemas de calificacin. Es deseable comparar en campo la
informacin de otras metodologas PCI frente a la metodologa
establecida por el INVIAS con el fin de establecer la bondad de la
decisin tomada. El Modelo HDM-4 patrocinado por el Banco Mundial es
una importante herramienta de anlisis para la evaluacin tcnica y
econmica de Inversiones en construccin y conservacin de redes de
carreteras.
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7
5 ALCANCE
Este trabajo se desarrollar mediante un inventario manual e
inspeccin visual de la superficie del pavimento flexible, teniendo
en cuenta los tipos de dao que se pueden presentar en ste y
llevando un registro en los formatos adecuados a la metodologa
francesa VIZIR y la norteamericana PCI. Se evaluaron 6 kilmetros de
carretera en ambos sentidos. Esto permite dar una calificacin sobre
el tramo objeto de estudio y poder obtener conclusiones certeras
acerca del estado actual y causas posibles de los deterioros
observados. De acuerdo a los valores Evaluacin econmica del tramo
utilizando la metodologa del BANCO MUNDIAL, basada en el programa
HDM-4.
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6 MARCO TERICO 6.1 DEFINICIN DE PAVIMENTO Un pavimento es una
estructura vial formada por una o varias capas de materiales
seleccionados, capaz de resistir las cargas impuestas por el
trnsito y la accin del medio ambiente y de transmitir al suelo de
apoyo esfuerzos y deformaciones tolerables por ste. Desde el punto
de vista estructural, un pavimento transmite en forma adecuada las
cargas hacia el terreno de fundacin, es decir, sin rotura de los
materiales o deformaciones exageradas para la estructura 1. Un
pavimento puede definirse tambin de este modo: Estructura que
aporta una superficie adecuada para operar un vehculo a una
velocidad determinada en forma cmoda y segura en cualquier
circunstancia (Yang, 1972); o bien, como lo plantea Celestino Ruiz:
Una estructura y como tal capaz de absorber, como energa elstica
potencial, el trabajo de deformacin impuesto por la carga
circulante durante la vida til (Ruiz, 1964)2. 6.2 LOS DAOS 2 Los
daos en los pavimentos informan sobre su condicin y las causas
posibles de la misma. El inventario de los daos de un pavimento
representa una informacin fundamental en el proceso de evaluacin
del estado del pavimento. Existen mltiples catlogos de daos que
presentan metodologas para establecer un diagnostico sobre la
patologa de los pavimentos; algunos tienen sistemas de calificacin
cuantitativa del estado del pavimento permitiendo establecer
ndices. Al establecer los tipos de daos se pueden determinar las
causas posibles y las soluciones para la condicin de deterioro. Los
daos se pueden jerarquizar de acuerdo con la prioridad de la
reparacin y con su efecto sobre la comodidad y seguridad para el
usuario y sobre el estado del pavimento, lo cual permite planificar
los recursos y las soluciones. 1 Pavimentos. Divisin de
Investigacin y Asesorias Universidad de Medelln., 1997 2 Capitulo
8. Los daos y los ndices de condiciones Luis Carlos Vsquez Varela,
2002
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La informacin obtenida de los inventarios permite establecer
tramos homogneos de la va de acuerdo con el estado del pavimento y
la solucin de construccin, y calcular las cantidades de obra
correspondientes a los trabajos de reparacin. Los daos tienen
causas posibles que deben confirmarse para determinar las
reparaciones necesarias. Para realizar un buen inventario de daos
se requiere un catlogo de daos que permita realizar una evaluacin
del estado del pavimento en forma repetible y reproducible. 6.2.1
Clasificacin de los Daos El dao de un pavimento es una condicin o
un conjunto de condiciones generadas por el trnsito, el medio
ambiente, la construccin o los materiales que afectan las
caractersticas funcionales o estructurales del mismo. Se pueden
presentar una causa o una combinacin de ellas como origen del dao.
La gran mayora de los daos evolucionan en su nivel de severidad
convirtindose en otros de mayor importancia para los usuarios o
para la estabilidad estructural del pavimento. La naturaleza del
pavimento determina los tipos de daos que se presentan ligados a la
estructura o a la funcionalidad. Se pueden realizar diferentes
clasificaciones respecto a los daos segn el parmetro u objetivo
elegido.
a. Una clasificacin consiste en dividirlos en funcionales o
estructurales. Los primeros son aquellos que afectan la seguridad o
comodidad del usuario de la va y los otros deterioran la capacidad
estructural del pavimento.
b. Segn el origen, causa inicial o principal, se tienen los
generados por
repeticin de las cargas vehiculares (trnsito) y otros producidos
por factores ambientales, diseo, construccin o materiales.
c. Segn la forma o geometra del rea deteriorada se pueden
clasificar
en fisuras o grietas (aisladas o interconectadas) y en
deformaciones (transversales o longitudinales).
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d. Segn la capa en la cual se localizan o se inician los daos se
presentan daos superficiales, de interfase capa granular capa
cementada, capas granulares o subrasante.
Las fallas o daos se identifican por la apariencia o aspecto del
rea deteriorada, buscando que el trmino usado genere una imagen
fcilmente identificable. En algunos casos se abusa de trminos cuyo
significado es de aplicacin local lo cual dificulta el uso de la
informacin de un inventario de daos. Para obtener una informacin
transportable lo mejor es utilizar un catlogo de daos de amplia
difusin, el cual incluya la descripcin de cada dao acompaada de
fotografas y establezca niveles de severidad y forma de medirlos.
Un buen catlogo de daos debe contener un sistema de calificacin del
estado del pavimento en funcin del tipo, severidad y magnitud en
forma objetiva y no slo descriptiva o subjetiva. En la mayora de
los catlogos de daos las reas deterioradas se agrupan en las
siguientes clases de acuerdo con el tipo de pavimento:
a. Flexibles. Grietas o fisuras, deformaciones longitudinales o
transversales, huecos, parches y deficiencias de textura
superficial.
b. Rgidos. Agrietamientos, desniveles, daos de junta y
deficiencias de
textura superficial.
Para las actividades de gestin de pavimentos es muy importante
establecer la extensin y severidad de los daos existentes para
determinar las estrategias o medidas correctivas que eliminen la
causa o causas que generaron la situacin y formular una solucin
duradera y econmica. El desarrollo e implementacin de los sistemas
de gestin de pavimentos en los ltimos 20 aos ha tenido un
sustancial crecimiento, en especial un gran progreso en las reas de
identificacin e inventario de daos. En general, hay concordancia en
la nomenclatura de los daos utilizada en los manuales para los daos
ms importantes y las diferencias principales se presentan para los
daos particulares que corresponden o describen circunstancias
propias de un sistema de pavimento en ambientes y trnsitos
especiales. Sin embargo, se debe evitar mezclar informacin de
diferentes manuales en los inventarios porque se puede generar
informacin inadecuada para algunos daos y su severidad.
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6.2.2 Importancia de la Clase de Dao Como los daos afectan al
usuario y a la estructura del pavimento se pueden jerarquizar por
su importancia respecto a la prioridad de su reparacin (usuario) y
su informacin respecto a la condicin estructural del pavimento.
a. Prioridad de la reparacin: Huecos, desprendimiento /
desintegracin, piel de cocodrilo, grietas parablicas, grietas en
bloque, grietas de borde, grietas de reflexin de junta, grietas
transversales, grietas longitudinales, desnivel carril - berma,
parche, depresin, ondulacin, desplazamiento, ahuellamiento,
exudacin y pulimento de agregados.
b. Condicin estructural del pavimento: Piel de cocodrilo,
ahuellamiento,
huecos, parches, grietas en bloque, grietas longitudinales y
otros. Se puede observar que el ahuellamiento, el cual representa
el resultado de la repeticin de las deformaciones verticales y se
usa en algunos mtodos de diseo como parmetro de diseo, aparece en
los ltimos lugares de la lista de los daos que afectan al usuario
lo cual manifiesta el concepto de serviciabilidad que debe
predominar en la operacin de las carreteras. Se consideran como
daos causados principalmente por el trnsito: La piel de cocodrilo o
grietas de fatiga, parches, pulimento de agregados, huecos, bombeo
o expulsin de agua y ahuellamiento. Sin embargo, debe recordarse
que casi nunca se presenta una situacin en la cual acte una sola
causa y lo normal es una concurrencia de ellas (clima, trnsito,
materiales). En el manual de INVIAS aparecen las grietas en bloque
como originadas por el trnsito, en contrava de lo expuesto en el
resto de manuales donde corresponden a una situacin exclusiva de
materiales y medio ambiente. 6.2.3 Utilidad del Inventario de Daos
La informacin obtenida tiene aplicacin en la determinacin de zonas
homogneas por clase de dao o estado general de dao, eleccin de la
estrategia de rehabilitacin para la recuperacin del pavimento y
determinacin de cantidades de obra para el proyecto. Generalmente,
un dao est relacionado con unas causas propias o particulares que
comnmente tienen soluciones generales aceptadas por la prctica
constructiva, lo cual hace que los costos de reparacin sean
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econmicos. Sin embargo, siempre se debe contar con la informacin
geotcnica y deflectomtrica complementaria para establecer de forma
clara y precisa el origen o causas de los daos. En el Cuadro No.1
se pueden ver las causas ms comunes y las soluciones ms frecuentes
de los daos. Para la clasificacin de los tipos de daos en los
pavimentos flexibles nos basaremos en las metodologas VIZIR y
PCI.
Cuadro No. 1
Causas y Soluciones a los Daos Ms Frecuentes
CLASE
DE DAO
CAUSAS POSIBLES ALTERNATIVAS DE REPARACIN
Grie
tas
Pie
l de
Coc
odril
o
Deficiencia estructural. Excesivos vacos de aire en la
mezcla
asfltica. Propiedades del cemento asfltico. Desprendimiento del
asfalto de los agregados. Deficiencias de construccin.
Riego de sello. Sustitucin (excavacin y reemplazo en toda la
profundidad con mezcla asfltica en las reas falladas).
Sobrecarpetas con espesor variable con o sin tratamiento para
control de reflexin de grietas.
Reciclado. Reconstruccin.
Grie
tas
Long
itudi
nale
s
Asociadas a cargas: Deficiencia Estructural. Vacos excesivos en
la mezcla asfltica. Propiedades del cemento asfltico.
Desprendimiento del asfalto de los agregados. Deficiencia de
construccin. No asociadas a las cargas: Cambios volumtricos
potenciales de los suelos
de la subrasante. Estabilidad de los taludes. Asentamientos de
los terraplenes o de los
materiales in situ como consecuencia del incremento de las
cargas.
Segregacin debida al equipo de compactacin.
Mala construccin de la junta. Otras deficiencias
constructivas.
Sello de grietas. Riego de sello (aplicado a las reas con
grietas). Sustitucin (excavacin y reemplazo de las
reas daadas). Sobrecarpeta delgada con tratamiento especial
para sellar y minimizar la reflexin de grietas. Aplicacin
pelcula de asfalto caucho con sello
con agregados o sobrecarpeta delgada. Escarificacin en caliente
y sobrecarpeta
delgada.
Ahu
ella
mie
nto
Deficiencia estructural. Diseo de la mezcla asfltica.
Propiedades del cemento asfltico. Estabilidad de las capas
asflticas. Compactacin de las capas.
Fresado en fro incluyendo perfilado, con o sin sobrecarpeta.
Escarificacin en caliente con tratamiento superficial o
sobrecarpeta delgada.
Sustitucin (corrugaciones en reas localizadas).
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CLASE DE
DAO CAUSAS POSIBLES ALTERNATIVAS DE REPARACIN
Des
pren
dim
ient
os
Bajo contenido de asfalto. Excesivos vacos de aire en la mezcla.
Endurecimiento del asfalto. Susceptibilidad al agua (stripping).
Caractersticas de los agregados. Dureza y durabilidad de los
agregados.
Emulsin diluida (pobre) o sello negro rejuvenecedor.
Riego de sello con agregados. Lechada asfltica (slurry seal).
Sobrecarpeta delgada.
Exu
daci
n
Alto contenido de asfalto. Densificacin excesiva de la mezcla
por
el trnsito. Bajo contenido de vacos de aire en la
mezcla. Susceptibilidad trmica del asfalto (asfalto
blando en altas temperaturas). Aplicacin en exceso de sello
negro o
de rejuvenecedores. Susceptibilidad al agua de las capas
subyacentes estabilizadas con asfalto, unida a la migracin de
asfalto a la superficie.
Sobrecarpeta de gradacin abierta. Riego de sello (Bien diseado,
con buen control
de calidad durante la construccin). Fresado en fro con o sin
riego de sello o
sobrecarpeta delgada. Escarificacin en caliente con riego de
sello o
sobrecarpeta delgada. Calentamiento superficial y cilindrado
con
aplicacin de agregado grueso.
Grie
tas
Tran
sver
sale
s
Endurecimiento del cemento asfltico. Rigidez (stiffness) de la
mezcla. Cambios volumtricos en la base y/o la
sub-base. Propiedades inusuales de la subrasante.
Sello de grietas. Riego de sello. Sobrecarpeta con tratamiento
especial para el
sello de las grietas y minimizar la reflexin de las mismas.
Aplicacin de pelcula de asfalto- caucho con sello con agregados
o sobrecarpeta delgada.
Escarificacin en caliente con sobrecarpeta delgada.
Rug
osid
ad.
Presencia de daos fsicos (agrietamiento, ahuellamiento,
corrugaciones, parches, huecos, etc.).
Cambios volumtricos en los terraplenes o en las subrasantes.
Construccin no uniforme.
Sobrecarpeta. Reciclado en fro con o sin sobrecarpeta.
Escarificacin en caliente con sobrecarpeta
especial para reas con corrugaciones). Reciclado(planta central
o in situ).
Referencia: Capitulo 8. Los daos y los ndices de condiciones Lus
Carlos Vsquez Varela, 2002
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6.3 VIZIR Es un sistema de fcil aplicacin, que establece una
distincin clara entre fallas estructurales y funcionales. El mtodo
clasifica los deterioros de los pavimentos asflticos en dos grandes
categoras, A y B, cuya identificacin y niveles de gravedad se
presentan en las tablas. Las degradaciones del Tipo A caracterizan
una condicin estructural del pavimento. Se trata de degradaciones
debidas a insuficiencia en la capacidad estructural de la calzada.
Estos daos comprenden las deformaciones y los agrietamientos
ligados a la fatiga del pavimento. Las degradaciones del tipo B, en
su mayora de tipo funcional, dan lugar a reparaciones que
generalmente no estn ligadas a la capacidad estructural de la
calzada. Su origen se encuentra ms bien en deficiencias
constructivas y condiciones locales particulares que el trnsito
ayuda a poner en evidencia.
6.3.1 Clasificacin y Cuantificacin de los Daos Los daos del tipo
A caracterizan una condicin estructural del pavimento, sea que ella
este ligada a las condiciones de las diversas capas y el suelo de
subrasante o simplemente a las capas asflticas. Se trata de daos
debido a insuficiencia en la capacidad estructural de la calzada
cuyo remedio suele requerir el conocimiento de otros criterios de
valoracin (ensayos de resistencia, deflexiones, etc.). Estos daos
comprenden las deformaciones y los agrietamientos ligados a la
fatiga del pavimento. Los daos del tipo B, en su mayora de tipo
funcional, dan lugar a reparaciones que generalmente no estn
ligadas a la capacidad estructural de la calzada. Su origen se
encuentra ms bien en deficiencias constructivas y condiciones
locales particulares que el transito ayuda a poner en evidencia.
Entre los daos del tipo B se pueden citar los agrietamientos
motivados por asuntos distintos a la fatiga, los ojos de pescado,
los desprendimientos y los afloramientos. Los daos se presentan en
el esquema itinerario por medio de rectngulos cuyo fondo (blanco,
gris o negro) indica el nivel de gravedad, en tanto que los lados
de ellos determinan el comienzo y el fin de cada una de las zonas
en las cuales se divide el proyecto para este tipo de evaluacin.
Para los estudios destinados al diseo de obras de mantenimiento y
rehabilitacin del pavimento, cada zona de anlisis deber tener una
longitud de 100 metros. En el caso de carreteras de doble calzada,
se efectuaran evaluaciones
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independientes para cada calzada. En el interior del rectngulo
se coloca un nmero que expresa la extensin que ocupa el dao dentro
de la zona evaluada. Salvo que en los Cuadros No.1 y 2 del formato
se indique lo contrario, la extensin corresponde al porcentaje de
la longitud de la zona evaluada que se encuentra afectada por el
dao respectivo.
6.3.2 Determinacin del ndice de Deterioro Superficial, Is. Para
efectos de su correccin, los daos del tipo A y B se enfrentan de
diferente manera. En el caso de los tipo B, la solucin de
mantenimiento se deriva del simple reconocimiento de su existencia,
no siendo necesario apelar a otros parmetros para realizar el
diagnostico. As, por ejemplo, fallas del tipo de ojo de pescado
deben ser sometidas a bacheo, las reas exudadas deben ser sometidas
a un tratamiento que brinde propiedades antideslizantes a la
superficie, etc. En cambio, la solucin de los problemas que se
manifiestan por medio de daos del tipo A depende de mltiples
factores y, por lo tanto, el diagnostico exigir la consideracin de
aspectos tales como la capacidad portante, la calidad de los
materiales existentes, el transito futuro, etc. Los daos de este
tipo suelen generar trabajos importantes de rehabilitacin del
pavimento, los cuales traen implcito el paliativo para los defectos
del tipo B. As, por ejemplo, el sello de las grietas para impedir
la entrada del agua, no es necesario si se acoge una operacin de
reciclado para remediar defectos de mayor importancia. De manera
general, los daos del tipo B solo intervienen en la solucin en
ausencia de las del tipo A. Por lo tanto, el ndice visual global
que califica el estado del pavimento solo tiene en cuenta los daos
del tipo A. El primer paso en la determinacin de este ndice global
(denominado ndice de Deterioro Superficial, Is) consiste en el
clculo del ndice de fisuracin (If), el cual depende de la gravedad
y la extensin de las fisuraciones y agrietamientos de tipo
estructural en cada zona evaluada. Debido a que en el Cuadro No. 2
se consideran de manera independiente dos tipos de fisuraciones, se
deber tomar como representativo de la zona el mayor de los dos
ndices calculados. En seguida, se calcula un ndice de deformacin
(Id), el cual tambin depende de la gravedad y extensin de las
deformaciones de origen estructural. La combinacin de If e Id da
lugar a un primer ndice de calificacin de la calzada, el cual debe
ser corregido en funcin de la extensin y calidad de
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los trabajos de bacheo. En este punto, es importante considerar
que si bien algunos mtodos de calificacin de la condicin del
pavimento no incluyen las reas con parches y bacheos, el LCPC
considera que ellas deben formar parte integrante de la evaluacin,
con el argumento de que mientras una reparacin localizada reciente
enmascara un problema, las reparaciones frecuentes lo confirman.
Efectuada esta correccin, cuando corresponda, se obtiene el ndice
de Deterioro Superficial, (Is), el cual califica la calzada en la
longitud escogida para el calculo. El valor del Is varia entre 1 y
7 y su calculo se realiza de la manera como se muestra en la Figura
No. 1. No se debe perder de vista, sin embargo, que la valoracin de
las fallas del tipo A no constituye un criterio suficiente para
definir las acciones que requiere la calzada para su
rehabilitacin.
6.3.3 Algunos Daos de Importancia no Contemplados por el Sistema
El sistema VIZIR no considera, para efectos de diagnstico, algunas
fallas del pavimento, a veces espectaculares, que no estn ligadas
directamente al comportamiento del mismo y de la subrasante. Es el
caso, por ejemplo, de los agrietamientos longitudinales o en forma
de media luna que se presentan en los taludes exteriores de
secciones de pavimento a media ladera, causados por inestabilidad
de estos; los agrietamientos, acompaados o no de levantamientos de
la calzada cuando esta alcanza a ser afectada por un movimiento
rotacional de un talud de corte; las deformaciones y agrietamientos
excesivos de terraplenes construidos sobre suelos de muy limitada
capacidad portante o exageradas caractersticas expansivas y
contrctiles: las deformaciones y agrietamientos generados por
inestabilidades locales y regionales, etc. Este tipo de defectos,
frecuentes en algunas carreteras nacionales y de efecto relevante
en su comportamiento, deben ser analizados y resueltos con un
enfoque geotcnico mucho ms amplio, el cual supera el alcance de
este mtodo.
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Figura No. 1 Determinacin del ndice de Deterioro Superficial,
Is.
Referencia: Gua metodolgica para el diseo de obras de
rehabilitacin de pavimentos Asflticos de carreteras.
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Cuadro No. 2 Niveles de Gravedad de los Daos del Tipo A
NIVEL DE GRAVEDAD
1 2 3 DETERIORO
Ahuellamiento y otras deformaciones estructurales
Sensible al usuario, pero poco importante. Flecha< 20 mm
Deformaciones importantes. Hundimientos localizados o
ahuellamientos. 20 mm Flecha 40 mm
Deformaciones que afectan de manera importante la comodidad y la
seguridad de los usuarios Flecha > 40 mm
Grietas longitudinales por fatiga
Fisuras finas en la banda de rodamiento
Fisuras abiertas y a menudo ramificadas
Fisuras muy ramificadas y/o muy abiertas (grietas). Bordes de
fisuras ocasionalmente degradados
Piel de cocodrilo Piel de cocodrilo formada por mallas grandes
(> 500 mm) con fisuracin fina, sin prdida de materiales
Mallas ms densas (< 500 mm), con prdidas ocasionales de
materiales, desprendimientos y ojos de pescado en formacin.
Mallas con grietas muy abiertas y con fragmentos separados. Las
mallas son muy densas (< 200 mm), con prdida ocasional o
generalizada de materiales
Intervenciones ligadas a deterioros tipo A Bacheos y parcheos
Intervencin de superficie ligada a deterioros del tipo B
Comportamiento satisfactorio de la reparacin
Ocurrencia de fallas en las zonas reparadas
Referencia: Gua metodolgica para el diseo de obras de
rehabilitacin de pavimentos Asflticos de
carreteras
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Cuadro No. 3 Niveles de Gravedad de los Daos del Tipo B
NIVEL DE GRAVEDAD
1 2 3 DETERIORO
Grieta longitudinal de junta de construccin
Fina y nica Ancha ( 10 mm ms) sin desprendimiento o
Fina ramificada
Ancha con desprendimientos o ramificada
Grietas de contraccin trmica Fisuras finas Anchas sin
desprendimientos, o finas con desprendimientos o fisuras
ramificadas
Anchas con desprendimientos
Grietas parablicas Fisuras finas Anchas sin desprendimientos
Anchas con desprendimientos
Grietas de borde Fisuras finas Anchas sin desprendimientos
Anchas con desprendimientos
Abultamientos F < 20 mm 20 mm F 40 mm F > 40 mm cantidad
< 5 5 a 10 < 5 > 10 5 a 10 Ojos de pescado* (por
cada 100 metros) Dimetro (mm)
300 300 1000 300 1000
Desprendimientos: Prdida de pelcula de ligante Prdida de
agregados
Prdidas aisladas Prdidas continuas Prdidas generalizadas y muy
marcadas
Prof.(mm) 25 25 > 25 > 25 Descascaramiento rea (m2) 0.8
> 0.8 0.8 > 0.8
Pulimento agregados No se definen niveles de gravedad Exudacin
Puntual Continua sobre la banda
de rodamiento Continua y muy marcada
Afloramientos: de mortero de agua
Localizados y apenas perceptibles
Intensos Muy intensos
Desintegracin de los bordes del pavimento
Inicio de la desintegracin
La calzada ha sido afectada en un ancho de 500 mm o ms
Erosin extrema que conduce a la desaparicin del revestimiento
asfltico
Escalonamiento entre calzada y berma
Desnivel de 10 a 50 mm
Desnivel entre 50 y 100 mm
Desnivel superior a 100 mm
Erosin de las bermas Erosin incipiente Erosin pronunciada La
erosin pone en peligro la estabilidad de la calzada y la seguridad
de los usuarios
* Cuando el nmero de ojos de pescado supere el nmero y el tamao
descritos en la tabla, se debern enfrentar como deterioros del tipo
A.
Referencia: Gua metodolgica para el diseo de obras de
rehabilitacin de pavimentos Asflticos de
carreteras
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Cuadro No. 4 Rangos de Calificacin del VIZIR
RANGOS DE CALIFICACIN DEL
VIZIR RANGO CALIFICACIN
1 y 2 Bueno 3 y 4 Regular
5, 6 y 7 Deficiente
Referencia: Gua metodolgica para el diseo de obras de
rehabilitacin de pavimentos Asflticos de carreteras
6.3.4 Aplicacin del Inventario de Fallas del Pavimento La
informacin que se obtiene como resultado del inventario de fallas
de un pavimento, tiene mltiples aplicaciones, entre ellas: a.
Delimitar zonas de diferente comportamiento a lo largo del
proyecto. b. La inspeccin peridica de la superficie del pavimento
brinda datos sobre
la progresin de los daos, aplicables a los modelos de
administracin del mantenimiento.
c. Los diversos tipos de fallas suelen estar relacionados con
determinados mecanismos de deterioro. Aquellos que bsicamente estn
asociados a la accin de las cargas del transito, exigen trabajos de
rehabilitacin con fortalecimiento estructural, en tanto que los
asociados a los materiales y el clima deben enfrentarse, ante todo,
buscando remediar las causas de dichas deficiencias o minimizando
el impacto sobre el comportamiento del pavimento. Es evidente, sin
embargo, que algunos problemas muy severos motivados en los
materiales o aspectos ambientales, pueden exigir la reconstruccin
del pavimento.
d. Por ultimo el resultado del inventario visual es la base de
una programacin idnea de los trabajos posteriores de evaluacin
destructiva y no destructiva de la calzada.
6.3.5 Juicio sobre la Capacidad del Pavimento El establecimiento
del juicio sobre la capacidad estructural y funcional del Pavimento
implica la subdivisin del proyecto en unidades definitivas de
anlisis, es decir, en sectores que pueden ser considerados
homogneos teniendo en cuenta el conjunto de variables sometidas a
evaluacin, tanto aquellas que permitieron la definicin de unidades
preliminares de anlisis, como las referentes al pronostico del
transito y las determinadas como resultado de la evaluacin
destinada al establecimiento de la condicin del pavimento (ndice de
Deterioro Superficial, Is).
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6.4 PCI (Pavement Condition Index)3 El ndice de Condicin del
Pavimento (PCI, por su sigla en ingls) se constituye en la
metodologa ms completa para la evaluacin y calificacin objetiva de
pavimentos, flexibles y rgidos, dentro de los modelos de Gestin
Vial disponibles en la actualidad. La metodologa es de fcil
implementacin y no requiere de herramientas especializadas ms all
de las que constituyen el sistema. El deterioro de la estructura de
pavimento es una funcin de la clase de dao, su severidad y cantidad
o densidad del mismo. La formulacin de un ndice que tuviese en
cuenta los tres factores mencionados ha sido problemtica debido al
gran nmero de posibles condiciones. Para superar esta dificultad se
introdujeron los valores deducidos, como un arquetipo de factor de
ponderacin, con el fin de indicar el grado de afectacin que cada
combinacin de clase de dao, nivel de severidad y densidad tiene
sobre la condicin del pavimento. Es un ndice numrico que vara desde
cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien
(100) para un pavimento en perfecto estado. El clculo del PCI se
fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condicin
del pavimento en el cual se establecen clase, severidad y cantidad
de cada dao presente. El PCI se desarroll para obtener un ndice de
la integridad estructural del pavimento y de la condicin
operacional de la superficie. La informacin de los daos obtenida
como parte del inventario ofrece una percepcin clara de las causas
de los daos y su relacin con las cargas o con el clima.
Cuadro No. 5 Rangos de Calificacin del PCI
Rango Clasificacin 100 85 Excelente 85 70 Muy Bueno 70 55 Bueno
55 40 Regular 40 25 Malo 25 10 Muy Malo 10 0 Fallado
Referencia: Pavemennt Condition Index (PCI) Para Pavimentos
Asflticos y de Concreto en Carreteras,
traducido por el Ing. Luis Ricardo Vsquez, Abril de 2006
3 Pavement Condition Index (PCI) Para Pavimentos Asflticos y de
Concretos en Carreteras, traducido por el Ing. Luis Ricardo Vsquez,
Abril de 2006.
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6.4.1 Procedimiento de Evaluacin de la Condicin del Pavimento La
primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se
identifican los daos teniendo en cuenta la clase, severidad y
extensin de los mismos. Esta informacin se registra en formatos
adecuados para tal fin. En el Cuadro No. 6 se ilustra el formato
adoptado para el presente trabajo.
Cuadro No. 6
Formato Inventario de daos
INVENTARIO DE DAOS METODOLOGA PCI - UNIDAD DE MUESTREO No.
AUSCULTACIN, CALIFICACIN DEL ESTADO SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO
SECTOR PUENTE LA LIBERTAD MALTERA
CARRETERA CON SUPERFICIE ASFLTICA
EXPLORACIN DE LA CONDICIN POR UNIDAD DE MUESTREO ESQUEMA
CDIGO VIAL ABSCISA INICIAL UNIDAD DE MUESTREO
ABSCISA FINAL REA MUESTREO (m2)
INSPECCIONADO POR FECHA
No Dao No Dao
1 Piel de cocodrilo 11 Parcheo
2 Exudacin 12 Pulimiento de agregados
3 Agrietamiento en bloque 13 Huecos
4 Abultamientos y hundimientos 14 Cruce de va frrea
5 Corrugacin 15 Ahuellamiento
6 Depresin 16 Desplazamiento
7 Grieta de borde 17 Grieta parablica (slippage)
8 Grieta de reflexin de junta 18 Hinchamiento
9 Desnivel carril / berma 19 Desprendimiento de agregados
10 Grietas long y transversales
DENSIDAD VALOR DAO SEVERIDAD CANTIDADES PARCIALES TOTAL (%)
DEDUCIDO
Referencia: Pavement Condition Index (PCI) Para Pavimentos
Asflticos y de Concretos en Carreteras,
traducido por el Ing. Luis Ricardo Vsquez, Abril de 2006.
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6.4.2 Unidades de Muestreo: Se divide la va en secciones o
unidades de muestreo, cuyas dimensiones varan de acuerdo con los
tipos de va y de capa de rodadura: a. Carreteras con capa de
rodadura asfltica y ancho menor que 7.30 m: El rea de la unidad de
muestreo debe estar en el rango 230.0 93.0 m. En el Cuadro No. 7 se
presentan algunas relaciones longitud ancho de calzada
pavimentada.
Cuadro No. 7 Longitudes de Unidades de Muestreo Asflticas
Ancho de calzada (m)
Longitud de la unidad de muestreo (m)
5.0 46.0 5.5 41.8 6.0 38.3 6.5 35.4
7.3 (mximo) 31.5 Referencia: Pavement Condition Index (PCI) Para
Pavimentos Asflticos y de Concretos en Carreteras,
traducido por el Ing. Luis Ricardo Vsquez, Abril de 2006. Se
recomienda tomar el valor medio de los rangos y en ningn caso
definir unidades por fuera de aquellos. Para cada pavimento
inspeccionado se sugiere la elaboracin de esquemas que muestren el
tamao y la localizacin de las unidades ya que servir para
referencia futura.
6.4.3 Clculo del PCI de las Unidades de Muestreo Al completar la
inspeccin de campo, la informacin sobre los daos se utiliza para
calcular el PCI. El clculo puede ser manual o computarizado y se
basa en los Valores Deducidos de cada dao de acuerdo con la
cantidad y severidad reportadas.
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6.4.3.1 Clculo para Carreteras con Capa de Rodadura Asfltica
Etapa 1. Clculo de los Valores Deducidos:
1.a. Totalice cada tipo y nivel de severidad de dao y regstrelo
en la columna TOTAL del formato inventario de daos. El dao puede
medirse en rea, longitud por nmero segn su tipo.
1.b. Divida la CANTIDAD de cada clase de dao, en cada nivel
de
severidad, entre el REA TOTAL de la unidad de muestreo y exprese
el resultado como porcentaje. Esta es la DENSIDAD del dao, con el
nivel de severidad especificado, dentro de la unidad en
estudio.
1.c. Determine el VALOR DEDUCIDO para cada tipo de dao y su
nivel
de severidad mediante las curvas denominadas Valor Deducido del
Dao que se adjuntan al final de este documento, de acuerdo con el
tipo de pavimento inspeccionado.
Etapa 2. Clculo del Nmero Mximo Admisible de Valores Deducidos
(m).
2.a. Si ninguno tan slo uno de los Valores Deducidos es mayor
que 2, se usa el Valor Deducido Total en lugar del mayor Valor
Deducido Corregido, CDV, obtenido en la Etapa 4. De lo contrario,
deben seguirse los pasos 2.b. y 2.c.
2.b. Liste los valores deducidos individuales deducidos de mayor
a menor. 2.c. Determine el Nmero Mximo Admisible de Valores
Deducidos (m),
utilizando la Ecuacin:
( )ii HDVm += 10098900.1 (1)
mi: Nmero mximo admisible de valores deducidos, incluyendo
fraccin, para la unidad de muestreo i. HDVi: El mayor valor
deducido individual para la unidad de muestreo i. 2.d. El nmero de
valores individuales deducidos se reduce a m, inclusive
la parte fraccionaria. Si se dispone de menos valores deducidos
que m se utilizan todos los que se tengan.
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Etapa 3. Clculo del Mximo Valor Deducido Corregido, CDV. El
mximo CDV se determina mediante el siguiente proceso iterativo:
3.a. Determine el nmero de valores deducidos, q, mayores que 2.0.
3.b. Determine el Valor Deducido Total sumando TODOS los
valores
deducidos individuales. 3.c. Determine el CDV con q y el Valor
Deducido Total en la curva de
correccin pertinente al tipo de pavimento. 3.d. Reduzca a 2.0 el
menor de los Valores Deducidos individuales que
sea mayor que 2.0 y repita las etapas 3.a. a 3.c. hasta que q
sea igual a 1.
3.e. El mximo CDV es el mayor de los CDV obtenidos en este
proceso.
Etapa 4. Calcule el PCI de la unidad restando de 100 el mximo
CDV obtenido en la Etapa 3. En el Cuadro No. 8 se presenta un
formato para el desarrollo del proceso iterativo de obtencin del
Mximo Valor Deducido Corregido, CDV.
Cuadro No. 8
Formato Para la Obtencin del Mximo Valor Deducido Corregido. No.
Valores Deducidos Total q CDV 1 2 3 4
Referencia: Pavement Condition Index (PCI) Para Pavimentos
Asflticos y de Concretos en Carreteras,
traducido por el Ing. Luis Ricardo Vsquez, Abril de 2006.
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6.4.4 Clculo del PCI de una Seccin de Pavimento Una seccin de
pavimento abarca varias unidades de muestreo. Si todas las unidades
de muestreo son inventariadas, el PCI de la seccin ser el promedio
de los PCI calculados en las unidades de muestreo. Si se utiliz la
tcnica del muestreo, se emplea otro procedimiento. Si la seleccin
de las unidades de muestreo para inspeccin se hizo mediante la
tcnica aleatoria sistemtica o con base en la representatividad de
la seccin, el PCI ser el promedio de los PCI de las unidades de
muestreo inspeccionadas. Si se usaron unidades de muestreo
adicionales se usa un promedio ponderado calculado de la siguiente
forma:
( )[ ] ( )N
PCIAPCIANPCI ARs** += (2)
Donde: PCIS: PCI de la seccin del pavimento. PCIR: PCI promedio
de las unidades de muestreo aleatorias o
representativas. PCIA: PCI promedio de las unidades de muestreo
adicionales. N: Nmero total de unidades de muestreo en la seccin.
A: Nmero adicional de unidades de muestreo inspeccionadas.
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7 EVALUACIN ECONMICA BASADA EN EL PROGRAMA HDM-44
El sistema para el desarrollo y gestin de carreteras (Highway
Development and Management System), conocido por las siglas HDM-4,
es un conjunto de herramientas para el anlisis tcnico y econmico de
alternativas de inversin relacionadas con la conservacin y
mejoramiento de carreteras; estas herramientas se encuentran
integradas en un programa de cmputo desarrollado por la Universidad
de Birmingham, como producto principal del estudio internacional
sobre desarrollo y gestin de carreteras (ISOHDM, por las siglas
International Study of Highway Development and Management). El
estudio ISOHDM se desarroll bajo los auspicios de un grupo de
organizaciones de varios pases pudindose mencionar el Departamento
para el Desarrollo Internacional, del Reino Unido (DFID); el Banco
Mundial; el Banco Asitico de Desarrollo (ADB); y la Administracin
Nacional de Caminos de Suecia (SNRA). Contribuyeron la
Administracin Nacional de Caminos, de Finlandia (FINNRA); la
Administracin Federal de Carreteras, de los Estados Unidos de
Amrica (FHWA); los gobiernos de Malasia, Francia, Sudfrica y Japn;
y la Federacin Interamericana de Fabricantes de Cemento (FICEM). El
estudio estuvo coordinado por la Asociacin Mundial de Carreteras
(PIARC) y la Universidad de Birmingham. El funcionamiento de la
herramienta se basa en un modelo de clculo de las relaciones fsicas
y econmicas derivadas de un extenso estudio sobre el deterioro de
las carreteras, el efecto de la conservacin de las mismas, y los
costes de operacin de los vehculos. Las principales funciones del
HDM-4 son el anlisis de los deterioros y los efectos de la
conservacin de carreteras, para una serie de alternativas de
conservacin especificadas por el usuario de la aplicacin. Para
ello, calcula los costos de operacin de los vehculos en funcin del
estado de cada carretera, determina los costos anuales de la
administracin de carreteras y de los usuarios para cada una de las
alternativas de conservacin definidas. Por ltimo, se evalan las
alternativas de conservacin, produciendo la comparacin econmica de
las mismas. De esta manera el ingeniero dispone
4 Anlisis De Sensibilidad De Los Modelos De Deterioro Del Hdm-4
Para Pavimentos Asflticos. Ricardo Solorio Murillo, Roberto Israel
Hernndez Domnguez y Jos Antonio Gmez Lpez.
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de una amplia informacin para determinar cules son las medidas
de conservacin ms beneficiosas para la red estudiada. Las
herramientas incorporadas al HDM-4 permiten tareas como las
siguientes:
1. Predecir el deterioro del pavimento durante su vida til. 2.
Calcular los efectos de acciones de conservacin y mejoramiento
del
pavimento. 3. Estimar costos de operacin vehicular y otros
propios de los usuarios
de infraestructura vial. 4. Determinar los efectos de la
congestin en la velocidad de operacin
de vehculos, en los costos de operacin vehicular. 5. Evaluar
proyectos, polticas y programas de conservacin en trminos
tcnicos y econmicos, obteniendo los montos y beneficios de cada
alternativa considerada, y calcular indicadores de rentabilidad
como el valor presente neto (VPN) y la tasa interna de retorno
(TIR). En trminos generales, los costos incluidos en el anlisis
corresponden al gasto corriente y de inversin en los que debe
incurrir la organizacin operadora para que se ejecuten las obras,
mientras que los beneficios se derivan principalmente de ahorros en
gastos de operacin vehicular y disminucin de los tiempos de
recorrido, inducidos ambos por el mejoramiento del estado fsico de
las carreteras, y la reduccin de la congestin.
6. Optimar programas de conservacin y mejoramiento sujetos a
restricciones presupuestales.
7. Calcular los montos de inversin necesarios para mantener
determinado nivel de servicio en una red carretera o estimar el
nivel de servicio que puede lograrse con un techo financiero
dado.
8. Evaluar los efectos de polticas de largo plazo, como son
cambios en las cargas legales del trnsito, estndares de conservacin
de pavimentos, y normas de diseo.
7.1 Desarrollo histrico del modelo HDM A finales de la dcada de
los 60s, el Instituto Tecnolgico de Massachussets desarroll por
encargo del Banco Mundial, un modelo denominado Modelo de Costos
para Carreteras (Highway Cost Model, HCM). A pesar de que se trat
de un modelo conceptual y no de una herramienta de clculo
propiamente dicha, a menudo se considera al HCM como la primera
versin del HDM. En el HCM se propuso utilizar como criterio para
evaluacin de proyectos carreteros la minimizacin del costo total de
transporte; el cual se obtiene
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como la suma de los montos de construccin y conservacin de la
infraestructura, y los relativos a los usuarios, para un periodo de
tiempo dado. En la primera mitad de la dcada de los setentas, el
TRRL y el Banco Mundial auspiciaron un estudio de campo a gran
escala en Kenia, que permiti un conjunto de relaciones para estimar
el deterioro de carreteras y los costos de operacin vehicular.
Estas relaciones se utilizaron en el modelo de estndares de diseo y
conservacin de carreteras (Highway Design and Maintenance Standards
Model, HDM), que fue presentado en 1979. Entre los especialistas es
comn hacer referencia a esta versin especfica, como HDM-II. Entre
1977 y 1983, el TRRL realiz otro estudio en pases del Caribe, para
investigar los efectos del diseo geomtrico de las carreteras en los
gastos de operacin vehicular. En ese mismo periodo, el Instituto
Central de Investigacin en Carreteras de la India (Central Road
Research Institute, CRRI), diseo un estudio de problemas de
operacin de la red carretera de la India, relacionados con caminos
angostos y con la circulacin de trnsito no motorizado en
proporciones significativas. Patrocinado por el Programa de
Desarrollo de las Naciones Unidas (United Nations Development
Program, UNDP), se realiz de 1975 a 1984 un nuevo estudio de campo
de grandes proporciones; esta vez en Brasil, cuyos resultados junto
con la informacin y experiencias previas, se utilizaron en el
HDM-III, el cual se concluy en 1984. Paralelamente, se constituy un
modelo destinado a optimizar programas de mantenimiento de
carreteras sujetos a restricciones presupuestales, el modelo de
presupuestos del gasto (Expenditure Budgeting Model, EBM). Tanto el
HDM-II como el HDM-III fueron concebidos originalmente para
ejecutarse en computadoras tipo mainframe. Sin embargo, en 1989 el
Banco Mundial present el HDM-PC, una versin del HDM-III para
computadoras personales con sistema operativo MS-DOS. Al mismo
tiempo comenz a distribuirse el programa modelo de costos de
operacin de vehculos (Vehicle Operating Costs Model, VOC), el cual
permita calcular los montos de operacin vehicular con las mismas
relaciones utilizadas por el HDM-III. En 1994 se present el HDM-Q,
una nueva versin del modelo que incorporaba las herramientas
necesarias para estimar los beneficios econmicos derivados de la
ampliacin de tramos con problemas de congestionamiento,y en ese
mismo ao apareci el administrador del HDM (HDM Manager o HDM-ADM),
una interfaz de usuario basada en mens con la cual se trataba de
facilitar el uso del HDM.
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A mediados de los noventa, ms de diez aos despus del lanzamiento
original del HDM-III, se hizo evidente la necesidad de nuevos
esfuerzos orientados a la modernizacin del modelo, a fin de
aumentar sus posibilidades de anlisis, de incorporar los resultados
de diversas investigaciones realizadas en varios pases, y
primordialmente de actualizar los programas de cmputo, los cuales
seguan correspondiendo a los estndares de desarrollo de software de
los aos 70s y 80s. Por otro lado, aunque el modelo se haba
utilizado principalmente en pases en desarrollo, se identific un
uso significativo por parte de naciones industrializadas, lo cual
se tradujo en la necesidad de incorporar nuevos submodelos para
analizar los efectos del congestionamiento vehicular y de los
climas fros; un mayor nmero de tipos de pavimento; y aspectos de
seguridad, y de medio ambiente.
Figura No. 2 Desarrollo Histrico del HDM-4
Referencia: Anlisis De Sensibilidad De Los Modelos De Deterioro
Del HDM-4 Para Pavimentos Asflticos.
Con estos antecedentes, y con el propsito central de actualizar
el modelo HDM, se inici en 1997 el estudio ISOHDM al que se hizo
referencia en el inciso 1.2; y como principal resultado del mismo,
en febrero de 2000 se
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anunci la terminacin de la versin 1.0 del HDM-4. Aunque se
conservaron las siglas para identificar a las ediciones previas, el
nuevo producto fue denominado sistema de gestin y desarrollo de
carreteras (Highway Development and Management System), retomando
el nombre del estudio que le dio origen. Los derechos de
comercializacin del HDM-4 y del resto de los productos del estudio
ISOHDM quedaron en poder de la PIARC.
7.2 Estructura del HDM-45 Dentro del HDM-4 se encuentran
diferentes herramientas para la obtencin de las salidas del
sistema. En la figura No. 3 se encuentran los manejadores de datos,
las herramientas de anlisis y los modelos que el programa
utiliza.
Figura No. 3
Elementos del Sistema HDM-4
Referencia: Evaluacin de Corredores Viales de Mantenimiento
Integral INVIAS
5 Referencia: VIII Jornadas Nacionales sobre Conservacin de
Carreteras, Ramn Crespo del Ro y Pedro Yarza lvarez
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7.2.1 Manejadores De Datos En este grupo se encuentran los
mdulos de configuracin, flota vehcular, red de carreteras y
estndares de trabajo. En estos mdulos se realizan las adaptaciones
de algunos componentes y parmetros a las condiciones del Corredor
en estudio. 1. Red de Carreteras: En la red de carreteras se
definen las caractersticas fsicas de tramos de carreteras en una
red o subred que se va a analizar. En ella se proporcionan las
funciones bsicas para almacenar las caractersticas de uno o mas
tramos de carretera, permitindole a los usuarios definir diferentes
redes y subredes y definir tramos. 2. Flota Vehicular: La flota
vehicular define las caractersticas del parque de vehculos que
operan en la red de carreteras que se va a analizar. Dentro de ella
se proporcionan funciones para el almacenamiento y recuperacin de
las caractersticas de vehculo necesarias para calcular velocidades,
costos de operacin, costos de tiempos de viaje y otros efectos. 3.
Estndares de Trabajo: Los trabajos definen estndares de conservacin
y mejora (con sus costos unitarios) que sern aplicados a los
distintos tramos de la carretera a analizar. Los trabajos estn
referidos a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que
se propone conseguir en un sistema de gestin de carreteras. 4.
Configuracin: La configuracin de HDM-4 proporciona funciones para
personalizar la operacin del sistema y para ajustar datos adaptados
a las condiciones locales. El proceso de configuracin requiere
informacin de cinco componentes indispensables para la adaptacin al
entorno estudiado, a saber: los modelos de trfico, los tipos de
velocidad / capacidad, las zonas climticas, la definicin de la
moneda y los datos globales. 7.2.2 Herramientas de Anlisis En las
herramientas de anlisis se encuentran los mdulos de Proyectos,
programas y estrategias los cuales operan sobre los datos definidos
en los manejadores de datos. a. Proyectos: Un anlisis de Proyecto
consiste en la evaluacin de uno o ms Proyectos de carretera u
opciones de inversin. HDM-4 analiza un tramo de carretera con unos
tratamientos seleccionados, con los costos y beneficios asociados,
proyectndolos anualmente a lo largo del periodo de
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anlisis. Se puede usar el anlisis del Proyecto para estimar la
viabilidad econmica o tcnica de los Proyectos de inversin en
carreteras. b. Programas: En el anlisis de programa se realiza la
asignacin de prioridades a una larga lista definida de Proyectos de
carretera para un programa de obras de uno a ms aos bajo
restricciones presupuestarias definidas. c. Estrategias: El anlisis
estratgico se puede usar para analizar una determinada red en su
conjunto y preparar estimaciones para la planificacin de
necesidades de gasto para el desarrollo y la conservacin de
carreteras a mediano y largo plazo, bajo varios supuestos
presupuestarios. 7.2.3 Modelos En el mdulo de configuracin se
definen los componentes y parmetros predeterminados que se usarn en
las aplicaciones: 1. Modelos de deterioro, y efectos de las obras
(RDWE por las siglas Road Deterioration and Works Effects) Estos
modelos permiten predecir, para un periodo de anlisis definido por
el usuario, la evolucin del estado fsico de las carreteras en
funcin de las solicitaciones impuestas por el trnsito, de las
condiciones climatolgicas, y del tipo de pavimento; asimismo, los
modelos estiman los efectos de las obras de conservacin y
mejoramiento ms usuales. El HDM-4 incorpora modelos para distintos
tipos de pavimentos, tanto flexibles como rgidos. 2. Modelos de
efectos para los usuarios (RUE por las siglas Road User Effects.)
Son utilizados para calcular los efectos del estado fsico y las
condiciones de operacin de las carreteras sobre los usuarios de las
mismas, en trminos de indicadores como los costos de operacin
vehicular y los tiempos de recorrido. A su vez, se emplean para
obtener los beneficios derivados de las inversiones en proyectos
carreteros. 3. Modelos de seguridad, energa y efectos ambientales
(SEE por las siglas Safety, Energy and Environmental Effects).
Grupo de modelos destinados a determinar los efectos de la condicin
de los pavimentos en aspectos como la tasa de accidentalidad,
consumo de energa
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asociado con la operacin del trnsito, equipo de construccin, y
la emisin de contaminantes. Otra de las componentes ms importantes
del HDM-4 est constituida por las herramientas de anlisis o
aplicaciones del sistema, las cuales tienen como propsito evaluar
proyectos, programas y estrategias de conservacin y mejoramiento de
carreteras, y la optimacin de programas en presencia de
restricciones presupuestales. A continuacin se describe brevemente
cada de las aplicaciones especficas disponibles en el HDM-4
[Kerali, 2000]. Se puede concluir que el HDM-4 abarca las
componentes relativas a las herramientas de anlisis; es decir,
modelos y procedimientos para predecir del deterioro de pavimentos;
la evaluacin de polticas y proyectos de conservacin; mejoramiento,
formulacin y optimacin de programas de obra; y evaluacin del
impacto de distintas estrategias de desarrollo carretero en el
comportamiento de la red. Por lo anterior, el HDM-4 puede
considerarse un producto de gran utilidad para la integracin de
sistemas de gestin de pavimentos, ya que provee varias de las
componentes ms importantes de los mismos. Sin embargo, es necesario
enfatizar que el HDM-4 no puede constituir por s slo un sistema de
gestin de pavimentos al carecer de componentes esenciales, como el
manejador de bases de datos1 y de otras que no pueden implementarse
a travs de un sistema de cmputo; por ejemplo sistema de referencia
o los procedimientos y previsiones institucionales para
levantamiento y actualizacin de datos. 7.3 Marco Analtico6 El marco
analtico del HDM4 se basa en el concepto del anlisis de vida del
pavimento, el cual se aplica para predecir, a lo largo del ciclo de
vida de un pavimento de carreteras (que suele durar entre 15 y 40
aos):
Deterioro de la carretera Efectos de las obras de reparacin
Efectos para los usuarios de la carretera Efectos socioeconmicos y
medioambientales
6 Referencia: Tomado del texto Tutorial HDM-4. Ing. Germn
Arboleda Vlez, 2003
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Una vez construidos, los pavimentos de carreteras se deterioran
como consecuencia de diversos factores, entre los cuales se
destacan:
Cargas de trfico Efectos medioambientales Efectos de sistemas de
drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del pavimento depende de los estndares de
conservacin aplicados a reparar defectos en la superficie del
pavimento (fisuras, desprendimiento de ridos, baches, etc.) o a
conservar la integridad estructural del pavimento (por ejemplo,
tratamientos superficiales, refuerzos, etc.), permitiendo as que la
carretera soporte el trfico para el que ha sido diseada. Las
condiciones generales del pavimento a largo plazo dependen de los
estndares de conservacin o mejora aplicados a la carretera. La
Figura No. 4 ilustra las tendencias previstas en rendimiento de
pavimentos, representadas por la calidad de rodadura, que se suele
medir en trminos del ndice de Rugosidad Internacional, IRI. Cuando
se define un estndar de conservacin, se impone un lmite al nivel de
deterioro al que se permite que llegue el pavimento. Como
consecuencia, adems de los costos de capital de la construccin de
carreteras, los costos totales en que incurren los organismos
implicados dependern de los estndares de conservacin y mejora
aplicados a las redes de carreteras.
Figura No. 4 Concepto del Anlisis del Ciclo de Vida en HDM-4
Referencia: Tomado del texto Tutorial HDM-4. Ing. Germn Arboleda
Vlez, 2003
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Los impactos del estado de la carretera, as como los estndares
de diseo de sta, sobre los usuarios, se miden en trminos de costos
para usuarios y otros efectos sociales y medioambientales. Los
costos para los usuarios de las carreteras incluyen:
Costos de operacin de los vehculos (combustible, llantas,
aceite, consumo de repuestos, depreciacin y utilizacin del vehculo,
etc.)
Costos del tiempo de viaje, para pasajeros y carga Costos, para
la economa, de los accidentes de trfico (es decir,
prdida de vidas humanas, lesiones a los usuarios, daos a
vehculos y otros objetos de la carretera).
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de
los vehculos, consumo de energa, ruido producido por el trfico y
otros beneficios sociales a la poblacin a la que dan servicio las
carreteras. Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen
ser difciles de cuantificar en trminos monetarios, se pueden
incorporar en el anlisis econmico de HDM 4, si se cuantifican de
forma exgena. Debe notarse que en HDM 4 los efectos sobre los
usuarios se pueden calcular tanto para transporte motorizado
(motos, autos, buses, camiones, etc.) como no motorizado
(bicicletas, triciclos de traccin humana, carros de traccin animal,
etc.). La Figura No. 5 ilustra el impacto de las condiciones de la
carretera (representadas en trminos del IRI) sobre el costo de los
diferentes modos de transporte. Los costos de los usuarios de las
carreteras, en HDM 4, se calculan prediciendo las cantidades fsicas
de consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los
correspondientes costos unitarios, especificados por los usuarios
de HDM 4. Los beneficios econmicos de las inversiones en carreteras
se determinan despus de comparar los flujos totales de costos para
las distintas obras y alternativas de construccin con un caso base
(sin proyecto o mnimos) que, por lo general, representa el estndar
mnimo de conservacin rutinaria. HDM 4 est diseado para hacer
estimaciones de costos comparativos y anlisis econmicos de
diferentes opciones de inversin. Estima los costos, ao a ao, de un
gran nmero de alternativas, para un perodo de anlisis definido por
el usuario. Todos los costos futuros se descuentan al ao base
especificado. Para realizar estas comparaciones, es necesario
contar con
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especificaciones detalladas de programas de inversin, estndares
de diseo y alternativas de conservacin, junto con costos unitarios,
volmenes de trfico previstos y condiciones medioambientales.
Figura No. 5 Costo para los Usuarios de la Carretera en Funcin
del Estado de la
Carretera (Terreno ondulado)
Referencia: Tomado del texto Tutorial HDM-4. Ing. Germn Arboleda
Vlez, 2003 7.4 Usos Del Modelo HDM-4 En etapas de planificacin 9 En
la definicin de la viabilidad de inversiones en carreteras. 9 Para
estimar necesidades presupuestales, de mediano y largo plazo,
para el desarrollo y la preservacin de una red de carreteras
bajo diferentes escenarios presupuestales y econmicos.
9 Para determinar estrategias de mantenimiento bajo
restricciones presupuestales.
Aplicaciones tcnicas 9 Definicin de alternativas ptimas de
conservacin de los tramos de una
red de carreteras.
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AUSCULTACIN, CALIFICACIN DEL ESTADO SUPERFICIAL Y EVALUACIN
ECONMICA DE LA CARRETERA SECTOR PUENTE DE LA LIBERTAD MALTERIA
DESDE EL K0+000 HASTA EL K6+000 (CDIGO 5006)
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9 Definicin de alternativas ptimas de conservacin de los tramos
de una red de carreteras.
9 Determinar umbrales econmicos para mejoras en las vas. 9
Comparacin de alternativas de diseo y mantenimiento. 9 Calcular el
tipo y la extensin del deterioro de las vas Aplicaciones econmicas
9 Calcular el costo del uso de la va y atribucin de daos a la va,
en
estudios de cargos o sobretasas a los usuarios de las
carreteras, con el fin de establecer fondos de carreteras.
9 Determinar el impacto de los lmites en las cargas por eje, con
el fin de definir configuraciones ptimas
9 Determinar los efectos de modernizar la flota de vehculos 9
Polticas de presupuestacin de necesidades que compiten; por
ejemplo,
carreteras alimentadoras versus carreteras principales. 9
Impactos de los cambios en polticas de transporte por carreteras en
el
consumo de energa. 9 Estndares de conservacin y rehabilitacin de
pavimentos.
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DESDE EL K0+000 HASTA EL K6+000 (CDIGO 5006)
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8 PROCEDIMIENTOS DE ANLISIS. Para el adecuado desarrollo del
trabajo se realizaron las siguientes actividades: Recopilacin de
informacin. Trabajo de campo. Trabajo de oficina. Informe final.
8.1 RECOPILACIN DE INFORMACIN Se realiz la consulta bibliogrfica de
la metodologa francesa VIZIR y la metodologa norteamericana PCI, y
el procedimiento del Banco Mundial HDM-4 para la evaluacin econmica
de las carreteras. 8.2 TRABAJO DE CAMPO Se realiz un recorrido por
los 6 km de la va identificando y valorando los posibles daos en la
superficie del pavimento, a la vez registrando la informacin en los
formatos pertinentes segn la metodologa utilizada por el INVIAS.
8.3 TRABAJO DE OFICINA Anlisis de los resultados obtenidos para
cada una de las metodologas
(VIZIR y PCI), para el tramo evaluado. Comparacin de los valores
dados para cada una de las metodologas
empleadas. Anlisis econmico del tramo mediante el programa
HDM-4. 8.4 INFORME FINAL Despus de culminado el trabajo de oficina
se continua con la etapa sistemtica en la cual se realizar:
Diagnstico de los tramos estudiados por la metodologa empleada.
Basados en los resultados obtenidos en el anlisis anterior se hizo
un
diagnostico de la situacin de los tramos viales y anlisis
econmico en HDM-4.
Para la parte final del informe se elabor las conclusiones y las
recomendaciones respectivas.
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DESDE EL K0+000 HASTA EL K6+000 (CDIGO 5006)
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9 EVALUACIN DE LA CONDICIN DEL PAVIMENTO
En el presente trabajo se realiz una evaluacin de las
condiciones del pavimento mediante un inventario visual de los
diferentes tipos de daos en pavimento asfltico para la va Puente De
La Libertad - Maltera, el tramo evaluado posee una longitud total
de 6 Km, ancho promedio de calzada 6,8 ml y ancho promedio de
bermas 1,00 ml a ambos lados, para este diagnstico se emplearon las
metodologas VIZIR y PCI. El clculo de la condicin superficial del
pavimento para las dos metodologas se describe el captulo 6. Se
toma la unidad de muestreo de 30 metros con el fin de realizar la
comparacin de las metodologas del PCI y del VIZIR para la evaluacin
de la condicin de la capa superficial de