inspeccion visual pci y vizir11

APLICACION DE LAS METODOLOGÍAS VIZIR Y PCI EN LA EVALUACIÓN DE TRAMOS DE PAVIMENTO FLEXIBLE.

SANDRO FRANCISCO ACOSTA

JUAN SEBASTIAN GONZALES AMAYA GUSTAVO NUÑEZ BOHORQUEZ

JORGE ALEXANDER ZEA SANCHEZ

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE TRANSPORTE Y VIAS TUNJA 2014

APLICACION DE LAS METODOLOGÍAS VIZIR Y PCI EN LA EVALUACIÓN DE TRAMOS DE PAVIMENTO FLEXIBLE.

SANDRO FRANCISCO ACOSTA JUAN SEBASTIAN GONZALES AMAYA

GUSTAVO NUÑEZ BOHORQUEZ JORGE ALEXANDER ZEA SANCHEZ

Informe presentado a: DOC.ING. JORGE NEVARDO PRIETO MUÑOZ

En clase de: CONSTRUCCION Y CONSERVACION VIAL

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VIAS

TUNJA 2014

TABLA DE CONTENIIDO

INTRODUCCION .................................................................................................... 4

1. OBJETIVOS ................................................................................................. 5

1.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................. 5

1.2 OBJETIVO ESPECIFICO .......................................................................... 5

2. JUSTIFICACION ......................................................................................... 6

3. LOCALIZACION .......................................................................................... 7

4. MARCO TEORICO ....................................................................................... 8

5. PROCEDIMIENTO ..................................................................................... 12

6. CALCULOS ................................................................................................ 15

6.1 METODO PCI ...................................................................................... 15

6.1.1 1 Calculo de las unidades de muestra pci. .............................. 15

6.1 METODO VIZIR .................................................................................. 17

7. ANALISIS ................................................................................................... 27

CONCLUSIONES ................................................................................................. 28

INTRODUCCIÓN

La necesidad que tienen los usuarios de los vehículos de transitar en vías en buen

estado viene dada por aspectos tan importantes como lo son la seguridad, la

economía y la comodidad, y para cumplir con estos aspectos es necesario tener

una adecuada infraestructura vial, que aporte a las necesidades de los usuarios.

Cuando una infraestructura vial se deteriora, es necesario tener en cuenta que se

debe aportar a la solución del problema con un sistema de gestión de pavimentos,

realizando una recolección de información (inventario, historia, medidas de

condición, tránsito y bases de datos) y un análisis de la misma (condición,

desempeño, inversiones e ingeniería) para poder seleccionar el tratamiento de

mantenimiento adecuado.

En el presente informe presenta una evaluación de las condiciones físicas de un

tramo de 200 m en la vía local de la ciudad de Tunja como es la transversal 11 en

la cual es muy transitada por vehículos que se dirigen a municipios aledaños como

Motativa y rutas urbanas como las del barrio San Rafael, el cual incluye una

inspección visual, con la cual se identifican los distintos tipos de defectos y grado

de severidad del pavimento y se hace un registro fotográfico de los mismos. Todo

esto con el fin de definir el nivel de servicio del pavimento, teniendo como guía la

metodología VIZIR.

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Comparar los resultados de la evaluación del tramo ubicado en la Transversal 11 entre Carreras 34 y 36A aplicando las metodologías PCI y VIZIR

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

· Comparar las metodologías PCI y VIZIR en una carretera pavimentada. · Determinar en el tramo de estudio la localización del diferente tipo de daño que se presentan en los pavimentos existentes y consignarlos de Acuerdo con los sistemas de clasificación PCI y VIZIR. · Sectorizar de acuerdo a la clasificación obtenida por la metodología empleada. · Concluir sobre los resultados obtenidos por las metodologías empleadas.

2. JUSTIFICACIÓN

En nuestro país cada día se hace necesaria la implementación y aplicación de metodologías que evalúen el estado del pavimento ya sea flexible o rígido, debido al desarrollo económico que presenta nuestro país ya sea por la movilización de personas o de carga entre diferentes regiones. En nuestra región se implementan diferentes metodologías de mantenimiento, siendo esto de vital importancia ya que se tendrá una consideración a la hora de elaborar planes de mantenimiento y rehabilitación de las redes que vayamos a evaluar, pudiendo detectar a tiempo daños que más adelante resultarían más costosos y traumáticos al momento de arreglar. La red que se evaluará y siguiendo las metodologías del PCI y VIZIR nos darán el estado actual del pavimento, permitiéndonos comparar las bondades de estas metodologías de acuerdo a los resultados obtenidos de la red.

3. LOCALIZACION

La localización del estudio se encuentra en la transversal 11 en la ciudad de Tunja,

vía colectora de los barrios los Trigales, la Fuente y la Calleja que comunica dos

grandes arterias como la Vía Nacional 62 que se dirige hacia la ciudad de

Bucaramanga y la Avenida Maldonado el cual se dirige hacia el centro de la ciudad.

Este tramo escogido es muy importante para la movilidad de diferentes rutas de

transporte público como las intermunicipales que tienen como destino final el

municipio de Motavita, vereda de Sote, etc. Y las rutas de transporte público urbano

como San Rafael. Esta vía ha tenido diferentes intervenciones de mantenimiento.

IMAGEN 1.LOCALIZACION

FUENTE. AUTORES

4. MARCO TEORICO

4.1 METODO VIZIR

Existen grandes categorías, A y B. Las de tipo A se consideran de tipo estructural y

las de tipo B de tipo funcional.

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

Se hallan relacionadas directamente con las propiedades resistentes –físicas y

mecánicas- de los materiales que constituyen el pavimento y con el espesor de las

capas que lo conforman.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES

Hacen referencia a diversas propiedades que debe presentar la capa asfáltica

superficial y que están relacionadas con la seguridad y la comodidad experimentada

por el usuario. Las más importantes son:

Resistencia al deslizamiento

Regularidad superficial

Drenaje superficial

Reflexión lumínica

Ruido de rodadura

TIPOS DE FALLAS

Defectos estructurales (tipo A)

AHUELLAMIENTO: Depresión longitudinal continua en zonas localizadas,

generalmente en la trayectoria de circulación de las llantas del vehículo, la cual

puede generar levantamientos en las zonas adyacentes a lo largo de la depresión.

DEPRESIONES O HUNDIMIENTOS: Depresiones localizadas de la superficie del

pavimento. Este tipo de deterioro puede estar orientado longitudinal o

transversalmente.

FISURAS LONGITUDINALES: Corresponden a fisuras predominantemente

paralelas al eje de la vía y localizadas en áreas sujetas al tránsito vehicular. El

fisuramiento se inicia en la superficie de las capas asfálticas y evoluciona en sentido

descendente.

FISURAS PIEL DE COCODRILO: Corresponde a una serie de fisuras

interconectadas que se generan formando polígonos irregulares de ángulos agudos,

generalmente localizadas en áreas sujetas al tránsito vehicular. El fisuramiento se

inicia en la parte inferior de las capas asfálticas donde los esfuerzos y las

deformaciones de tensión producto de las cargas repetidas de tránsito, alcanzan su

mayor magnitud.

BACHEOS Y PARCHEOS: Corresponde a áreas donde se ha realizado la remoción

y reemplazo del pavimento, por materiales generalmente similares a los del

pavimento original. La intervención puede ser superficial sólo a nivel de la capa

asfáltica mediante “parcheo”, o una intervención que involucre capas subyacentes

mediante “bacheo”.

Defectos estructurales (tipo A)

FISURAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES DE JUNTA DE

CONSTRUCCIÓN: Corresponde a fisuras en sentido longitudinal y transversal,

coincidentes con juntas de construcción.

FISURAS DE BORDE: Este tipo de fisuras generalmente son continuas y con

tendencia longitudinal, que se localizan paralelas y cerca al borde externo del

pavimento.

OJO DE PESCADO: Cavidades de forma aproximadamente redondeada, las

cuales resultan del desprendimiento ocasionado por el tránsito, de trozos de carpeta

afectados por el fisuramiento tipo “piel de cocodrilo”, por depresiones o

desintegraciones localizadas de la mezcla asfáltica.

DESPLAZAMIENTO O ABULTAMIENTO O AHUELLAMIENTO DE MEZCLA:

Ondulaciones transversales sucesivas de la mezcla asfáltica, o ahuellamiento que

se produce exclusivamente en las capas asfálticas.

PÉRDIDA DE AGREGADO: Este deterioro corresponde al desprendimiento

progresivo de los agregados pétreos, desintegrando la capa de rodadura.

PULIMIENTO DE AGREGADOS: Este deterioro se evidencia por la presencia de

agregados expuestos con caras pulimentadas en la superficie del pavimento,

generando superficies lisas que pueden afectar la resistencia al deslizamiento. Este

deterioro está relacionado íntimamente con la seguridad vial frente a accidentes de

tránsito, por la deficiencia de adherencia que se suscita en el contacto entre el

neumático y el pavimento.

ESCALONAMIENTO ENTRE CALZADA Y BERMA: Corresponde al desnivel que

presentan las bermas con respecto a la superficie del pavimento (rasante).

4.2 METODO PCI (INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO)

Se constituye en la metodología más completa para la evaluación y calificación

objetiva de pavimentos, flexibles y rígidos, dentro de los modelos de Gestión Vial

disponibles en la actualidad. La metodología es de fácil implementación y no

requiere de herramientas especializadas más allá de las que constituyen el sistema.

El deterioro de la estructura de pavimento es una función de la clase de daño, su

severidad o cantidad o densidad del mismo. La formulación de un índice qur tuviese

en cuenta los tres factores mencionados han sido problemática debido al gran

número de posibles condiciones. Para superar esta dificultad se introdujeron los

valores deducidos, como un factor de ponderación, con el fin de indicar el daño,

nivel de severidad y densidad que tiene el pavimento.

Es un índice numérico que varia desde el 0, para un pavimento fallado o en mal

estado, hasta 100 para un pavimento en perfecto estado. El calculo del PCI se

fundamenta en los resultados de un inventario visual la condición del pavimento en

el cual se establecen, clase, severidad, cantidad de cada daño presente. El PCI se

desarrollo para obtener un índice de la integridad estructural del pavimento y de la

condición operacional de la superficie. La información de los daños obtenida como

parte del inventario ofrece una percepción clara de las cusas de los daños y su

relación con las cargas y con el clima.

5. PROCEDIMIENTO.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN DEL PAVIMENTO

TRABAJO DE CAMPO

La primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los daños

teniendo en cuenta la clase, severidad y extensión de los mismos. Esta información

se registra en formatos adecuados para tal fin.

IDENTIFICACION DE FALLAS

Fuente: Los autores


Fuente: Los autores


Fuente: Los autores

Luego de haber hecho un reconocimiento del área afectada se inició la medida de

las fallas y la determinación de las unidades de muestreo para registrarlos en los

respectivos formatos de la toma de datos.

Fuente: PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI)

Luego de haber registrado los tipos de fallas, áreas afectadas y las áreas de las

unidades de muestreo se procedió a los cálculos de la metodología de evaluación

PCI

6. CALCULOS

6.1 METODO PCI

Al realizar el inventario de daños del tramo ubicado en la Transversal 11 entre

Carreras 34 y 36A Encontramos los siguientes daños:

ABCISA DAÑO ANCHO

LARGO

GRAVEDAD

AREA

M M M2

k0+009,3

hundimiento 2,9 M 0

k0+010,9

parche 5,33 13,15 M 70,0895

k0+012 hundimiento 2,3 B 0

k0+014,3

Agrietamiento en bloque 0,98 1,1 M 1,1

k0+014,3

parche 3,3 4,7 M 15,51

K0+023 Parche 0,84 6,7 B 5,628

K0+023,3

hundimiento 1,5 B 1,5

K0+023,6

Agrietamiento en bloque 0,86 0,65 B 0,86

K0+019 Piel de cocodrilo. 1,4 2,2 B 2,2

K0+024 Grieta longitudinal 2,3 B 2,3

K0+024 parche 1,2 2,3 B 2,76

K0+024 Grieta longitudinal 5,5 M 0

k0+027 hundimiento 3,3 M 0

k0+029 Desprendimiento de agregados

6,5 10 B 65

k0+033 parche 0,75 1,8 B 1,35

k0+038 parche 4,46 2,47 M 11,0162

k0+041 Agrietamiento en bloque 2,3 1,7 M 3,91

k0+045 Piel de cocodrilo. 0,54 1,4 B 0,756

k0+048 parche 3,25 3,82 B 12,415

k0+051,5

parche 1,55 6,85 B 10,6175

k0+053,4

Agrietamiento en bloque 1,4 1,2 M 1,2


k0+064 Piel de cocodrilo. 0,81 1,41 M 1,1421

k0+066 Agrietamiento en bloque 2,15 2,4 M 5,16

k0+066,9

parche 1,38 1,14 B 1,5732

k0+068,1

Grieta transversal 2,65 B 0

k0+069 Agrietamiento en bloque 0,48 0,61 B 0,2928

k0+071 parche 1,4 3,25 B 4,55


k0+081 Desprendimiento de agregados

6,5 2,8 B 18,2

k0+087 parche 2,84 3,76 B 10,6784

k0+088 Grieta transversal 3,47 M 0

k0+089,6

hundimiento 2,48 M 0

Fuente: Los Autores.

Unidades de Muestreo: Se divide la vía en secciones o “unidades de muestreo”, cuyas dimensiones varían de acuerdo con los tipos de vía y de capa de rodadura.

Para nuestro caso tenemos una via pavimentada. Con ancho de calzada de 7,3 m. Tomamos como longitud de la unidad de muestreo 30 mts.

Entonces tenemos 3 unidades de muestreo en el tramo seleccionado. La primera

del K0+00 al K0+30. La segunda del K0+30 al K0+60 y la tercera del K0+60 al

K0+90.

6.1.1 CÁLCULO DEL PCI DE LAS UNIDADES DE MUESTREO

1. CALCULO PCI K0+00 al K0+30.

Area total de la unidad de muestreo= longitud unidad muestreo*ancho

calzada.

Area total de la unidad de muestreo=30 m*7,3 m= 219 m^2.

Se Divide la CANTIDAD de cada clase de daño, entre el ÁREA TOTAL de la unidad de muestreo y exprese el resultado como porcentaje. Esta es la DENSIDAD del daño. con el nivel de severidad especificado, dentro de la unidad en estudio.

TIPO DE DAÑO AREA TOTAL DE DAÑO

% DENSIDAD

Hundimiento 10 4,56

Parche 93,95 42,89

Agrietamiento en bloque

1,96 0,89

Piel de cocodrilo 2,2 1,00

Desprendimiento de agregados

65 29,68

Grieta longitudinal

7,8 3,56

Fuente: Los Autores

Se determinan los valores de Deducción (DV) para cada tipo de falla según su severidad y densidad. Mediante las curvas denominadas “Valor Deducido del Daño”.

Fuente: pavement condition index (pci). Ing. Esp. Luis ricardo vásquez varela


% DENSIDAD

VDT

Hundimiento 10 4,56 15

Parche 93,95 42,89 51


1,96 0,89 9

Piel de cocodrilo 2,2 1,00 21


65 29,68 25

Grieta longitudinal

7,8 3,56 10


Se determina el Valor de Deducción Corregido (DVT) usando las curvas de corrección las cuales toman en cuenta el factor “q” que es la cantidad de fallas que producen un impacto más considerable en el pavimento. Si uno de los valores de deducción individuales es mayor que el total corregido (CDV), se asigna a CDV el mayor valor de deducción individual.



% DENSIDAD

VDT CDV

Hundimiento 10 4,56 15 15

Parche 93,95 42,89 51 51


1,96 0,89 9 9

Piel de cocodrilo 2,2 1,00 21 21


65 29,68 25 25

Grieta longitudinal

7,8 3,56 10 10


Se calcula el PCI de la relación: PCI = 100 - CDV.


% DENSIDAD

VDT CDV PCI

Hundimiento 10 4,56 15 15 85

Parche 93,95 42,89 51 51 49


1,96 0,89 9 9 91

Piel de cocodrilo 2,2 1,00 21 21 79


65 29,68 25 25 75

Grieta longitudinal

7,8 3,56 10 10

90

PCI UNIDAD MUESTREO

78




calzada.




% DENSIDAD

Hundimiento 2,82 1,28

Parche 35,38 16,15


5,11 2,33


Fuente: Los Autores




% DENSIDAD

VDT

Hundimiento 2,82 1,28 12

Parche 35,38 16,15 31


5,11 2,33 5




Fuente: pavement condition index (pci). Ing. Esp. Luis ricardo vásquez

varela


% DENSIDAD

VDT CDV

Hundimiento 2,82 1,28 12 12

Parche 35,38 16,15 31 31


5,11 2,33 5 5





% DENSIDAD

VDT CDV PCI

Hundimiento 2,82 1,28 12 12 88

Parche 35,38 16,15 31 31 69


5,11 2,33 5 5 95


PCI UNIDAD MUESTREO

85




calzada.



TIPO DE DAÑO AREA TOTAL

DE DAÑO

% DENSIDAD

Hundimiento 3,43 1,56

Parche 16,79 7,66


5,45 2,48



18,2 8,3

Grieta tranversal 6,12 2,79

Fuente: Los Autores




% DENSIDAD

VDT

Hundimiento 3,43 1,56 15

Parche 16,79 7,66 30


5,45 2,48 6



18,2 8,3

Grieta tranversal 6,12 2,79 9





% DENSIDAD

VDT CDV

Hundimiento 3,43 1,56 15 15

Parche 16,79 7,66 30 30


5,45 2,48 6 6



18,2 8,3 15 14

Grieta tranversal 6,12 2,79 9 9




% DENSIDAD

VDT CDV PCI

Hundimiento 3,43 1,56 15 15 85

Parche 16,79 7,66 30 30 70


5,45 2,48 6 6 94



18,2 8,3 15 14 86

Grieta tranversal 6,12 2,79 9 9 91

PCI UNIDAD MUESTREO

86


Se presenta una tabla resumen del tramo estudiado y se clasifica cada

unidad de muestreo de acuerdo a la siguiente tabla.

Fuente: pavement condition index (pci). Ing. Esp. Luis ricardo vásquez

varela

TABLA RESUMEN

ABSCISA PCI CLASIFICACION

K0+00 al K0+30 78 MUY BUENA

K0+30 al K0+60 85 MUY BUENA

K0+60 al K0+90 86 EXCELENTE

Fuente: Los Autores

6. ANALISIS

A pesar de que el tramo de vía objeto de estudio presenta considerables fallas a

nivel estructural, estas no generan enormes molestias para los usuarios de la vía,

es por esto que la estructura de pavimento flexible con la que cuenta la vía presenta

un nivel de funcionalidad muy bueno en dos de las tres unidades de muestreo las

cuales corresponden a las abscisas (K0+00 al K0+30) y (K0+30 al K0+60) y una

tercera unidad de muestreo en la abscisa (K0+60 al K0+90) con un nivel excelente

según la metodología PCI.

Aunque las unidades de muestreó presenten fallas estructurales como

hundimientos, grietas y otras de tipo similar, estas se presentan en un bajo

porcentaje con respecto a las áreas de las unidades y estos defectos son los que el

usuario percibe y de los que se deriva su percepción del estado funcional de la vía.,

mientras defectos que se presentan con una mayor presencia como lo son las falla

tipo piel de cocodrilo, fusilamientos en bloque, parches y unos tipos de grietas son

de mínima importancia para el usuario, ya que no generan sensaciones de molestia

a la hora de desplazarse en un vehículo a considerable velocidad sobre la vía.

CONCLUSIONES

Las fallas tipo piel de cocodrilo, algunos tipos de grietas, y agrietamiento en

bloque no presentan grandes molestias para los usuarios a diferencia de

otros tipos de falla como hundimientos.

La metodología PCI es más recomendable para realizar evaluaciones en

vías, debido a que considera más aspectos que la metodología VIZIR.

A pesar de las áreas de gran tamaño con ciertas fallas el tramo vial objeto de

estudio presenta en promedio una calificación muy buena con un valor de 83.

El tramo se evaluó con la metodología PCI debido a que en el tramo objeto

de estudio se presentaron sectores con pulimento de agregados y la

metodología VIZIR no tiene en cuenta este factor.

REFERENCIAS

VÁSQUEZ TORRES, Luís Carlos; PAVIMENTOS. (GUÍA PARA LA ORIENTACIÓN DE UNA CÁTEDRA); Manizales, Colombia. Gobernación de Caldas, Secretaria de Infraestructura,

ESTUDIOS DE PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL PLAN MAESTRO DE TRANSPORTE. Vol. 6.2 PAVEMENT CONDITION INDEX PARA PAVIMENTOS ASFÁLTICOS Y DE CONCRETO EN CARRETERAS, CONTRATO C088 DE 2002, Ministerio de Transportes, Instituto Nacional de Vías, GUÍA

METODOLÓGICA PARA EL DISEÑO DE OBRAS DE REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS DE CARRETERAS, REPUBLICA DE COLOMBIA

inspeccion visual pci y vizir11

Documents