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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS PARA LA CIUDAD DE BOGOTÁ JAVIER ALBERTO GARCÍA MÉNDEZ Proyecto de grado para optar al título de Ingeniero Civil Asesor CAMILO MARULANDA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ 2006 ICIV 200610 04

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Page 1: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS PARA

LA CIUDAD DE BOGOTÁ

JAVIER ALBERTO GARCÍA MÉNDEZ

Proyecto de grado para optar al título de

Ingeniero Civil

Asesor

CAMILO MARULANDA

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ

2006

ICIV 200610 04

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………1

1. INTRODUCCION A MANEJO DE PAVIMENTOS………………………………………………...3 1.1 Que es el sistema de manejo de pavimentos (PMS) ...………………………………………….3 1.2 Importancia del sistema de manejo de pavimentos ...……………………………………….. …7 1.3 El proceso del manejo de pavimentos …………………………………………………………….9 1.3.1 Definición de Inventario ...……………………………………………………………….9 1.3.2 Inspección del pavimento………………………………………………………………10 1.3.3 Valoración de la condición ...…………………………….…………………………….11 1.3.5 Análisis de condición……………………………………………….. ………………....12 1.3.6 Planeación de trabajo …...……………………………………………………………..12 2. IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS…………………….13 2.1 Obtención de mapas (Planos) ...………………………………………………………………….13 2.2 Definición redes ..…………………………………………………………………………………..13 2.2.1 Identificación de redes………………………………………………………………….13 2.2.2 Identificación de ramas…………………………………………………………………14 2.2.3 Identificación de secciones…………………………………………………………….15 2.3 Recolección de datos generales ...……………………………………………………………….18 2.4 Creación de bases de datos……………………………………………………………………….19 2.5 Recolección de datos de condición……………………………………………………………….19 2.5.1 Cálculo de PCI para pavimentos flexibles ...…………………………………………19 2.5.2 Cálculo de PCI para pavimentos rígidos ...………………………………………..…27 2.5.3 Cálculo de PCI para secciones ...……………………………………………………..31 2.6 Desarrollo de modelos de predicción de deterioro……………………………………………...32

2.6.1 Desarrollo de modelos de predicción utilizando la técnica de Extrapolación en línea recta ...……………………………………………………………………………………33 2.6.2 Desarrollo de modelos de predicción utilizando la técnica de Regresión………...34

2.7Verificación de datos ...……………………………………………………………………………..37 2.8 Obtención de costos unitarios de M & R localizada…………………………………………….38 2.9 Obtención de costos unitarios de M & R Global y frecuencia de aplicación…………………39 2.10 Desarrollo de modelos PCI vs. Costos………………………………………………………….39 2.11 Análisis de condición…………….………………………………………………………………..39 2.12 Planeación de trabajo ...………………………………………………………………………….40 2.13 Formulación de proyectos de M & R y determinación de prioridades……………………….40 3. SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS EN BOGOTA …………………………………….41 3.1 Necesidad………………………………………………………………………………………...…41 3.2 Variables…………………………………………………………………………………………….43 3.3 Beneficios esperados………………………………………………………………………………46 4. IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS EN BOGOTA…...49 4.1 Caso pavimento flexible Av. San José (Calle 170)……………………………………………..49

4.1.1 Obtención de mapas (Planos)…………………………………………………………50 4.1.2 Definición redes…………………………………………………………………………50

4.1.2.1 Identificación de redes……………………………………………………...51 4.1.2.2 Identificación de ramas……………………………………………………..51 4.1.2.3Identificación de secciones………………………………………………….51

4.1.3 Recolección de datos generales………………………………………………………53 4.1.4 Creación de bases de datos……………………………………………...……………54 4.1.5 Recolección de datos de condición…………………………………………………...55

4.1.5.1 Inspección realizada por la “Unión Temporal malla vial 2003”…………55

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4.1.5.2 Inspección realizada a manera de visita de campo……………………..67 4.1.5.3 Resultado de índice de condición de pavimento para las inspecciones realizadas……………………………………………………………………………..69

4.1.6 Desarrollo de modelos de predicción de deterioro………………………………….71 4.1.7 Verificación de datos…………………………………………………………………...73 4.1.8 Obtención de costos unitarios de M & R localizada………………………………...73 4.1.9 Obtención de costos unitarios de M & R Global y frecuencia de aplicación…..…74 4.1.10 Desarrollo de modelos PCI vs. Costos……………………………………………...75 4.1.11 Análisis de condición………….………………………………………………………75 4.1.12 Planeación de trabajo…………………………………………………………………77 4.1.13 Formulación de proyectos de M & R y determinación de prioridades…………...78

4.2 Caso pavimento rígido Avenida Iberia (Calle 134)……………………………………………...79

4.2.1 Obtención de mapas (Planos)…………………………………………………………79 4.2.2 Definición redes…………………………………………………………………………79

4.2.2.1 Identificación de redes……………………………………………………...79 4.2.2.2 Identificación de ramas……………………………………………………..80 4.2.2.3Identificación de secciones……………………………………………….…80

4.2.3 Recolección de datos generales………………………………………………………80 4.2.4 Creación de bases de datos…………………………………………………………...81 4.2.5 Recolección de datos de condición…………………………………………………...82

4.2.5.1 Inspección realizada por la “Unión Temporal malla vial 2003”…………82 4.2.5.2 Inspección realizada a manera de visita de campo……………………..84

4.2.5.3 Resultado de índice de condición de pavimento para las inspecciones realizadas……………………………………………………………………………..85

4.2.6 Desarrollo de modelos de predicción de deterioro………………………………….87 4.2.7 Verificación de datos……………………………………………………………………88 4.2.8 Obtención de costos unitarios de M & R localizada…………………………………88 4.2.9 Obtención de costos unitarios de M & R Global y frecuencia de aplicación……..89 4.2.10 Desarrollo de modelos PCI vs. Costos……………………………………………...89 4.2.11 Análisis de condición…………….…………………………………………………....89 4.2.12 Planeación de trabajo………………………………………………………………....91 4.2.13 Formulación de proyectos de M & R y determinación de prioridades…………...91

5. REVISION DE DISEÑO USANDO METODOS BASADOS EN MODELOS DE PREDICCION DE DETERIORO (Mechanistic-empirical pavement design guide)……………………..…….92 5.1 PAVIMENTO FLEXIBLE AV. SAN JOSÉ (CALLE 170)………………………………………..93 5.1.1 Variables de entrada……………………………………………………………………95 5.1.2 Análisis de los resultados de diseño………………………………………………...104 5.2 PAVIMENTO RÍGIDO AV. IBERIA (CALLE 134)……………………………………………...108

5.2.1 Variables de entrada…………………………………………………………………..108 5.2.2 Análisis de los resultados de diseño……...…………………………………………113

6. CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………..117 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………………..121

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ANEXOS

ANEXO 1: PLANOS E UBICACIÓN DE DAÑOS DE LAS REDES SAN JOSE E IBERIA .…122 ANEXO 2: FORMATOS DE INSPECCIÓN RECOMENDADOS ………………………………..133 ANEXO 3: RESULTADO DE LOS INVENTARIOS DE FALLAS PARA LAS REDES SAN JOSE E IBERIA ……………………………………………………………………………………….136 ANEXO 4: SÍNTESIS DEL MANUAL DE FALLAS PCI…………………………………………..150 ANEXO 5: GRÁFICAS PARA EL CÁLCULO DE PCI…………………………………………....156 ANEXO 6: ARCHIVO FOTOGRÁFICO ...................................................................................170

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INTRODUCCIÓN

Las entidades encargadas de mantener la condición de los pavimentos y

manejar los recursos de los mismos en la ciudad de Bogotá, han tenido que

enfrentar dificultades que han afectado significativamente el cumplimiento de

sus objetivos y cuestionado su gestión teniendo en cuenta que los resultados

obtenidos no han sido los más adecuados.

El estado actual de la malla vial de Bogotá es crítico, y el manejo actual de los

recursos para el mantenimiento y reparación de la misma no ha alcanzado un

nivel de eficiencia óptimo que represente un mejoramiento progresivo en su

estado. Es por esto que es necesario el planteamiento de alternativas que

puedan representar un mejoramiento en la gestión realizada por las entidades

encargadas del manejo de los pavimentos locales.

Anteriormente la experiencia dictaba la selección de las políticas de

mantenimiento, dándole poca importancia a factores como los ciclos de vida de

los pavimentos y la relación de éstos con los costos y recursos disponibles.

En el ambiente económico actual donde se ejerce un control importante sobre

los recursos financieros, es necesario implementar un manejo sistemático que

permita identificar y priorizar las necesidades de mantenimiento y reparación de

los pavimentos y que complemente la experiencia con la que usualmente se

tomaban las decisiones para mantener la condición las vías en una ciudad

como Bogotá.

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Page 6: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

El sistema de manejo de pavimentos provee un método consistente y

sistemático que cuenta con las herramientas necesarias para seleccionar las

políticas de mantenimiento y reparación necesarias, así como su priorización y

tiempo óptimo de ejecución basándose en predicciones de la condición futura

del pavimento.

El objetivo general de este proyecto es presentar el sistema de manejo de

pavimentos y su implementación en la ciudad de Bogotá como alternativa para

los manejos actuales de la malla vial local.

Los objetivos específicos del sistema de manejo de pavimentos presentado en

este proyecto son los siguientes:

Mantener una condición de la red vial de buena a aceptable en un

tiempo x en años

Maximizar el retorno de las inversiones destinadas al mantenimiento y

reparación.

Se busca de esta forma proveer un documento útil para aquellas personas

interesadas en la innovación y mejoramiento de las políticas actuales de

mantenimiento y reparación de pavimentos, tratando particularmente el caso

Bogotano en el que se ha identificado una problemática actual y un campo

potencial para la aplicación de el sistema de manejo de pavimentos (PMS)

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1. INTRODUCCION A MANEJO DE PAVIMENTOS

Este capítulo presenta los conceptos que permiten comprender de forma

general los objetivos, las bondades y el proceso que tiene el sistema de

manejo de pavimentos. (Shahin et al, 2005), (Haas, R., W. R. Hudson, 1982)

1.1 ¿Qué es el sistema de manejo de pavimentos (PMS)?

Los sistemas de manejo o gerencia de activos (AMS) son vitales para el

desarrollo y ejecución eficiente de cualquier tipo de proyecto, tanto de obras

civiles como de otro tipo de industria, estos buscan principalmente obtener y

procesar información cualitativa y cuantitativa relacionada con recursos

disponibles, infraestructura y su nivel de desempeño actual y futuro.

Las herramientas que brinda la implementación de sistemas de manejo de

activos, permiten preservar y monitorear los mismos garantizando el uso eficaz

y eficiente de los recursos disponibles y proyectados, esto se convierte

específicamente en un proceso sistemático de mantenimiento, actualización y

operación de los bienes físicos de una forma costo-efectiva apropiada.

La combinación de lo anteriormente explicado, con criterios ingenieriles,

prácticas de negocios aceptadas y teorías económicas, facilita y mejora el

proceso de toma de decisiones teniendo como base información pertinente y

oportuna, escogida de una manera organizada, lógica y justificable. Al mejorar

el proceso de toma de decisiones de corto plazo se minimizan los impactos

negativos que se presentan en el largo plazo o en los periodos finales.

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Page 8: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

En sectores como el transporte la implementación de sistemas de manejo de

activos se ha convertido en una herramienta clave, ya que es necesario e

indispensable que los proyectos ejecutados en este sector cuenten con una

eficiencia alta en su relación costo beneficio y mantengan un nivel de servicio

bueno durante su vida útil, esto debido a que este tipo de proyectos son

determinantes para el desarrollo del comercio, el crecimiento económico de

diferentes países y/o grandes ciudades y la calidad de vida de sus habitantes.

La mayor parte de la atención para el control y manejo de activos relacionados

con el sector del transporte es tomada por estructuras como puentes y

pavimentos, lo que sugiere que se han implementado en la actualidad sistemas

de manejo específicos para cada uno de estos casos.

El sistema de manejo de pavimentos (PMS) es un caso particular de los

sistemas de manejo de activos (AMS), y su objetivo principal es proveer las

herramientas que permitan controlar la condición estructural y operacional de

una sección de pavimento dada. Así mismo busca recoger, sintetizar y

optimizar las políticas de mantenimiento y rehabilitación (M&R), con el

propósito de mantener unos niveles de servicio mínimos aceptables, teniendo

como variable primaria la inversión a realizar y el presupuesto existente o

requerido.

En una vista general del sistema de manejo de pavimentos, se puede anotar

que los siguientes objetivos deben ser alcanzados para su óptimo desarrollo:

Determinación de condiciones existentes

Identificación de necesidades

Priorización de necesidades

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Page 9: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Predicción del impacto de las decisiones a tomar en las condiciones

futuras

Al cumplir con estos objetivos es posible diseñar y ejecutar un proceso de toma

de decisiones adecuado y sensato con respecto al mantenimiento y/o

rehabilitación a realizar. Este proceso tendrá como consecuencia un mejor

manejo de los recursos tanto presentes como futuros y un impacto en los

costos y utilidades del proyecto.

El manejo de pavimentos ha sido definido en varios libros y reportes como: “En

general, la práctica de manejo de pavimentos está basada en el concepto de

encontrar una combinación de tratamientos costo-efectiva para ser aplicados a

un tiempo dado y de esta forma alcanzar un nivel de servicio deseado” (Haas,

R., W. R. Hudson, 1987)

Las estrategias a utilizar como resultado de la práctica de manejo de

pavimentos deben tener en cuenta las siguientes condiciones o etapas:

Identificar las superficies que necesitan tratamiento

Identificar la combinación optima de mantenimiento preventivo y

rehabilitación que proveerá la condición general deseada teniendo en

cuenta las limitaciones existentes.

El objetivo del sistema de manejo de pavimentos no es predecir en donde se

van a localizar las fallas específicamente, o la frecuencia de los procesos de

mantenimiento, su objetivo es manejar y controlar las etapas de mantenimiento

analizando los requerimientos y las necesidades, de esta forma crear y

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Page 10: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

formular políticas estándar de tratamientos selectivos y su ejecución oportuna y

adecuada.

El PMS normalmente esta basado en análisis de la superficie de la estructura,

este tipo de estudio aporta información valiosa sobre la condición tanto

operacional como estructural de la sección escogida, y en consecuencia

permite tomar decisiones de M&R apropiadas basadas en el criterio profesional

y la experiencia obtenida de proyectos anteriores.

Para determinar los tiempos de ejecución de las estrategias resultado es

importante el desarrollo de herramientas como modelos de predicción de

deterioro, en los que es posible ilustrar directamente el comportamiento de la

estructura a través de su vida útil, esto permite identificar las etapas críticas en

las cuales el pavimento presentará condiciones y niveles de servicio menores

al requerido, así como el período en el cual las estrategias presentan un

cambio significativo en términos de costos. Lo anteriormente explicado es

ilustrado claramente en la figura 1.1 en la cual se tiene como variable

dependiente el Índice de condición del pavimento (PCI), y su comportamiento a

través del tiempo.

Figura 1.1 Ilustración del ciclo de vida de la condición del pavimento (Shahin et al, 2005)

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1.2 Importancia del sistema de manejo de pavimentos

La implementación de un sistema de manejo de pavimentos genera cambios

importantes en las estrategias de mantenimiento y aporta una metodología

concreta, novedosa y eficiente para el desarrollo de proyectos, en este caso de

infraestructura.

A medida que se han desarrollado este tipo de sistemas, los mismos se han

convertido más que en una actividad opcional, en una necesidad para las

empresas o compañías vinculadas en el tema, esto se debe principalmente a

que en el campo de la Ingeniería es necesario y obligatorio ser más competitivo

día tras día, los sistemas de manejo de activos, y en el caso particular de los

pavimentos, llevan a sus ejecutores directamente hacia ese objetivo.

La importancia del sistema radica igualmente en que le atribuye cualidades al

proceso tales como:

Mejora los procesos de calidad

Provee información más completa y mejora su accesibilidad

Facilita la asesoría económica en las diferentes negociaciones

Provee documentación mejorada sobre las decisiones

Provee información mejorada con respecto al valor de la inversión y su

valor de retorno

Reduce los costos tanto de largo como de corto plazo

Establece una comprensión conjunta entre la medición del desempeño y

el criterio

Está enfocado hacia el usuario y tiene una misión definida

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Page 12: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Esta ligado a análisis técnicos, toma de decisiones y procesos

presupuestales

Facilita la educación de los usuarios y los dirigentes encargados de la

toma de decisiones

Mejora el nivel de servicio (Confort, confianza, seguridad, en un contexto

de transporte)

En el sistema de manejo de pavimentos, es necesario resaltar que la mayor de

sus bondades es la gran cantidad y calidad de información en la que se basa y

que permite en consecuencia tomar decisiones acertadas en cualquier etapa

del proyecto.

El hecho de no adoptar el sistema de manejo de pavimentos puede resultar en

grandes pérdidas económicas causadas por la ejecución de mantenimiento

inoportuno, ineficiente, o en algunos casos la total reconstrucción prematura,

así como en el deterioro de la malla vial cualquiera que sea, disminución en el

nivel de confort, velocidad de operación, y en el maltrato de los vehículos que

transitan por la vía. La combinación de algunos de los factores mencionados

anteriormente, o el desarrollo extremo de algunos de ellos, puede resultar

incluso en victimas fatales y/o en pérdidas para algunos sectores de la industria

dependientes del sector del transporte.

Es claro entonces que el sistema de manejo de pavimentos representa un

avance importante en términos técnicos y con respecto a las metodologías

anteriores, donde los pavimentos eran simplemente mantenidos pero no

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Page 13: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

manejados, y en donde únicamente la experiencia dictaba la selección de

M&R.

1.3 El proceso del manejo de pavimentos

El sistema de manejo de pavimentos llego a concretarse gracias a

aproximaciones sistemáticas realizadas durante un periodo de treinta años,

estas permitieron alcanzar objetivos como la optimización del valor de retorno

de inversión entre otras, el resultado de la evolución de estas aproximaciones

fue el proceso de manejo de pavimentos, que representa la estructura del

sistema, el proceso consiste en los siguientes pasos:

1.3.1 Definición del Inventario

Una red o malla vial debe ser dividida en ramas y secciones, una rama se

identifica debido a su uso (p.e. Pistas de aterrizaje en el caso de los

aeropuertos, autopistas en el caso de las vías vehiculares, etc)

Cada rama es dividida en secciones uniformes teniendo en cuenta variables

como la condición del pavimento, su tipo de construcción y el tráfico al que es

sometido, una sección debe ser del mismo tipo de pavimento completamente

(p.e. Rígido o flexible)

Una sección también puede ser definida como del área más pequeña en la cual

Mantenimiento y rehabilitación mayor es necesario. (p.e. Recapeo o

reconstrucción)

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Page 14: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

1.3.2 Inspección del pavimento

Se realiza por medio de un reconocimiento e inventario de fallas presentes en

la estructura, esta inspección es recomendable realizarla cada tres años para el

caso de vías vehiculares y parqueaderos. Además de la medición de las fallas

se toman los perfiles tanto longitudinal como transversal del pavimento, el perfil

longitudinal es generalmente medido en la huella de la rueda derecha e

izquierda.

Para el caso de las pistas de aterrizaje en aeropuertos es recomendable

realizar la medición de fallas dentro de un periodo de 1 a 5 años así como

pruebas de rugosidad y pruebas no destructivas de deflexión dentro de un

periodo de 5 a 10 años.

1.3.3 Valoración de la condición

Basado en la información reunida en la inspección del pavimento es posible

calcular índices que sintetizan la condición general de la estructura, El PCI

(Pavement condition index) es uno de ellos, que específicamente mide la

integridad estructural (no la capacidad) del pavimento y la condición

operacional de la superficie, adjudicándole un puntaje entre 0 y 100, donde 0

representa el peor estado y 100 un pavimento nuevo en excelentes

condiciones. El PCI se basa en tres factores de evaluación, la cantidad, la

severidad y el tipo de falla. En la figura 1.2 se muestra de forma clara la escala

de calificación del estado del pavimento con respecto al PCI.

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Page 15: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Otro indicador igualmente importante es el IRI (International roughness index)

que mide la regularidad del perfil longitudinal a través de la vía. El IRI del

pavimento es el promedio del IRI medido en las huellas de la rueda izquierda y

derecha de la sección. El perfil transversal de la sección es usado para calcular

el índice de ahuellamiento presente. Este indicador es expresado como una

relación de unidades de longitud. (p.e. m / Km., pulg. / milla)

Figura 1.2 Escala de calificación del estado del pavimento para PCI (Shahin et al, 2005)

1.3.4 Predicción de condición

En la actualidad no existe un modelo de predicción que se ajuste a todas las

locaciones, estos modelos deben ser ajustados y formulados para cada una de

ellas y sus respectivas condiciones donde quiera que vayan a ser aplicados. El

objetivo principal por el cual se han desarrollado estos modelos radica en la

necesidad de conocer la condición futura del pavimento considerando

condiciones normales. Los modelos se utilizan también para obtener un

análisis presupuestal y sus consecuencias.

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Page 16: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

1.3.5 Análisis de condición

Con los modelos de predicción de condición o deterioro como herramienta, los

Directivos o Gerentes de proyectos pueden comparar escenarios pasados,

presentes y futuros, asumiendo que ningún tipo de M&R mayor va a ser

efectuado. Esto les permite a los Dirigentes desarrollar la habilidad de calcular

las consecuencias de modelos antiguos y valorar la adopción de modelos de

manejo de pavimentos.

Gracias a este proceso comparativo también es posible identificar las ventajas

y bondades del sistema de manejo de pavimentos a medida que la extensión y

duración del proyecto aumenten.

1.3.6 Planeación de trabajo

Esta etapa permite determinar las consecuencias de un presupuesto

determinado, o visto desde otro punto, encontrar el presupuesto requerido para

alcanzar objetivos en el manejo específicos.

Los objetivos más comunes en el manejo de pavimentos son los siguientes:

Mantener una condición de la red vial de buena a aceptable en un

tiempo x en años

Eliminar o evadir la intervención de mantenimientos o rehabilitaciones

mayores en un tiempo determinado x

El resultado de la planeación de trabajo debe incluir las políticas de M&R

recomendadas y su forma de ejecución, esto con el ánimo de evitar impactos

negativos en el tráfico y minimizar los costos.

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Page 17: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

2. IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS

En este capitulo se presentan los pasos que conforman la estructura del

sistema de manejo de pavimentos (PMS) y cuyo desarrollo es necesario para la

implementación óptima del mismo (Shahin et al, 2005)

2.1 Obtención de mapas (Planos)

En este caso, la utilización de sistemas de información geográfica (GIS) es la

más recomendada si es accesible, estos sistemas representan una ventaja por

la facilidad en la manipulación de datos y la precisión en cuanto a la referencia

espacial.

De no ser posible la utilización de GIS, los planos de AutoCAD son una buena

alternativa para el desarrollo de las primeras etapas del PMS.

2.2 Definición de redes

El primer paso para establecer un PMS es la definición de las redes. Los

planos obtenidos deben ser divididos en redes, ramas y secciones, este paso

debe ser monitoreado de cerca por los profesionales involucrados ya que de

esto depende el uso exitoso y la confiabilidad de los datos a reunir.

2.2.1 Identificación de redes

Una red es una agrupación lógica de pavimentos que requieren de un manejo

de M&R presente o futura. Basados en el criterio profesional, los directivos o

gerentes de proyecto, deben decidir que características diferencian unas zonas

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Page 18: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

de otras dentro de la misma infraestructura, teniendo en cuenta factores como

fuentes financieras, estándares operacionales mínimos y ubicación geográfica.

Para hacer esta idea más clara se presentan los siguientes ejemplos:

En las ciudades se pueden presentar varias redes, en el caso de Bogota

cada una de las localidades puede ser definida como red y tratar cada

una de ellas por separado, ya sea por su ubicación geográfica, por los

recursos disponibles o por la importancia dentro del desarrollo de la

ciudad.

En los aeropuertos los pavimentos se pueden identificar en dos redes,

una contiene las pistas de aterrizaje, y la otra la vías vehiculares y

parqueaderos.

Una base militar debe clasificar sus vías en dos redes, una para vías en

complejos residenciales y la otra para no residenciales.

2.2.2 Identificación de ramas

Las ramas se deben clasificar e identificar debido al uso al que esta sometido el

pavimento, una vía vehicular específica puede ser definida como una rama, así

como los parqueaderos, que son manejados separadamente debido a que su

uso es completamente diferente al de otro tipo de infraestructura. En el caso de

los aeropuertos, las pistas de aterrizaje, las vías de transito y los aparcaderos

son definidos como ramas individualmente.

Un ejemplo de lo anteriormente explicado podría ser la identificación de

algunas ramas en la ciudad de Bogotá, estas ramas generalmente llevan el

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Page 19: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

mismo nombre que la calle en la que están ubicadas, (p.e. Calle 170, Av. 134,

Av. Suba).

2.2.3 Identificación de secciones

Las ramas en la mayoría de los casos no cuentan con características

consistentes o uniformes en toda su área de desarrollo. Es por esto que es

necesario dividirlas en secciones que si cuenten con esa uniformidad y

permitan desarrollar el sistema de manejo más fácilmente. Las secciones son

los componentes más pequeños manejados en el PMS y en consecuencia

unidades más pequeñas presentes no serán tomadas en cuenta para la

ejecución de mantenimiento y rehabilitación mayor.

Una sección debe ser del mismo tipo de superficie (p.e. Rígido, flexible, capa

asfáltica sobre concreto, etc). Las siguientes características deben ser tomadas

en cuenta para efectuar una adecuada selección de secciones:

Estructura del pavimento: Este es uno de los factores más importantes

cuando se debe dividir una rama en secciones, la composición de la

estructura, gobernada principalmente por los materiales y el espesor de

las capas que conforman la estructura deben ser seriamente

considerados.

La utilización de ensayos de deflexión no destructivos (NDT) es muy útil

para la determinación de la composición de la estructura y sus

propiedades. Sondeos localizados también pueden ser efectuados

aunque hay que anotar que la práctica limitada de estas dos alternativas

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Page 20: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

se ve reflejada actualmente en una disminución de costos. Habiendo

dicho esto se puede inferir que la utilización de este tipo de ensayos con

el propósito de seccionar las ramas será más comúnmente utilizada en

el futuro cuando estas prácticas sean más accesibles.

Historia de construcción: La construcción de pavimentos en distintos

periodos de tiempo, ejecutada por diferentes contratistas, o usando

diferentes técnicas debe ser considerada para la definición de las

secciones en cada una de las ramas. Así mismo aquellas zonas en las

que reparaciones mayores (Reemplazo de varias losas, reparcheos

importantes) han sido efectuadas, deben ser definidas como secciones

independientes.

Tráfico: La intensidad, volumen y carga del tráfico deben ser tenidos en

cuenta al momento de definir secciones dentro de una red. Como

primera consideración para la vías vehiculares, el número de carriles y el

tráfico de camiones son un filtro para diferenciar unas secciones de

otras, para vías con 4 o mas carriles y dos direcciones de tráfico, una

sección debe ser definida para cada sentido. Las intersecciones pueden

ser consideradas como secciones independientes ya que se presume

que contarán mayor tráfico y en consecuencia mayor M&R con respecto

al pavimento que lo rodea.

Clasificación funcional del pavimento: Esta característica se puede

relacionar directamente con el tráfico, ya que un cambio en la

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Page 21: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

clasificación funcional esta ligada a un cambio en la cantidad de

vehículos que soporta la estructura. Estos cambios se pueden presentan

a la largo de una misma rama (p.e De primaria a secundaria, De arteria

a colectora). Si este es el caso se debe realizar una división por

secciones.

Drenaje y bermas: Estos dos factores afectan el desempeño del

pavimento, es recomendable que los mismos sean consistentes a lo

largo de la sección.

Condición del pavimento: Cambios sistemáticos en la condición del

pavimento se deben considerar ya que son una consecuencia de

algunos de los factores presentados anteriormente. Para realizar una

clasificación apropiada por secciones teniendo en cuenta la condición,

se debe inventariar la cantidad y tipo de fallas presentes, de esta forma

se pueden identificar las secciones con características consistentes y/o

uniformes. La combinación de esta técnica con perfiles de ensayos no

destructivos (NDT) resulta en una herramienta para una clasificación

precisa y exitosa.

Tamaño de la sección: El criterio profesional juega un papel definitivo en

la definición del tamaño de la sección ya que este tendrá un impacto

significativo en el desempeño y en la economía del PMS. El hecho de

seleccionar secciones de tamaño muy pequeño con el propósito de

buscar uniformidad, requiere un esfuerzo y costo mayor, igualmente la

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Page 22: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

programación del trabajo de M&R se puede convertir en una tarea

tediosa en ineficiente. Por otra parte, al definir secciones muy grandes,

las características de éstas no serán los suficientemente consistentes a

través de su área total, haciendo el diseño de M&R ineficiente y

afectando el presupuesto programado.

2.3 Recolección de datos generales

Este tipo de datos deben proveer las características más esenciales del

sistema de manejo, este grupo de información debe contener lo siguiente:

Uso de las ramas

Longitud, ancho y área de las secciones

Tipo de superficie de las secciones

Importancia de la sección ( Clasificación funcional)

Última fecha de construcción o del más reciente M&R mayor (LCD),

(Last construction date)

De este grupo de información, la última fecha de construcción (LCD) es uno de

los datos más importantes ya que esta es esencial para el desarrollo de los

modelos de condición de deterioro, del análisis de desempeño futuro y de la

planeación de trabajo. De no ser posible la obtención de este dato, se puede

calcular tomando como punto de referencia el PCI estimado actual y

asumiendo una tasa de deterioro típica o una curva representativa de la

condición del deterioro que se ajuste a los factores como el clima, el tráfico y el

tipo de construcción ejecutada en el pavimento.

ICIV 200610 04

18

Page 23: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

2.4 Creación de bases de datos

A cada una de las redes definidas se le deben asociar los datos respectivos a

inventariar y de esta forma organizar la información en bases de datos claras y

consistentes. Los mapas o planos deben ser definidos igualmente para

propósitos prácticos y poder relacionarlos a la base de datos.

2.5 Recolección de datos de condición

En este paso se debe efectuar la auscultación visual e inventario para cada una

de las secciones definidas. El tipo de datos a recoger están relacionados con el

tipo, severidad y cantidad de fallas encontradas en cada una de las secciones y

con el posterior cálculo del índice de condición del pavimento PCI. Otro tipo de

información también puede ser recolectada, esta puede ser: Índices de fricción,

índices de regularidad o rugosidad (IRI) e información de tipo estructural. La

información debe ser entrada a la base de datos respectiva.

2.5.1 Cálculo de PCI para pavimentos flexibles

Para la recolección de datos y posterior cálculo del PCI es necesario definir

unidades de muestreo dentro de cada una de las secciones identificadas en el

punto 2.2.3, unidades que luego serán inventariadas. Éstas deben contar con

un área definida dentro del siguiente rango:

140 m2 < Área unidad de muestreo < 325 m2

Hay que anotar que la sumatoria de las áreas de las unidades de muestreo

debe ser igual al área de la sección a la que pertenecen las unidades.

ICIV 200610 04

19

Page 24: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

La cantidad de unidades de muestreo a ser inspeccionadas en cada sección

esta regida por la figura 2.1, esto debido a que dependiendo del tamaño de la

sección se inspecciona un grupo de unidades representativo menor al total,

teniendo en cuenta que la inspección de la totalidad de las unidades puede

representar una tarea tediosa y extensa.

Figura 2.1 Gráfico para estimar la cantidad de unidades de muestreo a inspeccionar (Shahin et al, 2005)

El número de unidades de muestreo a inspeccionar provee un estimado

razonable de la media del PCI con un error del 5 %, lo que quiere decir que el

PCI obtenido se encuentra ± 5 puntos alrededor del PCI verdadero (El que se

obtuviera si se inspeccionara la totalidad de las unidades) con un nivel de

certeza del 95%.

Como es indicado en la gráfica no es recomendable trabajar con menos de 5

unidades de muestreo por sección, el cálculo de la cantidad de unidades de

muestreo también se puede realizar por medio de la siguiente fórmula que fue

la utilizada para la construcción de la grafica presentada en la figura 2.1:

ICIV 200610 04

20

Page 25: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

22

2

)1)(4/(

*

sNe

sNn (Ecuación 2.1)

Donde:

N= Número toral de unidades de muestreo definidas en la sección

e= Error admisible en el estimado del PCI de la sección

s= Desviación estándar del PCI entre la unidades de muestreo de la sección

Seguido a la definición del número de unidades de muestreo a inspeccionar se

debe definir el intervalo de inspección dentro de la misma unidad. Tomemos

como ejemplo una sección que cuenta con las siguientes características

(Shahin et al, 2005):

Número total de unidades de muestreo en la sección = 47

Número mínimo de unidades de muestreo a ser inspeccionadas = 13

(Calculado con la ecuación (1) y redondeado hacia el entero mayor)

Intervalo (i): 36.313

47

n

Ni (Redondeado hacia el entero menor)

El inicio aleatorio es seleccionado dentro de la unidad de muestreo 1 y la

unidad de muestreo i, (p.e si i = 3, el inicio aleatorio será un numero

entre 1 y 3.

Las unidades de muestreo a inventariar son identificadas como s, s + i,

s +2 i, s + 3 i, etc. Si el inicio seleccionado es 3 y el intervalo es 3, las

unidades a inventariar son las siguientes: 3, 6, 9, 12, etc.

ICIV 200610 04

21

Page 26: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Después de haber definido las unidades de muestreo, la cantidad y el orden en

que van a ser inventariadas se debe realizar la auscultación visual con la ayuda

de los formatos recomendados y que son presentados en el anexo 2 de este

documento. Es necesario contar con instrumentos como metros, cintas,

escuadras, reglas, entre otros con el propósito de medir la longitud o las áreas

de las fallas de acuerdo al manual de fallas PCI.

En la figura 2.2 se presenta un formato ya diligenciado que permitirá ilustrar

apropiadamente el proceso a seguir y los respectivos cálculos que se deben

realizar para obtener el índice de condición de pavimento PCI.

Al iniciar el inventario se deben anotar en la parte superior del formato los datos

generales de la unidad de muestreo, como lo son: Rama a la que pertenece,

Sección a la que pertenece, el número de identificación de la unidad, quien

realiza el inventario, la fecha y finalmente el área de la unidad de muestreo.

Dentro del formato se muestran los posibles tipos de falla a encontrar con el

respectivo código, al realizar la auscultación visual se debe anotar el tipo de

falla con el nivel de severidad encontrado, alto (A), medio (M) o bajo (B). Esta

información se debe anotar en la columna llamada Tipo y severidad de falla. En

la figura 2.2 en el primer tipo y severidad de falla ingresado es 1 M lo que

significa que se encontró piel de cocodrilo con un nivel de severidad medio.

Una vez identificado el tipo y el nivel de la falla existente, se debe cuantificar su

presencia dentro de la sección, es por esto que para cada una de las fallas

anotadas en la columna “Tipo y severidad de falla” se han dispuesto varias

ICIV 200610 04

22

Page 27: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

casillas distribuidas a lo largo de la fila en la que se encuentra. En estas

casillas se debe anotar la cantidad medida de la falla en las unidades

recomendadas. Se utiliza una casilla por cada falla medida. En el ejemplo

ilustrado por la figura 2.2 se observa que falla piel de cocodrilo con nivel de

severidad medio (1 M ) se encontró en 3 ocasiones con cantidades de 2.88, 6.8

y 3.4 m2 respectivamente dentro de la misma unidad de muestreo.

Figura2.2 Formato de inspección pavimento flexible diligenciado

Cálculo de PCI

Paso 1: Determinación de los valores deducibles

1a. Sumar los valores anotados en la fila de cada tipo de falla y almacenar el

resultado en la columna “Total”, este valor corresponde a la cantidad total de la

falla encontrada en la unidad de muestreo. Para la falla 1 M del ejemplo

ilustrado en la figura 2.2 se obtuvo un total de 13.08

1b. Dividir la columna “total” sobre el área total de la unidad de muestreo y

finalmente multiplicar por 100 para obtener el resultado en porcentaje. Este

ICIV 200610 04

23

Page 28: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

valor debe anotarse en la columna “Densidad %” para cada una de las fallas

ingresadas en la columna “Severidad de falla”. La densidad correspondiente a

la falla 1 M es 5.8 %

1c. Determinar el valor deducible, para esto es necesario dirigirse a la gráfica

propia de cada tipo de falla, que presenta tres diferentes curvas referentes a

cada nivel de severidad. Para la gráfica adecuada se debe entrar con el valor

de “Densidad %” y leer el valor correspondiente que luego será almacenado en

el formato. Las gráficas “Densidad %” vs. “Valor deducible” se presentan en el

anexo 5 de este documento.

Paso 2: Determinación del numero máximo permitido de valores deducibles

(m).

2a. Si únicamente uno o ningún valor de los valores deducibles individuales es

> 2 la suma de estos valores individuales es tomada en lugar del valor

deducible corregido (CDV) y se pasa directamente al paso 4.

2b. Ordene los valores deducibles individuales en orden descendente. Para el

caso de nuestro ejemplo el orden queda establecido como: 87, 46, 40 24, 9.

2c. Determine el número máximo permitido de valores deducibles (m) usando

la siguiente ecuación:

)100)(98/9(1 ii HDVm Ecuación (2.2)

Donde:

mi = Valor máximo permitido de valores deducibles, incluyendo fracciones, para

la unidad de muestreo i

HDVi = Valor deducible individual mayor o mas alto

ICIV 200610 04

24

Page 29: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Aplicando la ecuación al ejemplo particular presentado en la figura 2.2 se tiene:

19.2)87100)(98/9(1im

2d. El numero de valores deducible obtenidos inicialmente debe ser reducido

hasta m, incluyendo la parte fraccionaria. Si el número de valores deducibles es

menor que m entonces se debe usar la totalidad de los valores. Para el caso de

nuestro ejemplo m = 2.19, entonces los valores deducibles que en un comienzo

eran 5 quedan reducidos a 3 que son: 87, 46, 7.6

El último valor de 7.6 corresponde a la parte fraccionaria de 2.19. Este valor se

calcula como: 6.74019.0319.0 ibleValordeducer

Paso 3: Determinación del valor deducible máximo corregido.

Este valor se calcula iterativamente como se explica a continuación utilizando

la tabla presentada en la figura 2.3.

Figura 2.3 Tabla para cálculo de CDV para pavimentos flexibles 3a. Determine el número de valores deducibles > 2. Esta cantidad de valores

se le dará el nombre de q, en nuestro ejemplo q = 3

ICIV 200610 04

25

Page 30: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

3b. Determine el valor deducible total (TDV), sumando los valores deducibles

individuales tal como se muestra en la figura 2.3. Para el ejemplo citado

Total=140.6

3c. Determine el valor deducible corregido (CDV) leyendo de forma apropiada

la gráfica de corrección correspondiente. En el anexo 5 de este documento se

muestran las curvas de corrección para pavimentos flexibles. Para propósitos

de nuestro ejemplo léase el valor en la figura 2.4

Figura 2.4 Gráfico para la determinación del CDV (Shahin et al, 2005) 3d. Reduzca a 2 el valor más pequeño de los valores deducibles > 2, repita

nuevamente desde el paso 3a. hasta que q=1 tal como se muestra en la figura

2.3.

3e. El valor más grande de los valores deducibles corregidos será definido

como el valor deducible corregido (CDV). Para nuestro ejemplo CDV = 91

Paso 4: Calcule el PCI restando el valor deducible corregido (CDV) a 100. En el

ejemplo presentado en la figura 2.2 PCI = 100 – 91 = 9

ICIV 200610 04

26

Page 31: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

2.5.2 Cálculo de PCI para pavimentos rígidos

La metodología para el cálculo de PCI para pavimentos rígidos es básicamente

la misma que la utilizada para flexibles, con unas pequeñas diferencias como o

son el formato a diligenciar para el inventario de fallas, y la definición de las

unidades de muestreo.

Para los pavimentos rígidos, el formato para el inventario de fallas es mostrado

en el anexo 2 de este documento. Con respecto a la definición de las unidades

de muestreo se debe anotar que para las superficies cuyo espaciamiento entre

juntas es 7.62 m (25 ft.) el tamaño recomendado de las unidades de

muestreo esta entre 20 ± 8 losas de concreto. Para superficies con

espaciamiento entre juntas 7.62 m se deben trazar juntas imaginarias con

espaciamientos 7.62 m y asumir que estas juntas se encuentran en perfecto

estado. Por ejemplo, si una losa tiene una longitud de 18 m, se deben trazar

juntas imaginarias cada 6 m. Por lo tanto una losa será inventariada como tres

únicamente por propósitos de la inspección de fallas.

A modo ilustrativo en la figura 2.5 se muestra un formato de inspección

diligenciado como ejemplo del cálculo de PCI para una unidad de muestreo de

pavimento rígido.

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27

Page 32: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura2.5 Formato de inspección pavimento rígido diligenciado En el ejemplo presentado en la figura 2.5 hay que anotar que para cada tipo de

falla y cada nivel de severidad se debe anotar el número de losas afectadas.

No se tienen unidades de medida para cuantificar la falla aunque si se tienen

en cuenta para determinar la severidad de la misma.

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Page 33: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Cálculo de PCI

Paso 1: Determinación de los valores deducibles

1a. Para cada combinación de tipo y severidad de falla, se debe contar el

número de losas en las que esta presente. (p.e. En la figura 2.5 hay 3 losas en

las que se presenta grieta de durabilidad con severidad media).

1b. Divida el número de losas identificadas en el paso 1a. por el número total

de losas en la unidad de muestreo, luego multiplique el resultado por 100 para

obtenerlo en porcentaje. Este valor obtenido se debe almacenar en la columna

“Densidad %” para cada combinación de tipo y severidad de falla.

1c. Determine los valores deducibles para cada combinación de tipo y

severidad de falla utilizando la gráfica correspondiente “Densidad vs. Valor

deducible”. Las gráficas pertinentes para desarrollar este paso son presentadas

en el anexo 5 de este documento.

Paso 2: Determinación del número máximo permitido de valores deducibles

Este paso es el mismo que el presentado en el cálculo de valores deducibles

para pavimentos flexibles mencionado en el punto 2.5.1. Dicho esto se aplica la

ecuación 2.2 al caso particular presentado en la figura 2.5

81.8)15100)(98/9(1im

Como se presentan 9 valores deducibles el noveno valor más pequeño (=1) es

multiplicado por 0.81 que representa la parte fraccionaria del número máximo

de valores deducibles quedando reducido a 0.81

Paso 3: Determinación del máximo valor deducible corregido

ICIV 200610 04

29

Page 34: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

De la misma forma que se realizó para pavimentos flexibles y como se

presenta en la figura 2.6, se ejecuta el proceso iterativo para calcular el valor

deducible corregido, utilizando la curva apropiada de corrección en cada

iteración (Para el caso de nuestro ejemplo léase la grafica presentada en la

figura 2.7), posteriormente se identifica CDV máximo.

Paso 4: Calcule el PCI restando el máximo valor deducible corregido (CDV) a

100, PCI = 100 – 30 = 70 para el caso del ejemplo presentado en la figura 2.5

Figura 2.6 Tabla para cálculo de CDV para pavimentos rígidos

Figura 2.7 Gráfico para la determinación del CDV (Shahin et al, 2005)

ICIV 200610 04

30

Page 35: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

2.5.3 Cálculo de PCI para las secciones

En los puntos 2.5.1 y 2.5.2 se calculo el índice de condición del pavimento

(PCI) para las unidades de muestreo definidas. A continuación se explicará

como se calcula el PCI para la sección completa tomando como base los

resultados obtenidos para las unidades de muestreo.

Si todas las unidades de muestreo inventariadas dentro de la sección cuentan

con el mismo tamaño, el PCI de la sección es simplemente el promedio de los

PCI obtenidos de las unidades de muestreo que fueron inspeccionadas.

Si las unidades de muestreo inspeccionadas no son del mismo tamaño el PCI

de la sección se calcula con la siguiente ecuación:

R

iri

R

iriri

rs

A

APCIPCIPCI

1

1

Donde:

PCIs = PCI de la sección de pavimento

PCIr = PCI promedio ponderado por área (o representativo) de las unidades de

muestreo aleatorias

PCIri = PCI de la unidad de muestreo aleatoria número i

Ari = Área de la unidad de muestreo aleatoria número i

R = Número total de unidades de muestreo aleatorias inspeccionadas

La metodología anteriormente explicada tanto para el cálculo del PCI de las

unidades de muestreo como para las secciones, es la forma manual de

ICIV 200610 04

31

Page 36: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

procesar los datos recogidos en el inventario de fallas y obtener el índice de

condición de pavimento PCI.

Existen otras posibilidades como el uso de software especializado, este el caso

de Micro Paver, que permite ingresar directamente la base de datos y agilizar el

procesamiento de datos. Micro Paver calcula automáticamente el índice de

condición de pavimento. Este software se utilizará y explicará en la parte

práctica de este proyecto contenida en el capitulo 4.

2.6 Desarrollo de modelos de predicción de deterioro

Los modelos de predicción de condición del pavimento son fundamentales para

el desarrollo óptimo del PMS, estos modelos desempeñan una función dentro

del sistema similar a la que realiza el motor en los automóviles.

La calidad de estos modelos depende de varios factores, entre los más

importantes está la última fecha de construcción y los datos obtenidos en la

estimación actual del deterioro PCI, ya que en estos se basa el desarrollo del

modelo. La estadística es una herramienta usada para la creación de estos

modelos, donde se pueden ajustar los datos a extrapolaciones, distintos tipos

de regresiones, distribuciones de probabilidad, entre otros.

Se deben definir familias de pavimentos que presenten características de

deterioro similares y para cada una de ellas estimar el modelo pertinente. Para

definir las familias se deben tener en cuenta los siguientes factores: Uso,

importancia, tipo de superficie, zona, categoría de la sección, última fecha de

construcción y PCI. La figura 2.8 presenta un ejemplo de la definición de

familias usando tres de los factores enunciados.

ICIV 200610 04

32

Page 37: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 2.8 Definición de familias (Shahin et al, 2005)

2.6.1 Desarrollo de modelos de predicción utilizando la técnica de

Extrapolación en línea recta

Es la predicción de condición más simple, esta basada como su nombre lo

dice, en una extrapolación por medio de una línea recta que sigue la tendencia

de los dos últimos puntos de condición conocidos. Esta técnica puede ser

utilizada únicamente para una sección y no puede ser generalizada para un

grupo de secciones. Se asume que las políticas de mantenimiento y

características como el tráfico no sufrirán ningún tipo de cambio en el tiempo.

USO DEL PAVIMENTO

PISTAS DE ATERRIZAJE VÍAS DE TRANSITO APARCADEROS HELIPUERTOS CARRETERAS PARQUEADEROS ÁREAS DE ALMACENAMIENTO

CONCRETO ASFÁLTICO

CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND (PCC)

CAPA DE CONCRETO ASFALTICO SOBRE PCC

CAPA DE CONCRETO ASFÁLTICO SOBRECONCRETO ASFÁLTICO

TIPO DEL PAVIMENTO

IMPORTANCIA DEL

PAVIMENTO

PRIMARIA

PRIMARIA

PRIMARIA

PRIMARIA

SECUNDARIA

SECUNDARIA

SECUNDARIA

SECUNDARIA

TERCIARIA

TERCIARIA

TERCIARIA

TERCIARIA

ICIV 200610 04

33

Page 38: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Para ejecutar esta técnica es necesario hacer al menos una medición del

estado y la condición de la sección de pavimento, esto con el propósito de

tener mínimo dos puntos de referencia, ya que se debe conocer la fecha de

construcción de la sección.

La técnica de extrapolación en línea recta es usada principalmente para

predecir el comportamiento de la tasa de deterioro, para conocer si esta va a

crecer o decrecer tal como se muestra en la figura 2.9

Figura 2.9 Extrapolación en línea recta (Shahin et al, 2005) Esta técnica es confiable únicamente para períodos cortos de tiempo (pocos

años) y no aplica para periodos amplios. De la misma forma no es

recomendable aplicarlo en secciones de pavimento nuevas o recién

rehabilitadas.

2.6.2 Desarrollo de modelos de predicción utilizando la técnica de

Regresión

Este análisis es usado para establecer una relación empírica entre dos o más

variables. Cada variable se define en términos de su media y su varianza

ICIV 200610 04

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Page 39: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

respectiva. Varios análisis de regresión son usados, aunque la forma más

simple es la regresión lineal entre dos variables cuyo modelo se describe como:

iii XY (Ecuación 2.1)

Donde:

Y = Variable dependiente, o sea, el índice de condición

X = Variable independiente, que es el tiempo desde la ultima rehabilitación

mayor

= Error de predicción

, = Parámetros de regresión

El valor esperado de Yi, E(Yi), para cada valor de Xi puede ser entonces

determinado como:

ii XYYE ˆˆˆ)( (Ecuación 2.2)

Donde:

Y , ˆ y ˆ , son estimados de Yi, , y respectivamente.

Los valores de ˆ y ˆ son determinados por la suma de los errores al

cuadrado entre el valor observado de Y y su estimado Y , a este valor se le

llama s y esta dado por:

n

iii YYs

1

2ˆ (Ecuación 2.3)

n

iii XYs

1

2ˆˆ (Ecuación 2.4)

Donde:

n = número de puntos observados o inspeccionados.

ICIV 200610 04

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Page 40: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

El método explicado anteriormente es conocido como “mínimos cuadrados”, El

valor de ˆ y ˆ son determinados calculando la derivada parcial de s con

respecto a ˆ y ˆ en la ecuación 2.4, igualando a 0. Lo anterior conlleva a lo

siguiente:

XY ˆˆ (Ecuación 2.5)

2)(

))((ˆ

XX

YYXX

i

ii (Ecuación 2.6)

Donde X y Y son los valores promedio de X y Y respectivamente. ˆ es el

intercepto de la línea que mide el valor estimado de Y cuando X = 0.

ˆ es la pendiente de la línea que mide el valor estimado de Y correspondiente

a un cambio de una unidad en el valor de X. Lo anteriormente explicado se

muestra gráficamente en la figura 2.10.

Figura 2.10 Línea de regresión obtenida del método de los mínimos cuadrados (Shahin et al, 2005)

Hay que anotar que una regresión no lineal puede ser necesaria cuando la

relación entre X y Y no es lineal. En la figura 2.11 se muestra una relación

típica entra la condición y el tiempo de vida de un pavimento. Se observa que al

utilizar un modelo de regresión lineal se subestima la condición del pavimento

ICIV 200610 04

36

Page 41: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

en sus primeros años y en contraste en la última parte de su vida útil se

sobreestima su condición.

Una relación no lineal puede ser analizada como una regresión lineal,

transformando la variable X en una función, )(ˆ)( xfYE , donde f(x) es una

función de x tal como x2 o Ln (x). Modelos polinomiales de mínimos cuadrados

también pueden ser una opción poderosa para el desarrollo de modelos de

predicción de deterioro.

El desarrollo de este tipo de modelos no será explicada ya que el objetivo de

este proyecto de grado no es darle explicación a estos, sino mostrar de forma

general el desarrollo completo del modelo de manejo de pavimentos.

Figura 2.11 Relación no lineal entre el PCI y Edad del pavimento (Shahin et al, 2005)

2.7 Verificación de datos

Los datos recogidos y utilizados deben ser verificados para comprobar su

veracidad, consistencia y precisión. Una de las herramientas mas comunes es

graficar las variables PCI vs. Edad para cada una de las familias definidas y

evaluar el comportamiento de los puntos en la misma.

ICIV 200610 04

37

Page 42: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Si el PCI aumenta con el tiempo, y su incremento es mayor a 20 puntos se

puede considerar este caso como un error y debe ser filtrado de la información.

Esto se puede comprender como un error en los datos de entrada, (p.e. Una

errónea última fecha de construcción LCD en alguna de las secciones

definidas)

Una alternativa para la verificación de datos es la definición de límites máximos

y mínimos a lo largo de la vida útil del pavimento, estos límites dependen de la

experiencia obtenida de bases de datos anteriores de buen comportamiento.

Aunque en casos especiales se debe contar con el criterio profesional para

definir los límites pertinentes. La figura 2.12 muestra una gráfica típica de PCI

vs. Edad con sus respectivos límites y puntos obtenidos.

Figura 2.12 Gráfico PCI vs. Edad (Micro Paver 5.2)

2.8 Obtención de costos unitarios de M&R localizada

Es necesario calcular el costo unitario de M&R localizada para así desarrollar el

programa a ejecutar en el primer año y determinar el impacto que tiene la

reparación localizada sobre el PCI y los costos del proyecto. Ejemplos de este

tipo de trabajos son sellado de grietas y reparcheo. Hay que anotar que para

este tipo de intervenciones los costos varían dependiendo del tipo de superficie

ICIV 200610 04

38

Page 43: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

(p.e. Asfalto vs. Concreto), uso (p.e. Pista de aterrizaje vs. Aparcadero) e

importancia del pavimento (p.e. Arteria vs. Residencial)

2.9 Obtención de costos unitarios de M&R global y su frecuencia de

aplicación

El tratamiento superficial es benéfico cuando es aplicado correctamente y en el

tiempo justo. Se deben contemplar todas las posibilidades de tratamientos a

realizar para que se pueda obtener la planeación de trabajo apropiada.

Dependiendo del tipo de tratamientos (p.e. Tratamiento superficial del

agregado, Fogueo de sellante, etc.) se deriva la frecuencia a la que debe ser

ejecutada y su impacto en los costos.

2.10 Desarrollo de modelos de PCI vs. Costos

Las curvas de PCI vs. Costos deben ser realizadas para M&R localizado de

seguridad, M&R localizado preventivo y M&R mayor. Más de una curva para

cada uno debe ser desarrollada y de esta forma reflejar la relación del costo

con respecto al tipo, uso e importancia de pavimento.

2.11 Análisis de condición

El análisis de condición es necesario para estimar la condición pasada,

presente y futura (asumiendo únicamente M&R temporal). Este análisis se

puede presentar gráficamente por medio de curvas, cuadros o diagramas de

barras, planos, entre otros.

ICIV 200610 04

39

Page 44: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

2.12 Planeación de trabajo

Este es uno de los componentes más importantes, este análisis tiene como

consecuencia el desarrollo de las siguientes habilidades:

Determina los requerimientos anuales de trabajo localizado a realizar

(p.e. Sellado de grietas y reparcheo).

Determina la categoría óptima de M&R (Localizada, global o mayor) para

cada sección de pavimento, para cada año, ajustándolo al análisis de

presupuesto anual realizado.

Determina las consecuencias de diferentes niveles presupuestales sobre

la condición del pavimento y el retrazo de M&R mayor.

Determina los requerimientos presupuestales necesarios para alcanzar

los objetivos de manejo deseados.

2.13 Formulación de proyectos de M&R y determinación de

prioridades

Las habilidades obtenidas en el proceso de planeación de trabajo permiten

formular proyectos que estarían en la capacidad de incluir más de una sección

de pavimento y más de un tipo de trabajo. Estos proyectos pueden ser

generados basándose en otros factores diferentes al económico.

ICIV 200610 04

40

Page 45: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

3. EL SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS EN BOGOTÁ

3.1 Necesidad

El sistema de manejo de pavimentos busca cambiar las antiguas costumbres y

presenta una propuesta innovadora basándose en la premisa: Las redes de

pavimentos deben ser gerenciadas o manejadas actualmente, no simplemente

mantenidas (Shahin et al, 2005).

Al aplicar el sistema de manejo de pavimentos se busca implementar

actividades que al trabajar conjuntamente entreguen resultados satisfactorios

tanto en la condición estructural y operacional del pavimento, como en el

manejo óptimo de los recursos financieros de los proyectos de M&R. Las

actividades que se deben realizar para cumplir estos objetivos son las

presentadas en el capítulo 2 de este documento. El subsistema de la malla vial

de Bogotá cuenta con la distribución mostrada en la figura 3.1 con un total de

14.505 km-carril de vía inventariados a Diciembre de 2005.

Figura 3.1 Resultado porcentual de la clasificación de las vías del Subsistema Vial de Bogotá D.C (IDU, Diciembre de 2005)

La malla vial en buen estado de la ciudad se ha reducido ya que según el

inventario y diagnóstico de la malla vial realizado por el IDU, a diciembre de

2004 el 25,81% se encontraba en buen estado, lo que significa una reducción

ICIV 200610 04

41

Page 46: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

del 2,29 % con respecto al año 2003. Sumado a esto, la malla vial en mal

estado pasó de 40,25% en 2003 a 49,36% en 2004 lo que hace evidente el

deterioro progresivo en la malla vial de la ciudad. En las mallas viales local e

intermedia el porcentaje en buen estado solo es del 18,52% y el 12,86%

respectivamente. Por el contrario, la malla vial arterial que está en buen estado

es un 62,86%.

A continuación se muestra el inventario y diagnóstico del subsistema vial de

Bogotá por cada uno de sus componentes:

Figura 3.2 Inventario y diagnóstico del subsistema vial de Bogotá (IDU, Diciembre de 2005)

Es importante aclarar, que desde el año 2000 la malla vial en buen estado en la

ciudad ha sido cercana al 28% y debido a restricciones presupuestales no es

posible que este porcentaje aumente, dado que no se cuenta con un plan de

financiación a largo plazo. Por esta razón, tanto esta Administración Distrital

como la anterior, solo se comprometieron a garantizar que este porcentaje de

la malla vial siga en buenas condiciones y no se deteriore. (Casa editorial EL

TIEMPO, 2005)

ICIV 200610 04

42

Page 47: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Lo anteriormente citado deja clara la necesidad que tiene la ciudad de Bogotá

de implementar un sistema de manejo de pavimentos óptimo, principalmente

para mejorar el estado de la malla vial y plantear alternativas para la solución

del problema existente hasta hoy ya que este permite crear programas

organizados a mediano y largo plazo tanto para la programación de políticas de

mantenimiento como para estimación de las necesidades presupuestales o en

su defecto el ajuste del modelo a las limitaciones presupuestales existentes.

3.2 Variables

El sistema de manejo de pavimentos fue desarrollado en Estados Unidos y

algunos de sus componentes principales fueron ajustados a las condiciones

locales ya que estas representan factores importantes en el desarrollo de la

condición de los pavimentos allí encontrados.

La herramienta más importante en la que el modelo basa su eficiencia y

eficacia son los modelos de predicción de deterioro, estos deben ser ajustados

a factores relevantes como el clima o a condiciones propias de la locación en

donde se quiera implementar el modelo.

Es por esto que las variables del clima y el tipo de suelo que se encuentran en

la ciudad de Bogotá deben ser tenidos en cuenta al momento de adoptar el

sistema de manejo de pavimentos en la ciudad.

Para el caso de este proyecto de grado no se efectuarán estos ajustes ya que

no es el objetivo principal de este estudio y este tema necesita de un análisis

detallado y profundo que puede ser el objetivo de una investigación

complementaria a este proyecto.

ICIV 200610 04

43

Page 48: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Las siguientes variables pueden representar cambios importantes en los

modelos de predicción de deterioro al momento de ajustarse a las mismas y

serán descritas brevemente a continuación.

Clima

El comportamiento climático de los Estados Unidos en donde fue desarrollado

el sistema de manejo de pavimentos presenta los siguientes valores promedio

medidos en 30 años en las diferentes estaciones climáticas del País:

Figura 3.3 Temperaturas promedio mensuales de Estados Unidos (National Climatic Data Center, 2001)

Los valores están presentados en °F y presentan como promedio anual de

temperatura 54.6 °F (12.5 °C) con una desviación estándar de 14.5, esto

comparativamente con la ciudad de Bogotá donde se encontró la necesidad de

implementar el sistema de manejo de pavimentos y se presenta una

temperatura anual promedio de 15°C que no tiene grandes variaciones debido

a que no se presenta el fenómeno de las estaciones. Se recomienda entonces

que el sistema de manejo de pavimentos y principalmente su herramienta de

modelos de predicción de deterioro, sean ajustados a las condiciones

climáticas para tener un nivel de certeza mayor en los resultados obtenidos.

Tipo de suelo (Arcillas expansivas)

En la ciudad de Bogotá, en la mayoría de su suelo se encuentran arcillas cuyas

características pueden ser aproximadamente similares a las presentadas en la

ICIV 200610 04

44

Page 49: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

figura 3.4 que muestra los resultados de un ensayo de clasificación realizado

por la Universidad del Cauca para arcillas expansivas.

Figura 3.4 Resultado de ensayos para suelos similares a los encontrados en Bogotá

(Universidad del Cauca, 2003) De la misma forma se realizaron ensayos de compactación y CBR para este

material cuyos resultados se muestran en la figura 3.5

Figura 3.5 Resultado de ensayos de compactación y CBR para arcillas expansivas

(Universidad del Cauca, 2003) La mayoría del área de Bogotá está cubierta de suelos arcillosos con altos

potenciales expansivos como se observa en la figura 3.5 donde se presentan

expansiones del 5.71 % y 9.39 %. Este comportamiento depende de la

humedad durante temporadas de lluvia donde se presenta hinchamiento de las

arcillas e igualmente de las temporadas secas donde se contraen las mismas.

Según la revista de la cámara costarricense de la construcción, en las obras

cimentadas en arcillas expansivas que tienden a expandirse o a contraerse

podrían ocurrir daños estructurales, que en algunos casos han llegado a

producir el colapso de la obra” (Batalla O. Mauricio, 2006).

La presencia de arcillas expansivas trae como consecuencia un aumento en las

tasas de deterioro que su vez afectan los modelos de predicción y la

implementación del sistema de manejo de pavimentos.

Las fotografías mostradas en la figura 3.6 exponen los daños típicos

ocasionados por la acción de las arcillas expansivas en las estructuras de

pavimentos.

ICIV 200610 04

45

Page 50: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 3.6 Fotografías de daños causados por arcillas expansivas

3.3 Beneficios esperados

Los siguientes son los beneficios esperados para una hipotética

implementación del sistema de manejo de pavimentos en la ciudad de Bogotá.

1. Proveer la información necesaria a las entidades encargadas del

manejo de los pavimentos locales para la determinación de

presupuestos.

2. Maximizar el retorno en la inversión del presupuesto disponible para

M&R.

Como se muestra en la figura 1.1 el mantenimiento pobre de los

pavimentos tiene como consecuencia una disminución significativa de la

condición en un pequeño porcentaje de la vida útil del mismo. Así mismo

soporta la idea que la implementación sistematizada de un manejo de

pavimentos que permita mantener la condición por encima de la

condición mínima puede llegar a significar ahorros hasta del 50% en los

costos de M&R.

ICIV 200610 04

46

Page 51: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

La figura 3.7 ilustra igualmente que al permitir que la condición del

pavimento se encuentre por debajo de las condiciones mínimas o PCI

crítico se obtendrán costos altos de M&R que no permiten la adopción

de políticas de M&R sostenibles en períodos largos de tiempo que se

ajusten a programas de financiación de largo plazo.

Figura 3.7 Costos de M&R dependiendo de la Edad y condición del pavimento (Oregon Department of Transportation, 2006)

La interpretación de las figuras 1.1 y 3.7 permite concluir que al

mantener los pavimentos sobre los niveles mínimos de condición se

obtendrán reducciones importantes en los costos y se maximizará el

retorno de la inversión para los trabajos de M&R.

Es importante anotar que este punto es quizás uno de los más

importantes a tener en cuenta en la ciudad de Bogotá ya que como se

indicó anteriormente, en la actualidad no se ha podido realizar un plan

de financiación de mediano o largo plazo con el atenuante que el

ICIV 200610 04

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Page 52: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

presupuesto destinado para M&R es limitado y que la condición de la

malla vial de la ciudad esta por debajo de las condiciones mínimas.

3. Crear al menos un plan priorizado por 5 años.

4. Establecer requerimientos mínimos de la condición de pavimento.

5. Identificar áreas necesitadas de mantenimiento.

6. Justificar los proyectos de M&R.

7. Proveer el criterio para la correcta distribución del presupuesto entre las

diferentes redes definidas en la ciudad.

ICIV 200610 04

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Page 53: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4. IMPLEMENTACION DE UN MODELO DE MANEJO DE PAVIMENTOS EN

BOGOTA

A continuación se presentarán dos de los casos más comunes en la ciudad de

Bogota (Pavimento rígido y Pavimento flexible) en los que se ha implementado

el modelo de manejo de pavimentos, esto con el propósito de evaluar la

aplicabilidad del PMS al caso particular Bogotano.

4.1 CASO PAVIMENTO FLEXIBLE AV. SAN JOSÉ (CALLE 170)

Para el desarrollo de este caso se ha escogido la Avenida San José, ubicada

en la Calle 170 al norte de la ciudad, que se extiende de oriente a occidente

desde la carrera séptima hasta la Av. Boyacá (Carrera 66) tal como se muestra

en al figura 4.1.

Figura 4.1 Avenida San José (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

ICIV 200610 04

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Page 54: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Para este corredor se ha excluido el tramo entre la Carrera 47a y la Carrera 54

y como es requerido presenta pavimento flexible en la totalidad de su

extensión. (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

Algunos de los resultados del estudio realizado por la Unión temporal malla vial

2003 serán adaptados y posteriormente utilizados como base para la

implementación del modelo de manejo de pavimentos.

Para implementar el modelo es necesario seguir y desarrollar adecuadamente

los pasos explicados en el capitulo 2. Para el caso particular de la Calle 170 se

aplicaran los pasos a continuación:

4.1.1 Obtención de mapas (Planos)

Se realizo y anexó un levantamiento del corredor a analizar en planos de

AutoCAD. Estos planos son presentados en el anexo 1 de este proyecto.

4.1.2 Definición de redes

4.1.2.1 Identificación de redes

La red a trabajar es identificada como la Red Av. San José. Ésta se define

como la Calle 170 que se extiende de oriente a occidente entre la carrera

séptima y la Av. Boyacá, excluyendo el tramo entre las carreras 47a y 54. Este

corredor que fue definido como red cuenta con dos calzadas cuyas longitudes

se relacionan en la tabla 4 – 1 y los planos presentados en el anexo 1.

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Page 55: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Tabla 4 – 1 Longitudes de las calzadas de la Red Av. San José (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

Calzada Longitud Calzada (Km.)

Sur 4,3 Norte 4,3

Longitud total Av. San José 8,6 4.1.2.2 Identificación de ramas

Debido a que la Av. San José (Calle 170) es una vía vehicular específica

bogotana, cuya importancia y uso es común a través de la totalidad de su

extensión, se define una única rama que cubre completamente la red definida

anteriormente y que llevará el nombre de Calle 170.

4.1.2.3 Identificación de secciones

Para el caso particular de la Rama Calle 170 se definieron las secciones

teniendo como base de diferenciación los siguientes tres criterios:

El número de ejes equivalentes soportados por la sección a definir (que

se encuentre dentro del mismo orden de magnitud E^6)

El ancho de la calzada (que debe ser igual a lo largo de toda la sección)

La calzada a la que pertenece el tramo a definir (sur o norte)

El resultado de esta definición de secciones se muestra en las tablas 4 – 2 y 4 -

3 correspondientes a la calzada sur y norte respectivamente. En estas tablas

se muestra la cantidad e identificación de las calzadas incluidas dentro de cada

sección, el número de ejes equivalentes soportado, y el ancho y longitud de

cada calzada perteneciente a la sección.

Es importante anotar que en algunos casos se hicieron excepciones ya que

existieron secciones que al cumplir con los tres criterios de selección

mencionados anteriormente, resultaban muy pequeñas y no cumplían con la

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51

Page 56: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

cantidad mínima de unidades de muestreo, obligando a agruparlas con otras

secciones de características similares.

Tabla 4 – 2 Secciones y características de las mismas correspondientes a la calzada sur

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Page 57: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Tabla 4 – 3 Secciones y características de las mismas correspondientes a la calzada

norte

4.1.3 Recolección de datos generales

Uso de la rama: La Rama Calle 170 atraviesa parte de la ciudad de

Bogota en el norte de la misma de oriente a occidente, permitiendo el

tránsito de vehículos convencionales, buses y camiones con el siguiente

trafico promedio diario:

Tabla 4 – 4 TPD Avenida San José (Unión temporal malla vial 2003, 2004) TPD AVENIDA SAN JOSE (CALLE 170) AUTOMOVILES BUSES CAMIONES

CALZADA NORTE 17904 2534 1115 CALZADA SUR 15243 2103 1022

PROMEDIO RAMA 16574 2319 1069

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Page 58: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Longitud, ancho y área de las secciones: Esta información esta

contenida en las tablas 4 – 2 y 4 – 3 de de este informe.

Tipo de superficie de las secciones: La Rama Calle 170 presenta

pavimento flexible en su totalidad, así como las secciones definidas

dentro de ella.

Importancia de la sección: El corredor de la Calle 170 pertenece a la

malla vial principal de la ciudad de Bogotá, teniendo en cuenta eso se le

asignará una importancia Primaria.

Última fecha de construcción: Se tiene como fecha estimada de

construcción Enero 21 de 1990

4.1.4 Creación de bases de datos

Para el desarrollo del modelo es necesario crear una base de datos que brinde

la información necesaria para el cálculo del PCI, y que permita identificar

claramente la definición realizada de los diferentes componentes de la red Av.

San José. Además de las tablas 4 – 2 y 4 – 3 en las que se recolectó

información general sobre la rama, y también se definieron y agruparon los

diferentes tramos en secciones, se presenta igualmente la tabla 4 – 5 en la que

se muestra las características de la sección, la definición y escogencia de las

unidades de muestreo a inventariar, así como el resultado de la auscultación

visual referente al inventario de fallas.

Con esto se obtiene una base de datos clara y ordenada que permite trabajar

en el cálculo del PCI.

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Page 59: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Tabla 4 – 5 Tabla complementaria a la base de datos

4.1.5 Recolección de datos de condición

4.1.5.1 Inspección realizada por la “UNION TEMPORAL MALLA VIAL

2003”

En este paso del modelo se ejecuta la auscultación visual e inventario de fallas

llenando los formatos o tablas definidas para cada una de las secciones (Tabla

4 – 5). En este punto es necesario aclarar que el modelo recomienda el uso de

los formatos presentados en el anexo 2 para pavimentos flexibles, en la que se

contemplan todos los tipos de fallas existentes. El formato utilizado en este

caso (Tabla 4 – 5) se diferencia únicamente en la estructura de la tabla y en

que contempla 5 tipos de fallas que fueron las que se encontraron en la

totalidad de la auscultación. La Tabla 4 – 5 fue utilizada por motivos de

practicidad para la presentación de los datos dentro de este informe y

representa de forma resumida la auscultación realizada con los formatos

recomendados por el modelo.

El tamaño de las unidades de muestreo con el cual se efectuó el inventario de

fallas de las secciones pertenecientes a la Rama Calle 170, esta contenido

dentro del rango enunciado en el punto 2.5.1 de este documento, teniendo

como valor ideal 235 m2. Es importante que las unidades de muestreo se

ICIV 200610 04

55

Page 60: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

definan únicamente por este criterio para mantener la precisión y disminuir el

error en el cálculo del PCI.

A continuación se muestra el cálculo realizado para la definición de las

unidades de muestreo de la sección 1 de la Rama Calle 170:

Unidades totales 63

Unidades a inspeccionar 12.92

Unidades a inspecciona redondeado (n) 3

Intervalo de Inspección (i) 5

Inicio aleatorio (s) 2

Para esta sección se definieron 63 unidades de muestreo, aplicando la

ecuación 2.1 se calcula el valor de n de la siguiente manera:

1392,1210)163)(4/5(

10*6322

2

n

El intervalo de inspección se calcula dividiendo el número de unidades totales

N entre el número de unidades a inspeccionar n como se muestra a

continuación:

587,41363

n

N

Luego de haber definido el intervalo es necesario definir el punto de inicio del

inventario, este punto se debe elegir aleatoriamente escogiendo un número al

azar contenido entre 1 y 5 (entre 1 y n) que es el intervalo en el que se debe

iniciar la inspección. Generalmente el intervalo, resultado de N/n debe ser

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Page 61: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

redondeado hacia abajo ya que la tomar el limite superior es posible que el

intervalo por su tamaño, deje a una o más unidades de muestreo fuera de la

sección (p.e si el punto de inicio aleatorio es 5 las unidades de muestreo a

inspeccionar serían: 5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65 y la unidad de

muestreo 65 no existe dentro de la sección) , en este caso no fue necesario ya

que la totalidad de las 13 unidades tomando un intervalo de 5 quedaron

contenidas en la sección, anteriores a la última unidad de muestreo, la número

63.

Después de haber definido todo lo anteriormente explicado es posible iniciar el

inventario, para el caso del ejemplo quedo definido como: Número de unidades

de muestreo a inspeccionar (n) = 13, Unidad de muestreo inicio = 2 ( Escogido

al azar entre 1 y 5), Lo que significa que las unidades a inspeccionar son las

siguientes: 2,7,12,17,22,27,32,37,42,47,52,57,62.

Los datos que deben ser recogidos en esta auscultación deben ser el tipo, la

severidad y la cantidad de las diferentes fallas encontradas dentro de cada una

de las unidades de muestreo inventariadas, los criterios de evaluación de las

fallas están enunciados en el manual de fallas PCI. En el anexo 4 se presenta

un resumen del Manual de fallas PCI que contiene el tipo, cantidad y severidad

de cada falla existente.

El resultado del inventario de fallas para cada una de las secciones es

presentado en el anexo 3 de este documento.

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Page 62: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Cálculo de PCI

El cálculo de este índice, se realizó con la ayuda del programa Micro Paver 5.2

y a continuación se explicarán los pasos que se siguieron dentro del mismo

para ingresar los datos y ejecutar el procesamiento de la información.

El programa Paver cuenta con el menú y barra de herramientas presentado en

la figura 4.2:

Figura 4.2 Menú y barra de herramientas (Micro Paver 5.2) Definición de Redes, Ramas y Secciones (Inventory)

El primer paso a seguir es la definición de las redes, ramas y secciones. Para

esto es necesario dirigirse al icono “Inventory” ubicado en la barra de

herramientas, a continuación se desplegará la ventana indicada en la figura 4.3

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Page 63: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.3 Ventana Inventory, Edición de redes (Micro Paver 5.2) En esta ventana se pueden manejar los tres elementos más importantes que se

deben definir para el inventario de fallas, estos son Red (Network), Rama

(Branch) y sección (Section). A cada uno de ellos le corresponde una pestaña

dentro de esta ventana que permite editar las propiedades correspondientes.

En la pestaña “1. Network” se debe crear una nueva red, para esto se hace

click en la opción nuevo “New” y se ingresa el nombre e identificación de la red

a crear, en nuestro caso el nombre la red es AV. SAN JOSE y su identificación

es SJ001 tal como se muestra en la figura 4.3

Sobre esta misma ventana, en la pestaña que indica “2. Branch” se ingresan

los datos correspondientes a las ramas definidas. Se crean cuantas ramas se

hayan definido haciendo clic en el icono “New”. Para la Red AV: SAN JOSE se

definió únicamente una rama que lleva el nombre de CALLE 170. Además del

nombre de la rama se debe ingresar la identificación y el uso de la misma, la

Rama CALLE 170 se identifica como C170 y el uso es el de vía vehicular

(ROADWAY) tal como se muestra en la figura 4.4

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Page 64: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.4 Ventana Inventory, Edición de Ramas (Micro Paver 5.2)

Por ultimo en la ventana de “Inventory” resta editar las secciones que se

definieron dentro de la Rama correspondiente, Para esto se debe activar la

pestaña “3. Section”. Se deben crear cuantas secciones se hayan definido

haciendo clic en el icono “New” ubicado en la parte inferior izquierda de la

ventana. Para cada una de las secciones definidas se deben ingresar los

siguientes datos: Identificación de la sección, punto de inicio y punto de

finalización de la sección, tipo de superficie, Importancia o ranking de la

sección, Longitud y ancho de la sección.

En la Rama CALLE 170 se definieron 20 secciones, 10 pertenecientes a la

calzada sur y 10 a la calzada norte, la identificación de las secciones

pertenecientes a la calzada sur es la siguiente:

CS#, donde el valor de # es el número que asignado a la sección dentro

del grupo de las 10 primeras secciones (enumeradas de 1 a 10) de la

rama ubicadas en la calzada sur (CS).

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Page 65: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

CN#, donde el el valor de # es el número asignado a la sección dentro

del grupo de las 10 últimas secciones (enumeradas de 11 a 20) de la

rama ubicadas en la calzada sur (CN).

En la figura 4.5 se muestra la definición de la sección CN11 de la Rama C170

de la Red SJ001

Figura 4.5 Definición de la sección CN11 (Micro Paver 5.2) Hay que anotar que en la ventana mostrada en la figura 4.5 esta activada la

pestaña de las propiedades de la sección (Properties) y que la pestaña que se

encuentra a su lado referente a las familias y la condición del pavimento

(Conditions / Families) es útil una vez ya se hayan ingresado el inventario de

fallas, ya que en esta se muestran los resultados del índice de condición de

pavimento (PCI).

Historia y/o trabajos realizados (Work)

En el menú se debe ingresar a la opción “work”, en esta ventana se permite

ingresar los datos sobre la historia de la sección como lo son la fecha de

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Page 66: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

construcción inicial, el espesor de la estructura, entre los mas importantes. Si

fueron ejecutados algunos trabajos de rehabilitación como recapeos o

parcheos, estos deben ser ingresados haciendo clic en la opción “new” y

definiendo el tipo de trabajo aplicado. La figura 4.6 muestra la ventana “work”

en donde se deben ingresar los datos anteriormente explicados.

Figura 4.6 Ventana “Work” para ingreso de datos históricos (Micro Paver 5.2)

Ingreso de datos de Inventario de fallas (PCI)

Sobre el menú se selecciona el icono “PCI” e inmediatamente se activa la

ventana mostrada en la figura 4.7, en esta se permite editar la inspección a

realizar.

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Page 67: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.7 Ventana “PCI”( Micro Paver 5.2) Una vez ubicados en la ventana PCI, se debe hacer clic en la opción “Edit

Inspections” donde se ingresan los datos generales del la inspección a realizar,

tal como lo muestra la figura 4.8

Figura 4.8 Edición de inspecciones (Micro Paver 5.2) En esta ventana se ingresan los datos como la fecha en la que la inspección

fue realizada, el número total de unidades de muestreo que se definieron y el

tipo de superficie de la sección que se esta editando. Para el caso de la rama

CALLE 170, sección CN14, la fecha de inspección fue el 16 de abril de 2004,

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Page 68: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

el tipo de superficie es concreto asfáltico (AC) y el un número total de unidades

de muestreo definidas 11.

Una vez terminada la edición de la inspección, se hace clic en “close” y se

regresa a la ventana PCI (figura 4.7), esta vez, sobre esta ventana se activa la

opción “Edit sample units” que abre la ventana mostrada en la figura 4.9

Figura 4.9 Edición de unidades de muestreo (Micro Paver 5.2) En esta ventana en posible crear las unidades de muestreo que se van a

inspeccionar haciendo clic en la opción “Add new”. A cada una de las unidades

creadas se le asigna el tamaño correspondiente en unidades de área. Se

deben crear las unidades de muestreo que fueron inspeccionadas únicamente.

Para la Rama CALLE 170, sección CN14 se inspeccionaron 7 de las 11

unidades definidas. Terminada la edición se da clic en “close” y se regresa a la

ventana PCI que ahora lucirá de la forma indicada en la figura 4.10 permitiendo

el ingreso de las fallas encontradas en la inspección. En esta ventana se

muestran los 19 posibles tipos de falla, con los 3 respectivos niveles de

severidad y finalmente el espacio en blanco para ingresar la cantidad de falla

encontrada en las unidades pertinentes.

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Page 69: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.10 Ventana “PCI” activada para ingreso de fallas inventariadas (Micro Paver 5.2)

Finalmente al terminar de ingresar las fallas encontradas en las unidades de

muestreo inventariadas en la sección, se da clic en la opción “Calculate

Conditions” que da como resultado del índice de condición de pavimento (PCI)

para la sección trabajada. Obsérvese la figura 4.11 en la que se muestra el

resultado de PCI para la sección CN 14 de la rama Calle 170.

En esta ventana también se muestran otro tipo de resultados como el resumen

de las fallas encontradas en la totalidad de la sección, el resultado de PCI para

cada unidad de muestreo inspeccionada, y la extrapolación de las fallas

encontradas dentro de la sección. Este último resultado permite clasificar las

fallas encontradas y asignarles una causa, ya sea el clima, la estructura u otro.

De esa forma se muestra en la figura 4.12 donde para la sección CN 14 se le

asigna un 96 % de las causas de falla a la estructura, tan solo un 1 % al factor

climático y el 4 % a otras causas.

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Page 70: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.11 Resultado del índice de condición PCI de la sección CN 14 de la rama Calle 170 (Micro Paver 5.2)

Figura 4.12 Extrapolación de fallas encontradas y su relación con las posibles causas (Micro Paver 5.2)

La metodología utilizada anteriormente para el cálculo del Índice de condición

de pavimento tuvo como datos de entrada los resultados obtenidos en la

inspección realizada por la “UNION TEMPORAL MALLA VIAL 2003” con fecha

de ejecución estimada Marzo16 de 2004, también hay que anotar que los datos

recolectados por ellos referentes a la ubicación general de la zona, tráfico,

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Page 71: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

geometría de las calzada e inventario de fallas fueron procesados y/o

adaptados para hacer posible la implementación hipotética del sistema de

manejo de pavimentos PMS.

4.1.5.2 Inspección realizada a manera de visita de campo

Además de la inspección realizada por la “UNIÓN TEMPORAL MALLA VIAL

2003”, se realizo otra inspección a manera de visita de campo, con el propósito

de documentar aún más este proyecto de grado y tener un punto de referencia

actual del estado de la vía.

Esta visita de campo se documenta brevemente a continuación y tuvo como

fecha de ejecución Mayo 28 de 2006.

Definición de redes, ramas y secciones:

Para el desarrollo de esta visita de campo se trabajo sobre la misma red y la

misma rama definidas en la inspección realizada por la “UNIÓN TEMPORAL

MALLA VIAL 2003” dentro de esta se identificaron las siguientes secciones

mostradas en la figura 4.13. Para cada una de las secciones se inspeccionaron

5 unidades de muestreo.

Figura 4.13 Secciones inspeccionadas en visita de campo En la figura 4.14 se muestra la geometría de las unidades de muestreo

inspeccionadas en la visita de campo.

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Page 72: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.14 Unidades de muestreo inspeccionadas en la visita de campo

Inventario de fallas

Para realizar el inventario de fallas se utilizaron los formatos recomendados por

el sistema de manejo de pavimentos que son presentados en el anexo 2,

teniendo como criterio de evaluación la cantidad, severidad y tipo de fallas

contempladas en las normas del manual de fallas PCI.

Los resultados de este inventario de fallas son presentados en el anexo 3 de

este documento.

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68

Page 73: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Cálculo de PCI

El cálculo de este índice se realizó con la ayuda del programa Micro Paver 5.2

siguiendo los pasos explicados en el punto 4.1.5.1

4.1.5.3 Resultado de índice de condición de pavimento para las

inspecciones realizadas

Tal como se enunció en los puntos anteriores, se realizaron dos inspecciones

en dos instantes de tiempo diferentes, la primera con fecha de ejecución Marzo

16 de 2004 y la segunda con fecha 28 de Mayo de 2006. En la figura 4.15 se

muestran los resultados del cálculo de PCI para las secciones entregado por el

programa Micro Paver 5.2.

Figura 4.15 Resultados del cálculo de PCI por secciones para la Red SJ001, Avenida San José (Micro Paver 5.2)

En la figura 4.16 se muestra el reporte general de la Red SJ001 en la que se ha

calculado el PCI promedio aritmético y el ponderado por área global.

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69

Page 74: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.16 Reporte de condición general para la Red SJ001 (Micro Paver 5.2) De manera ilustrativa se muestra en la figura 4.17 el número de secciones que

se encuentra en cada categoría de condición encontrado durante la última

inspección. Esta gráfica tiene como base los datos mostrados en la figura 4.18.

Figura 4.17 “Secciones vs. Condición a última fecha de inspección” (Micro Paver 5.2)

Figura 4.18 Base de datos “Secciones vs. Condición a última fecha de inspección” (Micro Paver 5.2)

Como se muestra claramente en las figuras la condición de la Rama Av.

San José, los resultados de índice y categoría de condición no son

apropiados. Para la primera inspección realizada en Marzo de 2004, la rama

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70

Page 75: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

se encontraba en categoría “Pobre” (Poor) con un PCI = 47.04. Para la

segunda inspección la Rama es clasificó en la categoría “Muy Pobre” (Very

poor) con un PCI = 34.93

Hay que anotar que los datos obtenidos en la primera inspección realizada

cuentan con una mayor confiabilidad debido a que se la muestra que se

estudió fue mucho más grande que la segunda, que representaba el 20 %

de la primera inspección. Esto por motivos de practicidad y recursos.

La inspección realizada a manera de visita de campo arrojó resultados

lógicos y congruentes con el comportamiento y la tendencia del deterioro a

pesar de las limitaciones en la recolección de los datos de condición.

4.1.6 Desarrollo de modelos de predicción de deterioro

Como se enunció en el capítulo 2 de este documento, el desarrollo de modelos

de predicción de deterioro no es uno de los objetivos a alcanzar en este

proyecto, aunque representa una parte importante del sistema de manejo de

pavimentos. Es por esto que se recomienda que este tema sea abordado en

otro proyecto como objeto de investigación y adopción a las condiciones

presentes en la ciudad de Bogotá.

Con el propósito de avanzar en la implementación del sistema de manejo de

pavimentos en Bogotá, para este proyecto se adoptará uno de los modelos de

predicción de deterioro presentados en el programa Micro Paver 5.2 que se

ajusta a la siguiente familia:

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71

Page 76: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Micro Paver 5.2 permite la creación y desarrollo de los modelos de predicción

de deterioro, pero es indispensable contar mínimo con cinco puntos de

referencia, o sea realizar mínimo cinco inspecciones de la condición del

pavimento en diferentes instantes del tiempo. Como en este proyecto se

realizaron únicamente 2 inspecciones, se incluyen estos valores obtenidos en

la base de datos del modelo de predicción de deterioro que Micro Paver

suministra por defecto, y que corresponde a la familia mencionada

anteriormente. Ésta base de datos se presenta en la figura 4.19

Figura 4.19 Base de datos del modelo de predicción de deterioro (Micro Paver 5.2) Obsérvese resaltado en amarillo los valores correspondientes a las

inspecciones realizadas para la Rama SJ001 (Avenida San José). Una vez

incluidos estos datos Paver permite recalcular el modelo de predicción

VÍA DE TRÁNSITO CONCRETO ASFÁLTICO PRIMARIA

USO SUPERFICIE IMPORTANCIA

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72

Page 77: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

incluyendo los punto ingresados. El resultado del recálculo del modelo es

presentado en la figura 4.20.

Figura 4.20 Modelo de predicción utilizado para la Rama SJ001 (Micro Paver 5.2)

4.1.7 Verificación de datos

Al observar la figura 4.20 se puede concluir que los datos obtenidos, que son

una consecuencia inmediata de los ingresados, se ajustan a la tendencia del

modelo de predicción.

Obsérvese en la figura 4.20 los puntos encerrados en círculos azules que

corresponden a los datos obtenidos en las mediciones realizadas en este

proyecto. Estos puntos se encuentran dentro de los límites permitidos definidos

por las líneas rojas del gráfico del modelo de predicción.

Los datos obtenidos son confiables y permiten continuar con el desarrollo del

sistema de manejo de pavimentos.

4.1.8 Obtención de costos unitarios de M&R localizada

La decisión de aplicar o no M&R Localizada depende del estado actual del

pavimento, para explicar esto se presenta la gráfica de la figura 4.21 que

ICIV 200610 04

73

Page 78: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

asigna los trabajos a realizar dependiendo de la condición presente del

pavimento.

Como es claro, el estado actual de la Red Avenida San José no permite aplicar

M&R localizada ya que el PCI obtenido que en promedio a la fecha se

encuentra por debajo del PCI crítico que tiene un valor de 55.

La Red Avenida San José en las dos últimas inspecciones presentó valores por

debajo del PCI crítico con valores de 47.04 y 34.93 para la fecha de Marzo de

2004 y Mayo de 2006 respectivamente.

Figura 4.21 Asignación de trabajos a realizar dependiendo del PCI obtenido (Shahin et al, 2005)

4.1.9 Obtención de costos unitarios de M&R global y su frecuencia de

aplicación

De la misma forma que el M&R localizada, los resultados obtenidos en las

inspecciones realzadas a la Red Avenida San José no permite la aplicación de

M&R global, tal como se explica en la gráfica presentada en la figura 4.21

ICIV 200610 04

74

Page 79: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4.1.10 Desarrollo de modelos de PCI vs. Costos

Para este caso particular, el modelo de PCI vs. Costos se basa en un

presupuesto ilimitado, con el propósito de calcular el impacto en monetario que

tendría la rehabilitación total o mayor de la Red Avenida San José.

En la figura 4.22 se ingresan los costos estimados por m2 para cada unos de

los estados del pavimento. Esto es en otras palabras, lo que costaría devolver

la condición del pavimento a una categoría Buena, satisfactoria o justa

dependiendo el estado actual del pavimento y adoptando una de las tres

intervenciones definidas para el M&R mayor.

Figura 4.22 Costos estimados por m2 dependiendo de la condición (Micro Paver 5.2)

4.1.11 Análisis de condición

Teniendo como base el modelo de predicción de deterioro y como herramienta

el programa Micro Paver 5.2, se estima la condición futura de la Red Avenida

San José (SJ001).

Se realizó una estimación de la condición partiendo de la fecha actual, Mayo 30

de 2006, y finalizando en un periodo de 10 años. La figura 4.23 presenta el PCI

estimado para cada uno de los años analizados desde Mayo de 2006 hasta

Mayo de 2015. La figura 4.24 muestra gráficamente el comportamiento del PCI

estimado a través del tiempo

ICIV 200610 04

75

Page 80: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.23 Estimación de la condición PCI para un periodo de 10 años (Micro Paver 5.2)

Figura 4.24 Representación gráfica del comportamiento PCI estimado vs. Periodo de estimación (Micro Paver 5.2)

Las figuras 4.25 y 4.26 muestran la distribución porcentual del área de la Red

Avenida San José para cada una de las categorías de condición para los años

2010 y 2015 respectivamente.

Figura 4.25 Distribución por área vs. Categoría de condición para el año 2010 (Micro Paver 5.2)

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Page 81: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.26 Distribución por área vs. Categoría de condición para el año 2015 (Micro Paver 5.2)

Se concluye entonces que el estado actual esta distribuido entre “Pobre” y

“Muy pobre” y que progresivamente se irá deteriorando hasta alcanzar la

categoría de condición “Serio” y “Muy pobre”. Hay que aclarar que la predicción

de la condición realizada asume que no se ejecutarán ningún tipo de

intervenciones que mejoren o incrementen el PCI de la Red.

4.1.12 Planeación de trabajo

El análisis de condición actual y futuro realizado, permite identificar que

políticas de M&R mayor deben ser adoptadas, esto significa que se deben

realizar trabajos que devuelvan la condición del pavimento a un índice de

condición aceptable o superior.

El M&R mayor es justificado económicamente para pavimentos muy

deteriorados o con tasas de deterioro altas, también para pavimentos en los

que se presenten cambios en las cargas del tráfico. En nuestro caso, la Red

Avenida San Jose presenta un deterioro importante que justifica la adopción de

M&R mayor.

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Page 82: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

El M&R mayor contempla intervenciones como Reconstrucción, el molido en

frío o en caliente de la superficie para un posterior recapeo, y finalmente

recapeos directos sin molido de superficie.

4.1.13 Formulación de proyectos de M&R y determinación de

prioridades

Teniendo en cuenta que se definió un presupuesto ilimitado para la ejecución

de las políticas de M&R se definen los costos que se van a adoptar para la

planeación del trabajo

Finalmente en la tabla 4 – 6 se muestran las inversiones a realizar para cada

uno de los años estimados en los que se desarrollarán los proyectos de M&R y

el impacto en la condición antes y después de la intervención.

Tabla 4 - 6 Presupuesto de M&R e impacto en la condición (Micro Paver 5.2)

Se observa entonces que después de realizar la inversión para M&R mayor

recomendada, el pavimento recuperaría su condición reportando un PCI =

87.7 al final del quinto año realizando inversiones durante los tres primeros

años únicamente.

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78

Page 83: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4.2 CASO PAVIMENTO RÍGIDO AV. IBERIA (CALLE 134)

Para el desarrollo de este modelo, se ha tomado únicamente una parte del

corredor de la Av. Iberia (Calle 134) que presenta pavimento rígido y

comprende los tramos entre las carreras séptima y novena y el tramo entre las

carreras 12 y 13. Estos tramos se desarrollan de occidente a oriente y cuenta

con una calzada de 3 carriles. (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

4.2.1 Obtención de mapas (Planos)

Se realizo y anexó un levantamiento del corredor a analizar en planos de

AutoCAD. Estos planos son presentados en el anexo 1 de este proyecto.

(Unión temporal malla vial 2003, 2004)

4.2.2 Definición de redes

4.2.2.1 Identificación de redes

La red a trabajar es identificada como la Red Av. Iberia. Ésta contempla la

calzada sur de la Calle 134 en dos tramos, el primero entre carreras séptima y

novena y el segundo entre carreras 12 y 13. Como se dijo anteriormente estos

tramos se encuentran ubicados en la calzada sur que cuenta con tres carriles,

con las distancias presentadas en la tabla 4 – 7 y con las características

presentadas en los planos del anexo 1 de este informe.

Tabla 4 – 7 Características de la Red Av. Iberia (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

Segmento Inicio Fin Longitud (m) 10042032 CRA 7 CRA 9ABIS 127.8 10041992 CRA 9ABIS SE 61 10041962 SE CRA 12 54.7 10041932 CRA 12 CRA 13 79.3

Longitud total Red Av. Iberia 322.8

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79

Page 84: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4.2.2.2 Identificación de ramas

La Av. Iberia (Calle 134) es una vía vehicular cuya importancia y uso es común

a través de la totalidad de su extensión, por esta razón se define una única

rama que incluye los segmentos enunciados en la tabla 4 – 7, o sea la totalidad

de la red, y que llevara el nombre de Rama Calle 134.

4.2.2.3 Identificación de secciones

En la Rama Calle 134 se definió una única sección ya que los segmentos que

componen la red cumplen y tienen en común los tres criterios explicados en el

punto 4.1.2.3 que aplica de igual forma para pavimentos rígidos. En la tabla 4 –

9 se muestra la sección única correspondiente a este caso y sus respectivas

características.

Tabla 4 - 8 Características de la sección correspondiente a la Rama Calle 134 (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

AVENIDA IBERIA (CALLE 134)

CALZADA SUR

SECCIÓN IDENTIFICACION DE CALZADA INICIO FINAL N (2004-

2007)

ANCHO CALZADA

(m)

LONGITUD (m)

AREA (m^2)

AREA SECCION

(m^2) 10042032 CRA 7 CRA 9ABIS 1.47E+06 10.1 127.8 1290.7810041992 CRA 9ABIS SE 1.47E+06 10.1 61 616.110041962 SE CRA 12 1.47E+06 10.1 54.7 552.47

1

10041932 CRA 12 CRA 13 1.47E+06 10.1 79.3 800.93

3260.28

4.2.3 Recolección de datos generales

Uso de la rama: La Rama Calle 134 en la sección definida, permite el

tránsito de vehículos convencionales, buses y camiones con el siguiente

trafico promedio diario:

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80

Page 85: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Tabla 4 – 9 TPD Avenida Iberia (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

TPD AV. IBERIA (CALLE 134) SEGMENTO AUTOS BUSES CAMIONES

10042032 8660 973 97 10041992 8660 973 97 10041962 8660 973 97 10041932 8660 973 97

PROMEDIO 8660 973 97

Longitud, ancho y área de las secciones: Esta información esta

contenida en la tabla 4 – 8

Tipo de superficie de las secciones: La Rama Calle 134 presenta

pavimento rígido en los segmentos que la conforman.

Importancia de la sección: El corredor de la Calle 140 pertenece a la

malla vial principal y complementaria de la ciudad de Bogotá, teniendo

en cuenta eso se le asignará una importancia Primaria.

Última fecha de construcción: Se estimó como última fecha de

construcción Enero 21 de 2000

4.2.4 Creación de bases de datos

La base de datos a crear para este caso se obtiene por medio del

diligenciamiento de los formatos presentados en el anexo 2 para pavimentos

flexibles, además de la Tabla 4 – 8 que nos brinda información general de la

rama, que en este caso solo comprende una sección.

Hay que anotar que el modelo recomienda el utilizar el formato presentado en

el anexo 2. El formato presentado en la tabla 4 – 10 es esencialmente el mismo

que el recomendado aunque más resumido por motivos de practicidad y

organización de la información dentro de este documento.

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81

Page 86: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Realizando un cuidadoso diligenciamiento de estos formatos se obtiene una

base de datos clara y ordenada que permite trabajar en el cálculo del PCI.

4.2.5 Recolección de datos de condición

4.2.5.1 Inspección realizada por la “UNION TEMPORAL MALLA VIAL

2003”

De forma similar a la realizada con el pavimento flexible se ejecuta el inventario

de fallas para la sección definida dentro de la rama Calle 134, pavimento rígido.

Como se explico en el punto 2.5.2 la definición de las unidades de muestreo

difiere de la utilizada para pavimentos flexibles. En este caso para losas cuya

separación entre juntas sea menor o igual a 7.62 m se definen unidades de

muestreo con un tamaño entre 20 ± 8 losas de concreto. En la tabla 4 – 10 se

muestra la definición de las unidades de muestreo, así como el inventario de

fallas realizado dentro de cada una de ellas.

El resultado del inventario de fallas es presentado en la Tabla 4 – 10 en el que

se muestra la información de las unidades de muestreo definidas dentro de la

sección y el tipo de fallas encontradas. Hay que anotar que a diferencia de la

inspección en pavimentos flexibles, la unidad de medida para las fallas es el

número de losas afectadas o en las que se encuentra dicho tipo de falla.

Cálculo de PCI

Para el cálculo de este índice de condición se tuvo como base la información

recolectada en el inventario de fallas y como herramienta el programa Micro

Paver 5.2.

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82

Page 87: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Para la utilización de Micro Paver se siguieron en términos generales los

mismos pasos explicados en el punto 4.1.5.1

Se debieron tener en cuenta la diferencia en las características generales de la

Rama Av. Iberia como lo son el tipo de superficie, la geometría de las

secciones y unidades de muestreo así como el criterio para definir el tipo,

severidad y cantidad de fallas encontradas en el inventario.

En el anexo 4 se resume el criterio adoptado para la evaluación y ejecución del

inventario, que es esencialmente el mismo que recomienda el manual de fallas

PCI.

Tabla 4 – 10 Formato utilizado para la inspección y resultados del inventario de fallas

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83

Page 88: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4.2.5.2 Inspección realizada a manera de visita de campo

Como punto de referencia del estado de condición de pavimento se efectuó

una inspección a manera de visita de campo que permite documentar aún más

este proyecto de grado y enriquecer la base de datos de la Red Avenida Iberia.

Definición de redes, ramas y secciones:

Para realizar la inspección en esta visita se trabajó sobre la misma red y rama

definida en la inspección realizada por la UNIÓN TEMPORAL MALLA VIAL

2003.

Se evaluaron 5 unidades de muestreo correspondientes a la sección 1 que fue

definida en el punto 4.2.2.3. Las unidades a inspeccionar tienen las

características mostradas en la tabla 4 – 11 y representan el 65 % de la

inspección realizada en el año 2004

Tabla 4 – 11 Unidades de muestreo inspeccionadas en visita de campo

Inventario de fallas

Para realizar el inventario de fallas se utilizaron los formatos recomendados por

el sistema de manejo de pavimentos que son presentados en el anexo 2,

teniendo como criterio de evaluación la cantidad, severidad y tipo de fallas

contempladas en las normas del manual de fallas PCI.

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84

Page 89: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Los resultados de este inventario de fallas son presentados en el anexo 3 de

este documento.

Cálculo de PCI

El cálculo de este índice se realizó con la ayuda del programa Micro Paver 5.2

siguiendo los pasos explicados en el punto 4.1.5.1

4.2.5.3 Resultado de índice de condición de pavimento para las

inspecciones realizadas

Al igual que en el caso presentado para pavimentos flexibles, al rígido se le

realizaron dos inspecciones en dos instantes de tiempo diferentes, la primera

con fecha de ejecución Marzo 16 de 2004 y la segunda con fecha de Junio 3

de 2006. En la figura 4.27 se muestran los resultados del cálculo de PCI para

las secciones entregado por el programa Micro Paver 5.2.

Figura 4.27 Resultados cálculo de PCI por secciones para la Red IB001 (Micro Paver 5.2) La figura 4.28 muestra el reporte general de la Red SJ001 en la que se ha

calculado el PCI promedio aritmético y el ponderado por área global.

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Page 90: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.28 Reporte de condición general para la Red IB001 (Micro Paver 5.2)

Gráficamente la figura 4.29 muestra el estado en que la única sección definida

se encuentra en clasificándola por categoría de condición durante la última

inspección.

Figura 4.29 “Secciones vs. Condición a última fecha de inspección” (Micro Paver 5.2)

Como se muestra en las figuras la condición de la Rama Av. Iberia, los

resultados de índice y categoría de condición son apropiados. Para la primera

inspección realizada en Marzo de 2004, la rama se encontraba en la categoría

“Satisfactoria” con un PCI = 86. Para la segunda inspección la Rama se

mantuvo en la misma categoría con un PCI = 81 cediendo únicamente 5

puntos en su condición.

ICIV 200610 04

86

Page 91: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4.2.6 Desarrollo de modelos de predicción de deterioro

Del mismo modo que se realizó para pavimentos flexibles, para la ejecución de

este proyecto se adoptará uno de los modelos de predicción de deterioro

presentados en el programa Micro Paver 5.2 y que se ajusta a la siguiente

familia:

Se incluyen los valores obtenidos en las 2 inspecciones realizadas a esta rama

en la base de datos del modelo de predicción de deterioro adoptado

correspondiente a la familia mencionada anteriormente. Ésta base de datos se

presenta en la figura 4.30

Figura 4.30 Base de datos del modelo de predicción de deterioro (Micro Paver 5.2)

Obsérvese resaltado en amarillo los valores correspondientes a las

inspecciones realizadas para la Rama IB001 (Avenida Iberia). Ingresados

estos datos se recalcula el modelo de predicción que Paver suministra, que

ahora tiene en cuenta ahora las inspecciones realizadas. El resultado del

recálculo del modelo es presentado en la figura 4.31.

VÍA DE TRÁNSITO CONCRETO HIDRÁULICO PRIMARIA

USO SUPERFICIE IMPORTANCIA

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87

Page 92: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.31 Modelo de predicción utilizado para la Rama IB001 (Micro Paver 5.2)

4.2.7 Verificación de datos

La figura 4.31 certifica que los datos obtenidos, que son una consecuencia

inmediata de los ingresados, se ajustan a la tendencia del modelo de

predicción.

Los puntos encerrados en círculos azules de la figura 4.31 corresponden a los

datos de condición recolectados en este proyecto. Estos puntos se encuentran

dentro de los límites permitidos definidos por las líneas rojas del gráfico del

modelo de predicción.

4.2.8 Obtención de costos unitarios de M&R localizada

La figura 4.21 que asigna los trabajos a realizar dependiendo de la condición

presente del pavimento sugiere que se deben adoptar trabajos de M&R

localizada. El PCI de la red AV. IBERIA tiene un valor calculado de 81, valor

que es superior al PCI crítico = 55.

El M&R localizada contempla intervenciones como el Sello de grietas, molido

superficial con diamante, parcheo a profundidad completa, mantenimiento de

juntas, parcheo a profundidad parcial e inyección de grouting bajo losa.

Teniendo en cuenta este tipo de trabajos posibles a realizar se calculan los

costos globales unitarios por m2 dependiendo de la condición en la que se

ICIV 200610 04

88

Page 93: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

encuentre el pavimento. La Tabla 4 – 12 presenta los costos ingresados por

m2 para el desarrollo del presupuesto.

Tabla 4 - 12 Costos unitarios de M&R dependiendo la condición actual (Micro Paver 5.2)

4.2.9 Obtención de costos unitarios de M&R global y su frecuencia de

aplicación

Como se indica en la gráfica presentada en la figura 4.21 la condición de la red

AV. IBERIA no justifica la adopción de M&R global, no por lo menos para las

condiciones actuales.

4.2.10 Desarrollo de modelos de PCI vs. Costos

Se definió un presupuesto ilimitado con el propósito de calcular el impacto

monetario que tendría la intervención en M&R localizado de la Red AV. IBERIA

y obtener un punto de referencia que permita comparar con el escenario actual

del caso bogotano.

4.2.11 Análisis de condición

De la misma forma que se realizó para pavimentos flexibles se estimó la

condición futura partiendo de la fecha actual, Junio 3 de 2006, y finalizando en

un periodo de 10 años. La figura 4.32 presenta el PCI estimado para cada uno

de los años analizados. La figura 4.33 muestra gráficamente el comportamiento

del PCI estimado en el tiempo.

ICIV 200610 04

89

Page 94: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 4.32 Estimación de la condición PCI para un periodo de 10 años (Micro Paver 5.2)

Figura 4.33 Representación gráfica del comportamiento PCI estimado vs. Periodo de estimación (Micro Paver 5.2)

La figura 4.34 muestra la distribución porcentual del área de la Red Avenida

Iberia para cada una de las categorías de condición para los años estimados.

Figura 4.34 Estimación de la condición por categoría en los años estimados (Micro Paver 5.2)

Se concluye entonces que el estado actual es “Satisfactorio” y que

progresivamente se irá deteriorando hasta alcanzar la categoría de condición

“Pobre”. Hay que aclarar que la predicción de la condición realizada asume que

no se ejecutarán ningún tipo de intervenciones que mejoren o incrementen el

PCI de la Red.

ICIV 200610 04

90

Page 95: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4.2.12 Planeación de trabajo

El análisis de condición permite identificar que políticas de M&R localizadas

deben ser adoptadas, esto significa que se deben realizar trabajos que mejoren

la condición del pavimento y extiendan la vida de operacional del mismo sin

devolver el PCI a su valor inicial. Se tiene como tiempo estimado para el trabajo

5 años en los que se aplicarán las intervenciones pertinentes.

4.2.13 Formulación de proyectos de M&R y determinación de

prioridades

Teniendo en cuenta que se definió un presupuesto ilimitado para la ejecución

de las políticas de M&R se definieron los costos unitarios que se van a adoptar

para la planeación del trabajo. En la figura 4.35 se muestran las inversiones a

realizar para cada uno de los años estimados en los que se desarrollarán los

proyectos de M&R.

Figura 4.35 Presupuesto de M&R e impacto en la condición (Micro Paver 5.2)

Se Observa que la condición no varía con respecto a la encontrada antes de

M&R ya que el M&R realizado es preventivo y no busca aumentar la condición

o el puntaje de PCI. La inversión a realizar presenta valores bajos ya que se

trata de un área de 3000 m2 aproximadamente.

ICIV 200610 04

91

Page 96: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

5. REVISION DE DISEÑO USANDO METODOS BASADOS EN MODELOS

DE PREDICCION DE DETERIORO (Mechanistic-empirical pavement design

guide)

La guía para el diseño mecanicista-empírico de pavimentos (Mechanistic-

empirical pavement design guide), es un software que se basa en los modelos

de predicción de deterioro para estimar que el diseño finalmente obtenido

cuente con un nivel de deterioro aceptable en las últimas etapas de su vida útil.

Para los pavimentos flexibles se deben predecir el desarrollo de fallas como la

piel de cocodrilo y el ahuellamiento, ya que estas se relacionan directamente

con la integridad estructural del pavimento.

La piel de cocodrilo esta directamente relacionada con la fatiga, que a su vez

es consecuencia de las deformaciones elásticas repetidas causadas por el

paso repetido del tráfico que ejerce una fuerza de tensión en la fibra inferior de

la capa de concreto asfáltico.

El ahuellamiento esta relacionado con la deformación vertical de la estructura

multicapa o pavimento y se relaciona con la capacidad de soportar las cargas

verticales ejercidas por los vehículos y evitar deformaciones verticales

permanentes importantes.

Dicho esto, los diseños que se van a obtener en este capítulo para pavimentos

flexibles, deben cumplir con los criterios de fatiga (piel de cocodrilo) y

deformación vertical (Ahuellamiento) hasta la última etapa de su vida útil

ICIV 200610 04

92

Page 97: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Para el caso de los pavimentos rígidos se tiene como criterio el bombeo, que

es una falla crítica para el desempeño de la estructura de pavimento y puede

representar deterioros prematuros en la condición.

Por la razón anteriormente presentada, fallas como el agrietamiento transversal

son estimadas durante la vida útil del pavimento y deben cumplir con deterioros

permisibles al final de su vida útil.

Finalmente, en los dos casos, tanto en el flexible como en el rígido se deben

estimar indicadores y fallas relacionadas con la confortabilidad de manejo que

experimenta el usuario del pavimento y que pueden o no estar relacionadas

con la integridad estructural. Es por esto que indicadores como el IRI (Índice

internacional de rugosidad o regularidad) es estimado y forma parte del criterio

de evaluación de la estructura. De la misma manera fallas como la diferencia

de nivel entre losas para el caso de pavimentos rígidos son evaluadas..

Los conceptos anteriormente explicados se tratarán más en detalle al presentar

los resultados del diseño.

5.1 PAVIMENTO FLEXIBLE AV. SAN JOSÉ (CALLE 170)

El programa Guía para el diseño mecanicista-empírico de pavimentos se

trabaja de forma práctica y sencilla en su ventana principal que es mostrada en

la figura 5.1. Sobre esta ventana se pueden encontrar todas las variables de

entrada requeridas para el análisis de diseño. Una vez la información

solicitada haya sido ingresada correctamente, al lado de cada variable de

entrada se iluminará un cuadro de color verde. De no ser así se puede

ICIV 200610 04

93

Page 98: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

presentar una luz roja que significa que no ha sido ingresado ningún tipo de

información o amarilla para indicar que no ha sido completada. En la figura 5.1

se observa como se presenta la ventana al inicio de un proyecto nuevo.

Figura 5.1 Ventana de trabajo para iniciar un nuevo proyecto (MEPDG, 2002)

La ventana de trabajo se divide en tres secciones, la primera ubicada en la

parte superior, la segunda en la parte inferior izquierda y la tercera en la

parte inferior derecha. En la primera sección se ingresan los datos

generales del proyecto, en la segunda las variables de entrada para diseño

y en la tercera se muestran los resultados obtenidos después de efectuado

el análisis.

ICIV 200610 04

94

Page 99: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

5.1.1 Variables de entrada

Datos generales

En la primera sección de datos generales se pueden activar 3 ventanas

correspondientes a las 3 opciones presentes. Estas son: Información general,

Información del sitio y proyecto, y parámetros de análisis.

La figura 5.2 muestra la ventana correspondiente a la información general. Se

ingresó información como el periodo de diseño que se tomó como 20 años,

además se debe seleccionar el tipo de diseño, en nuestro caso corresponde a

una estructura nueva tipo pavimento flexible tal como se muestra en la figura

5.2.

Figura 5.2 Ventana de información general (MEPDG, 2002)

ICIV 200610 04

95

Page 100: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

En la ventana de Información sitio proyecto se ingresa el nombre del Proyecto

que se toma como San José y la Ubicación que corresponde a Bogotá,

Colombia.

En la ventana de parámetros de análisis mostrada en la figura 5.3 se muestran

los criterios de diseño basados en la predicción de fallas y sus límites

aceptables al final del periodo de diseño. La predicción se realiza con una

confiabilidad del 90 %.

Figura 5.3 Ventana Parámetros de análisis (MEPDG, 2002)

Los valores límite ingresados para cada uno de los criterios (IRI Terminal, piel

de cocodrilo, agrietamientos, deformación permanente, entre otros)

correspondientes al diseño de la Avenida San José son indicados en la figura

5.3.

ICIV 200610 04

96

Page 101: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Variables de entrada para diseño

Tráfico:

TPD inicial en dos direcciones (figura 5.4): 6774 veh/día

Figura 5.4 TPD Avenida San José (Unión temporal malla vial 2003, 2004)

Factor de crecimiento 2 %

Velocidad de diseño 60 kph (38mph)

Número de carriles en la dirección de diseño 2

Porcentaje de vehículos en la dirección de diseño 50 %

Porcentaje de vehículos en el carril de diseño 95 %

Los datos presentados anteriormente se deben ingresar en la ventana indicada

en la Figura 5.5

ICIV 200610 04

97

Page 102: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.5 Ventana de edición de tráfico (MEPDG, 2002)

Factor de ajuste por volumen = 1 Se considera un volumen de tráfico

uniforme en todos los meses del año

Distribución por clase de vehículo y por tráfico horario: En la figura

5.6 se muestra la distribución porcentual de las clases de vehículos

que transitan por la Avenida San José y en la figura 5.7 se muestra la

distribución de los mismos en las diferentes horas del día. Se

consideran horas pico de 6 a.m. a 11 a.m. y de 4 p.m. a 8 p.m.

ICIV 200610 04

98

Page 103: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.5 Distribución por clase de vehículo (MEPDG, 2002)

Figura 5.6 Distribución horaria del tráfico (MEPDG, 2002)

Número de ejes por camión y distribución de carga por eje:

Para estas dos variables de entrada se seleccionaron los valores que tiene

por defecto la guía de diseño.

ICIV 200610 04

99

Page 104: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Datos generales de tráfico

Localización media de la llanta = 18 in. (45 cm.) Medido desde el borde

del carril, si asumimos que el ancho de un carril promedio es de 3.5 m y

el ancho típico de un bus o camión es de 2.6 m nos quedan 45 cm. en

ambos lados suponiendo que el bus transita por el centro.

Desviación estándar del movimiento lateral del vehículo en el carril = 10

in (25.4 cm.).

Ancho de carril de diseño = 3.5 m (11.5 ft.)

Ancho promedio de eje (Borde a borde) = 8.5 ft. (2.6 m) Si tomamos el

ancho del bus como la distancia borde a borde.

Presión de inflado llantas simples y duales = 120 psi

Los datos generales de tráfico se ingresan en la ventana indicada en la figura

5.7.

Figura 5.7 Datos generales de tráfico (MEPDG)

ICIV 200610 04

100

Page 105: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Clima:

Los datos de clima se generaron de una estación climática específica ubicada

en los Estados Unidos, ya que la guía para diseño fue creada en ese País y

esta adaptada para trabajar en línea con la información de las diferentes

estaciones climáticas de los diferentes Estados.

Se debe escoger entonces la estación ubicada en la región cuyo clima sea

similar al encontrado en la ciudad de Bogotá. Para el diseño se escogió la

estación de SANTA BARBARA, CA debido a que cuenta con la distribución de

temperaturas medias mensuales medidas por 30 años mostradas en la

siguiente tabla.

JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC ANN DESV

53.1 55.2 56.7 58.9 60.9 64.2 67 68.6 67.4 63.5 57.5 53.2 60.5 5.6

Figura 5.8 Temperaturas de la estación, SANTA BARBARA, CA. (National Climatic Data Center, 2001)

Las temperaturas presentadas tienen unidades en °F y su temperatura

promedio anual es de 60.5 °F lo que corresponde a 15 °C que es la

temperatura promedio de Bogotá, por otra parte esta es la estación con la

menor desviación estándar (5.6) de todas las estaciones presentes en los

EE.UU. Esto es importante dado que en Bogotá la variación de la temperatura

mes a mes es muy baja.

La ventana de trabajo en la cual se genera la información climática se muestra

en la figura 5.9

ICIV 200610 04

101

Page 106: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.9 Ventana de edición de información climática (MEPDG, 2002)

Estructura:

En esta parte se deben definir las capas que va a conformar la estructura de

pavimento. Para cada una de ellas se deben ingresar las características físicas

y mecánicas correspondientes tales como módulos de elasticidad,

granulometría, espesores, e índices de plasticidad entre los más importantes.

En la ventana indicada en la figura 5.10 se muestra la conformación de la

estructura multicapa de pavimento.

Sobre la ventana mostrada en la figura 5.10 se pueden ingresar o eliminar las

capas necesarias que luego serán definidas más en detalle.

ICIV 200610 04

102

Page 107: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.10 Ventana para edición de la estructura de pavimento (MEPDG, 2002)

Los materiales y la estructura que mejor se ajustó a los parámetros de diseño

cuentan con las siguientes características:

CONCRETO ASFÁLTICO AC Espesor 14 in Temperatura de la mezcla 73.4 °C (23 °C para MAAT15

°C) Contenido de ligante 11 % Contenido de aire 8.5 % Retenido acumulado # 3/4 12 % Retenido acumulado # 3/8 38 % Retenido acumulado # 4 50 % Pasa # 200 4 % Penetración del ligante 85 - 100

BASE GRANULAR Clasificación AASHTO A-1-b Espesor 8 in Módulo 38000 psi (CBR = 61.3 % al 95

% del proctor modificado) Pasa # 200 21.5 % Pasa # 4 58.7 % D60 (mm) 5.22 Índice de plasticidad (IP) 5.5

ICIV 200610 04

103

Page 108: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

SUBBASE GRANULAR

Clasificación AASHTO A-2-4 Espesor 10 in Módulo 28000 psi (CBR = 43.8 % al 95

% del proctor modificado) Pasa # 200 25 % Pasa # 4 47 % D60 (mm) 13.66 Índice de plasticidad (IP) 10.2

SUBRASANTE: Espesor Semi-infinito Clasificación según AASHTO A-7-5 Clasificación según USCS CH CBR promedio 2 % Módulo resiliente 29 MPa (290 kg/cm2 , 4200 psi) Índice de plasticidad 47 Pasa # 200 95% Pasa # 4 100%

5.1.2 Análisis de los resultados de diseño

Los resultados obtenidos para los parámetros de análisis que se deben cumplir

y que fueron definidos en la figura 5.3 son lo indicados en la figura 5.11.

Figura 5.11 Resultados de los parámetros de diseño (MEPDG, 2002) El parámetro de diseño más crítico y sensible en este caso fue la deformación

permanente de AC, esto principalmente se debe al alto tráfico de camiones y

buses que debe soportar la estructura (6787 veh/día) y a las propiedades de la

ICIV 200610 04

104

Page 109: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

subrasante que cuenta con una resistencia mecánica baja (CBR = 2% o Mr =

4200 psi).

Los pavimentos flexibles no son los más aptos para soportar tráfico pesado,

por esta razón se tuvo que adoptar un espesor alto de capa asfáltica (14

pulgadas) para poder cumplir con los criterios de diseño, principalmente con la

deformación permanente de AC.

La combinación de las 2 capas granulares y la capa asfáltica debió ser iterada

hasta encontrar el ajuste y configuración más apropiada para cumplir con todos

los parámetros de diseño.

La estructura escogida cumple con los criterios de desempeño y no es flexible

a alguna disminución en el espesor de cualquiera de sus capas, ya que los

criterios de diseño no cumplirían. El resumen de confiabilidad se presenta en la

figura 5.11.

Las fallas más representativas que se deben estimar para conocer el

desempeño funcional futuro de la estructura son la piel de cocodrilo y el

ahuellamiento como se explico al inicio de este capítulo. De la misma forma el

índice de regularidad IRI es un buen medidor de la condición y debe contar con

un valor terminal aceptable. El comportamiento de la piel de cocodrilo, el

ahuellamiento y el IRI son presentados en las figuras 5.12, 5.13 y 5.14

respectivamente.

Analizando los resultados obtenidos se concluye que con un 90% de

confiabilidad la estructura escogida indicada en la figura 5.9 cumple con los

parámetros de diseño y el deterioro alcanzado por los mismos esta dentro de

los límites aceptados.

ICIV 200610 04

105

Page 110: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.12 Predicción de deterioro de Piel de cocodrilo (MEPDG, 2002)

Figura 5.13 Predicción de deterioro de ahuellamiento (MEPDG, 2002)

ICIV 200610 04

106

Page 111: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.14 Predicción de deterioro del indicador IRI (MEPDG, 2002)

Comparativamente con el diseño existente se pueden identificar varias

diferencias, en los estudios realizados por la Unión temporal malla vial 2003 se

realizaron ensayos no destructivos para estimar el espesor de las capas que

conforman la estructura de pavimento. Los resultados arrojados por estos

ensayos fueron ponderados por la respectiva área de inspección. La figura 5.14

muestra un cuadro comparativo entre los valores obtenidos por los ensayos no

destructivos realizados y los valores estimados por la guía de diseño

mecanicista-empírico para pavimentos.

Figura 5.15 Comparación entre diseño existente y revisión Al revisar el diseño se encuentra que la mayor diferencia está precisamente en

el espesor de la capa de concreto asfáltico, y que esta a su ves fue el factor

más sensible al momento de realizar la revisión con la guía de diseño. Si

ICIV 200610 04

107

Page 112: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

volvemos a la figura 5.11 podemos relacionar que el parámetro más crítico fue

la deformación permanente de la capa de AC que depende en buena parte del

espesor de la misma.

Esta puede ser una de las principales razones por la cual el estado de la

Avenida San José se encuentra en un estado “Muy pobre” (PCI = 34.93) en la

última etapa de su periodo de diseño.

Se puede concluir entonces que el diseño existente en la Avenida San José no

cumple con las especificaciones requeridas para servir apropiadamente a los

usuarios que transitan por la misma en la actualidad.

Esto pudo tener como causa un aumento inesperado en el tráfico que se había

estimado por los diseñadores y que aceleró la tasa de deterioro de la

estructura.

5.2 PAVIMENTO RÍGIDO AV. IBERIA (CALLE 134)

5.2.1 Variables de entrada

Datos generales

La figura 5.16muestra los datos ingresados correspondientes a la información

general. Se ingresó un periodo de diseño 20 años, además se seleccionó de

diseño, en este una estructura nueva tipo pavimento rígido.

ICIV 200610 04

108

Page 113: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.16 Información general (MEPDG, 2002) Los parámetros de análisis correspondientes al diseño de pavimentos rígidos

se muestran en la figura 5.17, como ya se ha mencionado anteriormente estos

se basan en la predicción de fallas y sus límites aceptables al final del periodo

de diseño. La predicción cuenta con una confiabilidad del 90 %.

Figura 5.17 Parámetros de diseño (MEPDG, 2002) Dentro de los parámetros de análisis se estima el comportamiento de fallas

como el agrietamiento transversal y la diferencia de nivel entre losas durante el

periodo de diseño. La predicción de estas fallas está relacionada con el nivel de

servicio e integridad estructural con la que contará la estructura en las últimas

etapas de su periodo de diseño, por esa razón es que se hace necesario definir

ICIV 200610 04

109

Page 114: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

límites permisibles terminales para el desarrollo de las fallas mencionadas

basándose en modelos de predicción de deterioro.

Variables de entrada para diseño

Tráfico:

TPD inicial en dos direcciones: 1070 veh/día

Factor de crecimiento 2 %

Velocidad de diseño 60 kph (38mph)

Número de carriles en la dirección de diseño 3

Porcentaje de vehículos en la dirección de diseño 50 %

Porcentaje de vehículos en el carril de diseño 95 %

Factor de ajuste por volumen = 1 Se considera un volumen de tráfico

uniforme en todos los meses del año

Distribución por clase de vehículo y por tráfico horario: En la figura

5.18 se muestra la distribución porcentual de las clases de vehículos

que transitan por la Avenida Iberia y en la figura 5.19 se muestra la

distribución de los mismos en las diferentes horas del día.

Figura 5.18 Distribución porcentual de vehículos (MEPDG, 2002)

ICIV 200610 04

110

Page 115: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Figura 5.19 Distribución horaria del tráfico de vehículos (MEPDG, 2002)

Clima:

Los datos de clima se generaron de la misma forma que se hizo en la revisión

de diseño para pavimentos flexibles presentada en el punto 5.1.1 ya que los

dos diseños están ubicados en la misma ciudad.

Estructura:

En la ventana indicada en la figura 5.20 se muestra la conformación de la

estructura multicapa de pavimento.

Figura 5.20 Ventana para edición de la estructura de pavimento (MEPDG, 2002)

ICIV 200610 04

111

Page 116: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Los materiales y la estructura que mejor se ajustó a los parámetros de diseño

cuentan con las siguientes características:

CONCRETO HIDRÁULICO: Espesor 8 in. Relación de Poisson 0.2 Tipo de cemento Tipo I Relación A/C 0.42 Agregado Piedra caliza (Limestone) Módulo de Rotura 690 psi (48.5 kg/cm2)

BASE GRANULAR Clasificación AASHTO A-1-b Espesor 18 in Módulo 38000 psi (CBR = 61.3 % al 95

% del proctor modificado) Pasa # 200 21.5 % Pasa # 4 58.7 % D60 (mm) 5.22 Índice de plasticidad (IP) 5.5

SUBRASANTE:

Espesor Semi-infinito Clasificación según USCS CH Módulo resiliente 55 MPa (562 kg/cm2 , 8000 psi) Índice de plasticidad 35 Pasa # 200 75% Pasa # 4 95%

5.2.2 Análisis de los resultados de diseño

Los resultados obtenidos para los parámetros de análisis que se deben cumplir

y que fueron definidos en la figura 5.17 son lo indicados en la figura 5.21.

Figura 5.21 Resultados de los parámetros de diseño (MEPDG, 2002)

ICIV 200610 04

112

Page 117: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

El parámetro de diseño más crítico en este caso fue el agrietamiento

transversal, esto puede ser causado por la combinación de las cargas del

tráfico y la variación del clima, este último se relaciona con la expansión y

contracción de las losas de concreto e igualmente con el comportamiento de

las arcillas expansivas encontradas en la ciudad de Bogotá.

La combinación de la capa granular y la capa asfáltica debió ser iterada hasta

encontrar el ajuste y configuración más apropiada para cumplir con todos los

parámetros de diseño.

La estructura escogida cumple con los criterios de desempeño y no permite

cambios en el espesor de cualquiera de sus capas, ya que los criterios de

diseño no cumplirían o sugerirían un sobrediseño. El resumen de confiabilidad

se presenta en la figura 5.21.

Las fallas más representativas que se deben estimar para conocer el

desempeño funcional futuro de la estructura son la diferencia de nivel y el

agrietamiento transversal como se explico al inicio de este capítulo. El índice de

regularidad IRI es un buen medidor de la condición y debe contar con un valor

terminal aceptable.

El comportamiento del agrietamiento transversal, la diferencia de nivel y el IRI

son presentados en las figuras 5.22, 5.23 y 5.24 respectivamente.

Analizando los resultados obtenidos se concluye que con un 90% de

confiabilidad la estructura escogida indicada en la figura 5.20 cumple con los

parámetros de diseño y el deterioro alcanzado por los mismos se encuentra

dentro de los límites aceptados.

ICIV 200610 04

113

Page 118: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Predicted Faulting

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Pavement age, years

Fau

ltin

g, i

n

Faulting Faulting at specified reliability Faulting Limit

Figura 5.22 Predicción de la diferencia de nivel (MEPDG, 2002)

Predicted Cracking

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Pavement age, years

Per

cen

t sl

abs

crac

ked

, %

Percent slabs cracked Cracked at specified reliability Limit percent slabs cracked

Figura 5.23 Predicción de agrietamiento transversal (MEPDG, 2002)

ICIV 200610 04

114

Page 119: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Predicted IRI

0

30

60

90

120

150

180

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Pavement age, years

IRI,

in/m

ile

IRI IRI at specified reliability IRI Limit

Figura 5.24 Predicción de deterioro del indicador IRI (MEPDG, 2002)

Comparativamente con el diseño existente se pueden identificar varias

diferencias, en los estudios realizados por la Unión temporal malla vial 2003 se

realizaron ensayos no destructivos para estimar el espesor de las capas que

conforman la estructura de pavimento. Los resultados arrojados por estos

ensayos fueron ponderados por la respectiva área de inspección. La figura 5.25

muestra un cuadro comparativo entre los valores obtenidos por los ensayos no

destructivos realizados y los valores estimados por la guía de diseño

mecanicista-empírico para pavimentos.

Figura 5.25 Comparación entre diseño existente y revisión Al revisar el diseño se encuentra que existen diferencias importantes tanto en

el espesor de la capa de la base granular como en el espesor de la losa de

concreto. Hay que decir que en la actualidad la sección se encuentra en una

categoría de condición satisfactoria y que los puntos ingresados al modelo de

ICIV 200610 04

115

Page 120: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

predicción de deterioro se ajustaron de forma óptima, lo que sugeriría que el

diseño actual, aunque difiere ha tenido un comportamiento aceptable.

Aunque en la actualidad la Avenida Iberia presente un estado satisfactorio PCI

= 81 hay que anotar que se encuentra en la primera etapa de su vida útil y que

para realizar una comparación completa habría que analizar su

comportamiento futuro.

Los resultados obtenidos por la guía de diseño mecanicista-empírico para

pavimentos se basan en modelos de predicción de deterioro, al diferir los

resultados de la revisión y el diseño existente se puede concluir que el diseño

existente no cumple ya que presentaría deterioros no permitidos por los

parámetros de análisis en la última etapa de su período de diseño.

ICIV 200610 04

116

Page 121: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

6. CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos en la implementación del sistema en Bogotá arrojaron

valores aceptables que se ajustan satisfactoriamente a los modelos, que

permiten desarrollar cada uno de los pasos que lo conforman y que prueban

que el desarrollo de un sistema de manejo de pavimentos en la ciudad de

Bogotá es una posibilidad concreta y manejable en términos de practicidad y

sostenibilidad.

La implementación del sistema realizada en este proyecto de grado representa

de de manera micro el desarrollo del sistema de manejo de pavimentos y debe

ser interpretada como una muestra del funcionamiento y las bondades del

mismo. Lo anteriormente mencionado sugiere que el sistema de manejo de

pavimentos debe ser implementado de forma macro ya que su alcance es

mucho mayor que el trabajado en este proyecto, de la misma forma los

beneficios y poder que tiene como herramienta para el manejo de

infraestructura vial se incrementarán al implementarse en proyectos de mayor

extensión como lo es el subsistema vial de la ciudad de Bogotá.

Se comprobó la necesidad latente que tiene la ciudad de Bogotá de adoptar un

sistema de manejo de pavimentos que le permita optimizar tanto la condición

de su subsistema vial como la utilización y manejo de los recursos destinados

para el M&R de la misma. La falta de políticas a largo y mediano plazo para el

manejo de los pavimentos en Bogotá son las causantes del estado crítico en el

que se encuentran y de que los recursos disponibles no alcancen para

ICIV 200610 04

117

Page 122: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

mantener la condición de los pavimentos en una categoría justa, satisfactoria o

buena.

Para implementar el sistema de manejo de pavimentos en Bogotá es

necesario hacerlo de forma sistematizada que contemple la ejecución cíclica de

programas de M&R por lo menos a 5 años, de cumplir con este requerimiento

se podrá contar con un nivel de certeza bueno para el desarrollo eficiente del

sistema de manejo de pavimentos y sus beneficios esperados.

La implementación del sistema de manejo de pavimentos en Bogotá debe

hacerse de forma global contemplando la totalidad o en su defecto la mayoría

del subsistema vial existente, por ningún motivo se debe fraccionar aplicándose

únicamente en áreas localizadas porque que esto le restaría eficiencia al

sistema y no permitiría la creación de bases de datos los suficientemente

confiables y precisas.

Los modelos de predicción de deterioro son la base del funcionamiento del

sistema de manejo de pavimentos, por esta razón deben ser ajustados

apropiadamente a la locación en la cual se desee implementar el sistema. Para

el caso bogotano se deben ajustar a las variables como el clima y la presencia

de arcillas expansivas en el área de la ciudad entre las más importantes. Este

tema puede ser objetivo de investigación y representaría un complemento

fundamental para este proyecto de grado.

ICIV 200610 04

118

Page 123: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Los resultados obtenidos en la revisión y comparación de los diseños con

métodos basados en modelos de predicción de deterioro difieren

significativamente de los encontrados actualmente. A pesar de que en uno de

los casos evaluados la condición del pavimento calculada fue satisfactoria, no

se puede decir que el diseño actual cumpla, esto debido a que los diseños no

cumplen en un instante del tiempo sino a lo largo de toda su vida útil y según

los modelos de predicción los diseños existentes no llegarían en buena

condición a las últimas etapas de su período de diseño.

La implementación de sistemas de manejo de pavimentos sugerido resaltó la

importancia de integrar la adopción de métodos de diseño basados en modelos

de predicción de deterioro. Esto significaría un sistema de trabajo conjunto y en

consecuencia una plataforma para revolucionar los criterios de diseño actuales,

además de brindar mayor confiabilidad a los beneficios esperados de la

implementación del sistema.

Las entidades encargadas de los manejos del subsistema vial bogotano no

pueden ignorar el estado de debate entorno a la condición actual de la malla

vial bogotana y su progresivo deterioro. Deben diseñar planes alternativos a los

actuales que contemplen el mejoramiento de la calidad en el manejo de los

recursos y las vías, y en consecuencia incrementar la legitimidad de sus

instituciones.

El sistema de manejo de pavimentos (PMS) no es una solución inmediata a los

problemas existentes en la ciudad de Bogotá, pero representa un mecanismo

ICIV 200610 04

119

Page 124: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

útil para alinear el rumbo de las entidades encargadas como el IDU y un paso

importante para alcanzar los objetivos planteados para la ciudad y el

mejoramiento del servicio al usuario.

ICIV 200610 04

120

Page 125: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recuperado el 2 de junio de 2006 de http://eltiempo.terra.com.co/ PROYECTOS/RELCOM/RESCON/BOTCOM/MOCBAJ/ESPPUB/Garzon/index.html

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Inventario y Diagnóstico de la malla vial. Bogotá, Colombia.

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Diagnóstico, mantenimiento rutinario y periódico de la malla vial arterial principal y complementaria correspondientes a los distritos de mantenimiento vallas verdes no. 8. Bogotá, Colombia.

- Universidad del Cauca, Waldo A. Aliaga Aranda. (2003) Análisis

Técnico Económico para el diseño del pavimento sobresuelos expansivos. Recuperado el 2 de Junio de 2006 de http://atenea. ucauca.edu.co/~sicolpav/PonenciasPDF/AnalisisWaldo.PDF

ICIV 200610 04

121

Page 126: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ANEXO 1

PLANOS E UBICACIÓN DE DAÑOS DE LAS REDES SAN JOSE E IBERIA

ICIV 200610 04

122

Page 127: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

123

Page 128: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

124

Page 129: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

125

Page 130: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

126

Page 131: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

127

Page 132: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

128

Page 133: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

129

Page 134: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

130

Page 135: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

131

Page 136: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ICIV

200

610

04

132

Page 137: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ANEXO 2

FORMATOS DE INSPECCION RECOMENDADOS

ICIV 200610 04

133

Page 138: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

BO

SQ

UE

JO:

1. P

iel d

e co

cod

rilo

m2

6. H

un

dim

ien

to m

211

. Par

cheo

m2

16. A

sen

tam

ien

to lo

ng

itu

din

al m

2

2. E

xud

ació

n m

27.

Gri

eta

de

bo

rde

m12

. Pér

did

ad d

e ru

go

sid

ad d

el a

gre

gad

o m

217

. Med

ia lu

na

m2

3. G

riet

a en

blo

qu

e m

28.

Gri

eta

de

refl

exió

n m

13. H

uec

os

Unds

18. O

nd

ula

ció

n m

2

4. A

bu

ltam

ien

to m

9. D

esp

ren

dim

ien

to b

erm

a / c

arri

l m14

. Cru

ce d

e fe

rro

carr

il m

219

. Des

gas

te s

up

erfi

cial

m2

5. C

orr

ug

ació

n m

10. G

riet

as lo

ng

itu

din

ales

y t

ran

sver

sale

s m

15. A

hu

ella

mie

nto

m2

TIP

O Y

SE

VE

RID

AD

D

E F

AL

LA

TO

TA

LD

EN

SID

AD

%V

AL

OR

DE

DU

CIB

LE

VIA

S Y

PA

RQ

UE

AD

ER

OS

VE

HIC

UL

AR

ES

DE

SU

PE

RF

ICIE

AS

LT

ICA

FO

RM

AT

O P

AR

A E

ST

IMA

CIÓ

N D

E C

ON

DIC

IÓN

PA

RA

UN

IDA

DD

EM

UE

ST

RE

O

SE

CC

IÓN

AR

EA

DE

UN

IDA

D

CA

NT

IDA

D

RA

MA

F

EC

HA

IN

SP

EC

CIO

NA

DO

PO

R

UN

IDA

D D

E M

UE

ST

RE

O

ICIV

20

06

10

04

13

4

Page 139: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

RAMA SECCION UNIDAD DE MUESTREO

INSPECCIONADO POR FECHA N° LOSAS

BOSQUEJO:

21. Voladura

22. Falla de esquina 32. Desintegración

23. Losa subdividida 33. Bombeo . . . . .24. Grieta de durabilidad 34. Rotura localizada

25. Diferencia de nivel 35. Cruce de ferrocarril

26. Deficiencia de sello en juntas 36. Agrietamiento tipo mapa27. Desprendimiento Berma / carril 37. Agrietamiento fino parcial . . . . .28. Agrietamiento lineal 38. Deteriroro de esquina

29. Parcheo (Mayor) 39. Deterioro de junta

30. Parcheo (Menor) . . . . .TIPO DE FALLA

SEVERIDAD N° LOSAS DENSIDAD %VALOR

DEDUCIBLE

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

VÍAS VEHICULARES Y PARQUEADEROS EN CONCRETO HIDRÁULICOFORMATO PARA ESTIMACIÓN DE CONDICIÓN PARA UNIDAD DE MUESTREO

TIPOS DE FALLA

31. Pérdida de rugosidad del agregado

ICIV 200610 04

135

Page 140: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ANEXO 3

RESULTADO DE LOS INVENTARIOS DE FALLAS PARA LAS REDES SAN JOSE E IBERIA

ICIV 200610 04

136

Page 141: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

INSPECCIÓN REALIZADA POR LA UNIÓN TEMPORAL MALLA VIAL 2003

ICIV 200610 04

137

Page 142: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

63

12,9

2 13 5 2

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

230

7,6

228

132,2

47

30

7,6

228

132,2

412

30

7,6

228

171,8

417

30

7,6

228

120,3

022

30

7,6

228

2,8

010013932

27

30

7,6

228

225

10013852

32

30

7,6

228

76

152

100137722

37

30

7,6

228

139,8

42

42

30

7,6

228

102,1

826,4

27,5

447

30

7,6

228

82,8

481

25,1

652

30

7,6

228

107,4

210013522

57

30

7,6

228

102,6

62,1

110013472

62

30

7,6

228

199,8

0

75,0

96 1 5

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

530

8240

0,0

0,0

78,0

20,4

620

8160

0,0

0,0

29,8

721,2

8169,6

0,0

0,0

71,2

130

8240

0,0

116,3

12,0

71,4

230

8240

0,0

228,0

0,0

330

8240

0,0

28,1

132,1

18,0

96,0

06 1 4

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

430

8,7

261

0,0

201,0

0,0

530

8,7

261

0,0

88,4

0,0

54,6

630

8,7

261

0,0

0,0

33,1

730

8,7

261

0,0

0,0

107,6

820

8,7

174

45,9

0,0

49,4

30,8

925,4

8,7

220,9

80,0

0,0

147,3

SECCION 3

10013692

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

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DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

LO

NG

ITU

D (

m)

255,4

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)2221,9

8

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

8,7

10013832

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R

RA

MA

AV

. SA

N J

OS

E (

CA

LL

E 1

70)

INT

ER

VA

LO

(i)

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 2UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RLO

NG

ITU

D (

m)

191,2

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)1529,6

0

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

8

10014252

10013592

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)

SECCION 1

HU

ND

IMIE

NT

OIN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

S

RA

MA

AV

. SA

N J

OS

E (

CA

LL

E 1

70)

INT

ER

VA

LO

DE

IN

SP

EC

CIO

N (

i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

O

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

S

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R

CA

LZ

AD

A S

UR

AR

EA

(m

^2)

14171,7

2

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

AN

CH

O D

E C

ALZ

AD

A (

m)

7,6

LO

NG

ITU

D (

m)

1864,7

ICIV

20

06

10

04

13

8

Page 143: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

85,5

7 6 1 2

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

230

7,6

228

103,7

12,8

339,5

7,6

300,2

45,9

45,6

10013432

423,7

7,6

180,1

277,5

63,3

530

7,6

228

22,9

623,5

7,6

178,6

103,5

10013352

730

7,6

228

7,5

22,0

54,0

0 5 1 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

120

8,8

176

28,0

220

8,8

176

320

8,8

176

3,0

420

8,8

176

6,4

11,4

2,0

522,5

8,8

198

19,1

82,8

20,5

54,0

0 5 1 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

130

7210

223,5

7164,5

7,8

330

7210

2,0

420

7140

5,2

4,0

6,0

1,0

05

26

7182

45,4

5,0

10,9

SECCION 6

10064322

110015372

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RLO

NG

ITU

D (

m)

129,5

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)906,5

0

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

7

SECCION 5

10013422

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RLO

NG

ITU

D (

m)

102,5

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)902,0

0

RA

MA

AV

. SA

N J

OS

E (

CA

LL

E 1

70)

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

8,8

SECCION 4

10013452

110122412

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

N

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RLO

NG

ITU

D (

m)

239,3

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)1818,6

8

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

7,6

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)

ICIV

20

06

10

04

13

9

Page 144: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

54,0

0 5 1 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

120

8,9

178

220

8,9

178

320

8,9

178

420

8,9

178

518,7

8,9

166,4

336,0

11

6,7

7 7 1 4

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

430

8,2

246

8,4

530

8,2

246

1,0

630

8,2

246

6,3

728

8,2

229,6

23,5

49,6

110018532

821,9

8,2

179,5

828,0

18,4

48,0

930

8,2

246

196,5

10

30

8,2

246

33,0

96,0

0 6 1 2

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OLO

NG

ITU

DU

NID

AD

AN

CH

OU

NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

230

6,2

186

345,8

6,2

283,9

61,7

0,8

411,0

430

6,2

186

58,3

530

6,2

186

26,7

33,0

9,2

630

6,2

186

16,8

44,1

10,8

22,2

57

30

6,2

186

84,0

15,7

5

RA

MA

AV

. SA

N J

OS

E (

CA

LL

E 1

70)

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

ALE

SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

6,2

LO

NG

ITU

D (

m)

275,9

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)1710,5

8

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EN

TA

RIO

DE

FA

LL

AS

PIE

L D

E C

OC

OD

RIL

OD

ES

GA

ST

E S

UP

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FIC

IAL

AH

UE

LL

AM

IEN

TO

HU

EC

OS

HU

ND

IMIE

NT

O

SECCION 8

110121602

110005592

SECCION 9

110015032

110011822

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

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R

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

N

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

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IO D

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SP

IEL

DE

CO

CO

DR

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SG

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TE

SU

PE

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MIE

NT

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SH

UN

DIM

IEN

TO

UN

IDA

DE

S A

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SP

EC

CIO

NA

RLO

NG

ITU

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m)

310

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

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DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)2542,0

0

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

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SC

AL

ZA

DA

SU

RA

NC

HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

8,2

SECCION 7

110122742

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

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AM

A A

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LE

170

)

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

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LE

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OR

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s)IN

VE

NT

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UE

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SH

UN

DIM

IEN

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S A

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SP

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NG

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m)

98,7

UN

IDA

DE

S A

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SP

EC

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m^2

)878,4

3

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MA

AV

. SA

N J

OS

E (

CA

LL

E 1

70)

GE

OM

ET

RIA

DE

LA

SE

CC

ION

UN

IDA

DE

S T

OT

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SC

AL

ZA

DA

SU

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DE

CA

LZ

AD

A (

m)

8,9

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

N

ICIV

20

06

10

04

14

0

Page 145: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

28

10,4

2 11

2,0 2

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

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NG

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CH

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NID

AD

AR

EA

UN

IDA

DA

MB

AM

BA

MB

AM

BA

MB

230

6,5

195

7,7

21,9

430

6,5

195

6,2

633,7

6,5

219,0

537,4

60,7

830

6,5

195

1,0

010

30

6,5

195

9,3

57,0

12

30,8

6,5

200,2

191,0

14

30

6,5

195

108,0

16

30

6,5

195

2,6

94,6

18

35,6

6,5

231,4

128,7

20

30

6,5

195

44,2

22

30

6,5

195

87,6

SECCION 10

110014272

110010002

110007572

110004792

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

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DIM

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833,1

UN

IDA

DE

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SP

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m^2

)5415,1

5

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A S

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A A

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LE

170

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A S

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UN

IDA

DE

S T

OT

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SC

AL

ZA

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HO

DE

CA

LZ

AD

A (

m)

6,5

ICIV

20

06

10

04

14

1

Page 146: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

59

12

,76 13

4,0 3

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

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UN

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IDA

DA

RE

AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

33

07

,52

25

14

83

73

07

,52

25

6,8

79

,55

11

30

7,5

22

56

6,3

43

15

30

7,5

22

52

22

19

30

7,5

22

52

06

,82

23

30

7,5

22

51

98

,48

10

01

39

36

27

30

7,5

22

52

,88

18

0,6

11

13

10

01

38

86

31

19

,77

,51

47

,75

88

,43

35

30

7,5

22

59

0,3

33

93

07

,52

25

16

2,3

94

33

07

,52

25

25

,66

11

7,7

91

6,5

64

73

07

,52

25

19

8,1

21

00

13

47

65

13

07

,52

25

13

,66

45

,52

54

,00

5 1 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

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UN

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AU

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AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

12

01

0,4

20

81

87

,32

20

10

,42

08

20

8,0

32

01

0,4

20

81

2,0

96

,04

20

10

,42

08

71

,09

,61

1,0

51

71

0,4

17

6,8

48

,64

0,0

16

8,2

69

1,0

0

1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

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AU

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M

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UN

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DA

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AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

13

07

,92

37

22

52

30

7,9

23

79

9,7

51

6,0

33

07

,92

37

1,4

23

,04

30

7,9

23

76

0,0

53

07

,92

37

16

0,2

1,0

46

30

7,9

23

71

94

72

7,7

7,9

21

8,8

31

8,5

42

,35

10

4,0

83

07

,92

37

13

4,8

2,5

93

07

,92

37

15

0,0

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

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AM

A A

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A S

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(m

)7

,5

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IDA

DE

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SP

EC

CIO

NA

RL

ON

GIT

UD

(m

)1

73

3,1

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)1

29

98

,25

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VA

LO

DE

IN

SP

EC

CIO

N (

i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

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AL

LA

SP

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CO

CO

DR

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TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 11

10

01

42

56

10

01

35

96

10

01

35

26

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

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(m

)8

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91

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CC

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RE

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DO

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EA

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^2)

15

29

,60

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LO

(i)

INIC

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s)IN

VE

NT

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LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

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SG

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TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 12

10

01

38

56

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

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AN

JO

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170

)G

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ME

TR

IA D

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A S

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CIO

N

UN

IDA

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LZ

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(m

)8

,7U

NID

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ES

A I

NS

PE

CC

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AR

LO

NG

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m)

25

5,4

UN

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DE

S A

IN

SP

EC

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R R

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DE

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A (

m^2

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22

1,9

8

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ER

VA

LO

(i)

INIC

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VE

NT

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LA

SP

IEL

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SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 13

10

01

37

74

10

01

36

94

ICIV

20

06

10

04

14

2

Page 147: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

11

6,7

7 7

1,0

0 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

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DE

M

UE

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DA

NC

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UN

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DA

RE

AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

10

01

34

65

13

0,6

7,5

22

9,5

11

,42

9,0

23

07

,52

25

9,8

33

6,4

7,5

27

36

9,1

3,0

3,0

10

01

34

36

42

17

,51

57

,55

30

7,5

22

51

73

,64

,26

30

7,5

22

51

34

,07

32

,77

,52

45

,25

70

,61

1,1

13

7,4

3 8 1 2

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

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DE

M

UE

ST

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NC

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AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

22

08

16

03

22

,58

18

04

30

82

40

52

3,5

81

88

63

08

24

07

26

,58

21

28

30

82

40

12

,03

4,9

28

,09

30

82

40

11

0,1

21

9,3

3 10

2,0

0 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

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DE

M

UE

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UN

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UN

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AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

13

06

,51

95

68

,01

2,7

33

06

,51

95

16

8,3

5,7

53

06

,51

95

10

6,8

8,0

5,0

73

06

,51

95

29

,39

30

6,5

19

51

92

,01

13

06

,51

95

42

,94

8,4

13

30

6,5

19

51

59

,31

53

06

,51

95

44

,91

73

06

,51

95

19

,28

,91

10

00

55

96

19

30

6,5

19

58

3,2

UN

IDA

DE

S D

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ST

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A S

EC

CIO

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AM

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(m

)7

,5U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

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AR

LO

NG

ITU

D (

m)

31

7,8

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DE

S A

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SP

EC

CIO

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A (

m^2

)2

38

3,5

0

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LO

(i)

INIC

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s)IN

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NT

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IEL

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CO

CO

DR

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SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 14

10

01

34

56

11

00

15

03

6

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

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AN

JO

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(C

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LE

170

)G

EO

ME

TR

IA D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S T

OT

AL

ES

CA

LZ

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A N

OR

TE

AN

CH

O D

E C

AL

ZA

DA

(m

)8

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RL

ON

GIT

UD

(m

)3

61

,8U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

RE

DO

ND

EA

DO

AR

EA

(m

^2)

28

94

,40

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 15

10

01

33

56

10

06

43

26

11

01

22

41

6

11

00

14

27

6

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)G

EO

ME

TR

IA D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S T

OT

AL

ES

CA

LZ

AD

A N

OR

TE

AN

CH

O D

E C

AL

ZA

DA

(m

)6

,5U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

LO

NG

ITU

D (

m)

61

9U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

RE

DO

ND

EA

DO

AR

EA

(m

^2)

40

23

,50

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 16

11

00

11

82

6

11

00

10

00

6

11

00

07

57

6

ICIV

20

06

10

04

14

3

Page 148: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

54

,00 5

1,0

0 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OL

ON

GIT

UD

UN

IDA

DA

NC

HO

UN

IDA

DA

RE

AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

12

59

,32

32

,52

25

9,3

23

2,5

32

59

,32

32

,54

25

9,3

23

2,5

52

39

,32

13

,9

14

7,7

2 8

1,0

0 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OL

ON

GIT

UD

UN

IDA

DA

NC

HO

UN

IDA

DA

RE

AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

12

01

3,6

27

26

,32

20

13

,62

72

32

01

3,6

27

24

20

13

,62

72

52

01

3,6

27

26

20

13

,62

72

72

01

3,6

27

28

20

13

,62

72

5

4,0

0 5 1 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OL

ON

GIT

UD

UN

IDA

DA

NC

HO

UN

IDA

DA

RE

AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

11

51

01

50

42

,52

15

10

15

02

4,5

2,0

31

51

01

50

64

,44

15

10

15

09

1,5

51

8,1

10

18

14

5,9

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)G

EO

ME

TR

IA D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S T

OT

AL

ES

CA

LZ

AD

A N

OR

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AN

CH

O D

E C

AL

ZA

DA

(m

)9

,3U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

LO

NG

ITU

D (

m)

12

3U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

RE

DO

ND

EA

DO

AR

EA

(m

^2)

11

43

,90

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 17

11

01

22

74

6

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)G

EO

ME

TR

IA D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S T

OT

AL

ES

CA

LZ

AD

A N

OR

TE

AN

CH

O D

E C

AL

ZA

DA

(m

)1

3,6

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RL

ON

GIT

UD

(m

)2

61

,2U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

RE

DO

ND

EA

DO

AR

EA

(m

^2)

35

52

,32

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)IN

VE

NT

AR

IO D

E F

AL

LA

SP

IEL

DE

CO

CO

DR

ILO

DE

SG

AS

TE

SU

PE

RF

ICIA

LA

HU

EL

LA

MIE

NT

OH

UE

CO

SH

UN

DIM

IEN

TO

SECCION 18

11

01

21

60

66

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)G

EO

ME

TR

IA D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S T

OT

AL

ES

CA

LZ

AD

A N

OR

TE

AN

CH

O D

E C

AL

ZA

DA

(m

)1

0

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

RL

ON

GIT

UD

(m

)7

8,1

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)7

81

,00

INV

EN

TA

RIO

DE

FA

LL

AS

PIE

L D

E C

OC

OD

RIL

OD

ES

GA

ST

E S

UP

ER

FIC

IAL

AH

UE

LL

AM

IEN

TO

HU

EC

OS

HU

ND

IMIE

NT

O

SECCION 19

11

00

15

37

6

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)

ICIV

20

06

10

04

14

4

Page 149: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

96

,00 6

1,0 1

IDE

NT

IFIC

AC

IÓN

DE

CA

LZ

AD

AU

NID

AD

DE

M

UE

ST

RE

OL

ON

GIT

UD

UN

IDA

DA

NC

HO

UN

IDA

DA

RE

AU

NID

AD

AM

BA

MB

AM

BA

MB

AM

B

13

06

,82

04

18

,62

30

6,8

20

43

30

6,8

20

41

0,5

43

06

,82

04

8,0

53

06

,82

04

23

,32

,63

0,7

63

06

,82

04

21

,63

3,9

8

UN

IDA

DE

S D

E M

UE

ST

RE

O D

E L

A S

EC

CIO

NR

AM

A A

V. S

AN

JO

SE

(C

AL

LE

170

)G

EO

ME

TR

IA D

E L

A S

EC

CIO

N

UN

IDA

DE

S T

OT

AL

ES

CA

LZ

AD

A N

OR

TE

AN

CH

O D

E C

AL

ZA

DA

(m

)6

,8U

NID

AD

ES

A I

NS

PE

CC

ION

AR

LO

NG

ITU

D (

m)

28

5,6

UN

IDA

DE

S A

IN

SP

EC

CIO

NA

R R

ED

ON

DE

AD

OA

RE

A (

m^2

)1

94

2,0

8

INV

EN

TA

RIO

DE

FA

LL

AS

PIE

L D

E C

OC

OD

RIL

OD

ES

GA

ST

E S

UP

ER

FIC

IAL

AH

UE

LL

AM

IEN

TO

HU

EC

OS

HU

ND

IMIE

NT

O

SECCION 20

11

00

04

79

6

INT

ER

VA

LO

(i)

INIC

IO A

LE

AT

OR

IO (

s)

ICIV

20

06

10

04

14

5

Page 150: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

21. Voladura

22. Falla de esquina 32. Desintegración

23. Losa subdividida 33. Bombeo

24. Grieta de durabilidad 34. Rotura localizada

25. Diferencia de nivel 35. Cruce de ferrocarril

26. Deficiencia de sello en juntas 36. Agrietamiento tipo mapa

27. Desprendimiento Berma / carril 37. Agrietamiento fino parcial

28. Agrietamiento lineal 38. Deteriroro de esquina

29. Parcheo (Mayor) 39. Deterioro de junta

30. Parcheo (Menor)

RAMA Calle 134 SECCION 1

UNIDAD DE MUESTREO

AREAUNIDAD DE MUESTREO

NUMEROTOTAL DE

LOSAS

CÓDIGO DE FALLA

SEVERIDADN° DE

LOSASAFECTADAS

26 B28 B 123 B 126 B28 B 526 B28 B 126 B28 B 726 B28 B 4

6 431,27 21 28 B 726 B28 B 523 B 126 B28 B 9

INVENTARIO DE FALLAS

1 21

212

31. Pérdida de rugosidad del agregado

15

7 18

243

4 15

8 27

431,27

392,89

466,62

308,05

308,05

369,66

552,47

5

ICIV 200610 04

146

Page 151: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

INSPECCIÓN REALIZADA A MANERA DE VISITA DE CAMPO

ICIV 200610 04

147

Page 152: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

AVENIDA SAN JOSE (CALLE 170)

1. Piel de cocodrilo m2 11. Parcheo m2

2. Exudación m2 12. Pérdidad de rugosidad del agregado m2

3. Grieta en bloque m2 13. Huecos Unds4. Abultamiento m 14. Cruce de ferrocarril m2

5. Corrugación m 15. Ahuellamiento m2

6. Hundimiento m2 16. Asentamiento longitudinal m2

7. Grieta de borde m 17. Media luna m2

8. Grieta de reflexión m 18. Ondulación m2

9. Desprendimiento berma / carril m 19. Desgaste superficial m2

10. Grietas longitudinales y transversales m

SECCIONUNIDAD DE MUESTREO

TIPO Y SEVERIDAD DE

FALLA

1 A

13 A

6 A

11 A

1 B

1 A

1 M

1 A

11 B

13 M

6 M

1 A

13 M

11 M

1 M

1 M

13 M

1 L

6 M

10 M

13 B

13 A

1 M

19 B

13 M

13 A

1 A

1 M

11 B

1 A

11 B

13 A

13 B

1 A

11 B

1 M

1 A

1 M

13 A

13 M

CANTIDAD

80

7

50

26,7

4

1

12,32

8,8

16,5

10

75

25,5

7,5

2

18,7

53,4

2

8

26,6

4

5

2

4

1

5

15

1

2

3

6

44

44

6

3

13,2

8

34,5

48,4

12,8

3

1

17,85

4,2

9,4

33,4

44

2

8

2

3

4

5

INVENTARIO DE FALLAS

ICIV 200610 04

148

Page 153: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

10 B

1 B

10 M

10 M

11 M

10 M

11 M

1 B

10 A

7 A

6 A

7 A

11 M

10 A

10 M

10 M

9 M

6 B

1 B

11 B

1 A

1 M

1 A

1 M

13 M

1 A

13 B

1 A

11 M

11 M

1 M

13 M

13 L

1 A

1 B

19 B

1 M

1 M

1 B

1 B

1 M

1 A

1 M

5 11 M

4,5

4,8

30

5,8

4,8

44

6,4

18

6

4

20

5,85

16

8

14

15,6

2

17,5

1,5

1,5

19,3

10,1

14,5

2,1

2

10,8

1

11,5

7,5

16,8

8,8

3

1

29,75

3,6

32,5

7,5

42

4

9

75

37,5

37,5

73

5

12

1

2

1

2

3

4

20

1

2

3

4

3

4

5

19

ICIV 200610 04

149

Page 154: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

21. Voladura

22. Falla de esquina 32. Desintegración

23. Losa subdividida 33. Bombeo

24. Grieta de durabilidad 34. Rotura localizada

25. Diferencia de nivel 35. Cruce de ferrocarril

26. Deficiencia de sello en juntas 36. Agrietamiento tipo mapa

27. Desprendimiento Berma / carril 37. Agrietamiento fino parcial

28. Agrietamiento lineal 38. Deteriroro de esquina

29. Parcheo (Mayor) 39. Deterioro de junta

30. Parcheo (Menor)

RAMA Calle 134 SECCION 1

UNIDAD DE MUESTREO

AREAUNIDAD DE MUESTREO

NUMEROTOTAL DE

LOSAS

CÓDIGO DE FALLA

SEVERIDADN° DE LOSAS AFECTADAS

26 M N/A32 N/A 331 N/A 1329 B 238 B 128 B 136 M 125 B 126 M N/A31 N/A 1132 N/A 136 M 228 B 129 M 138 M 138 B 129 B 226 A N/A39 B 331 N/A 1225 B 125 M 129 A 136 M 232 N/A 130 M 126 M N/A31 N/A 1129 B 338 M 425 B 126 M N/A29 B 129 M 238 B 139 B 131 N/A 939 M 328 M 125 B 128 B 1

433,28 21

433,29

INVENTARIO DE FALLAS

1 21

31. Pérdida de rugosidad del agregado

2

AVENIDA IBERIA

5 433,28 21

3 433,28 21

4 433,28 21

ICIV 200610 04

150

Page 155: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ANEXO 4

SINTESIS DEL MANUAL DE FALLAS PCI

ICIV 200610 04

151

Page 156: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

BM

A

Pie

l de

co

cod

rilo

1F

isu

ras

inte

rco

ne

cta

da

s fo

rma

nd

o p

eq

ue

ño

s p

olíg

on

os

en

fo

rma

de

ma

llas

Grie

tas

fina

s p

ara

lela

s co

n n

ing

un

a o

a

lgu

na

s p

oca

s g

rie

tas

inte

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ne

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da

s

De

sarr

ollo

ma

yor

de

las

fisu

ras

form

an

do

un

pa

tró

n d

e m

alla

s lig

era

me

nte

de

terio

rad

as

La

s p

ieza

s d

e la

s m

alla

s e

stá

n b

ien

d

efin

ida

s y

de

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en

los

bo

rde

s.

Alg

un

as

de

ella

s se

de

spla

zan

co

n e

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so

de

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fico

m2

Exu

da

ció

n2

Ap

arici

ón

de

un

exc

eso

bitu

min

oso

en

la

sup

erf

icie

de

l pa

vim

en

toO

curr

e e

n u

n b

ajo

gra

do

en

po

cos

día

s d

el a

ño

, e

l asf

alto

no

es

pe

ga

joso

En

est

e p

un

to d

e la

fa

lla e

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alto

est

a

pe

ga

joso

du

ran

te u

no

s p

oco

s d

ías

de

l a

ño

Exu

da

ció

n c

on

sid

era

ble

, a

sfa

lto p

eg

ajo

so

du

ran

te v

aria

s se

ma

na

s d

el a

ño

m2

Fis

ura

s e

n b

loq

ue

3F

isu

ras

form

an

do

am

plio

s p

olíg

on

os

con

á

ng

ulo

s m

as

o m

en

os

rect

os

Blo

qu

es

de

finid

os

po

r g

rie

tas

de

ba

ja

seve

rid

ad

Blo

qu

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de

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os

po

r grie

tas

de

me

dia

se

verid

ad

Blo

qu

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de

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po

r g

rie

tas

de

alta

se

verid

ad

m2

Ab

ulta

mie

nto

s4

Pro

tub

era

nci

as

suce

siva

s d

e la

su

pe

rfic

ie d

el

pa

vim

en

to(b

ulto

s)L

os

bu

ltos

ge

ne

ran

baja

de

ficie

nci

a d

el

rod

am

ien

to d

e lo

s ve

híc

ulo

sL

os

bu

ltos

ge

ne

ran

de

ficie

nci

a m

ed

ia

de

l ro

da

mie

nto

de

los

veh

ícu

los

Lo

s b

ulto

s g

en

era

n a

lta d

efic

ien

cia

de

l ro

da

mie

nto

de

los

veh

ícu

los

ml

Co

rru

ga

ció

n5

Es

un

a s

erie

de

pic

os

y va

lles

cerc

an

am

en

te

esp

aci

ad

os

qu

e s

e p

rese

nta

n d

e f

orm

a

pe

rpe

nd

icu

lar

al e

je d

e la

vía

en

inte

rva

los

reg

ula

res,

usu

alm

en

te m

en

ore

s d

e 3

m.

La

co

rrug

aci

ón

ge

ne

ra b

aja

de

ficie

nci

a

en

el r

od

am

ien

to d

e lo

s ve

híc

ulo

s

La

co

rru

ga

ció

n g

en

era

de

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nci

a

me

dia

en

el r

od

am

ien

to d

e lo

s ve

híc

ulo

s

La

co

rrug

aci

ón

alta

ge

ne

ra d

efic

ien

cia

en

el

rod

am

ien

to d

e lo

s ve

híc

ulo

sm

2

De

pre

sió

n6

Hu

nd

imie

nto

s lo

caliz

ad

os

de

la s

up

erf

icie

de

l p

avi

me

nto

, g

en

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lme

nte

en

fo

rma

circu

lar

o

sem

eja

nte

a e

lla,

sin

pe

rdid

a d

e m

ate

ria

l.

Pro

fun

did

ad

xim

a d

e la

de

pre

sió

n

13

a 2

5 m

mP

rofu

nd

ida

d m

áxi

ma

de

la d

ep

resi

ón

2

5 a

50

mm

Pro

fun

did

ad

xim

a d

e la

de

pre

sió

n >

50

m

mm

2

Fis

ura

de

bo

rde

7F

isu

ras

pa

rale

las

al b

ord

e d

ista

nci

ad

as

de

e

ste

en

tre

0,3

y 0

,6 m

Agrie

tam

ien

to m

ed

io b

ajo

sin

ro

tura

s o

d

esc

asc

ara

mie

nto

Ag

rie

tam

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to m

ed

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alg

un

as

rotu

ras

o d

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ara

mie

nto

C

on

sid

era

ble

s ro

tura

s o

de

sca

sca

ram

ien

to

a lo

larg

o d

el b

ord

em

l

Grie

tas

de

re

flexi

ón

8

Ocu

rre

en

pa

vim

en

tos

asf

alti

cos

qu

e h

an

sid

o

con

stru

ido

s so

bre

losa

s d

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cre

to,

son

ca

usa

da

s p

or

el m

ovi

mu

ien

to d

e la

s m

ism

as

en

las

jun

tas.

Co

nd

icio

ne

s:1

. S

in s

ello

, a

nch

o <

10

mm

2.

Co

n s

ello

, cu

alq

uie

r a

nch

o

Co

nd

icio

ne

s:1

. S

in s

ello

, a

nch

o 1

0 a

76

mm

2.

Sin

se

llo,a

nch

o >

76

mm

(ro

de

ad

o

de

ag

rie

tam

ien

to li

ge

ro)

3.

Co

n s

ello

, cu

alq

uie

r a

nch

o r

od

ea

do

d

e a

grie

tam

ien

to li

ge

ro)

Co

nd

icio

ne

s:1

. C

ua

lqu

ier

grie

ta c

on

se

llo o

sin

el

rod

ea

do

po

r ag

rie

tam

ien

to m

ed

io o

alto

.2

. G

rie

tas

sin

se

llo d

e a

pro

xim

ad

am

en

te

76

mm

3.g

rie

tas

de

cu

alq

uie

r ta

ma

ño

ro

de

ad

as

de

ro

tura

s se

vera

s.

ml

De

spre

nd

imie

nto

Be

rma

/Ca

rril

9D

ifere

nci

a d

e n

ive

l en

tre

el b

ord

e d

el

pa

vim

en

to y

la b

erm

a

Dife

ren

cia

en

ele

vaci

on

en

tre

el b

ord

e

de

l pa

vim

en

to y

la b

erm

a:

25

a 5

1 m

mD

ifere

nci

a e

n e

leva

cio

n >

51

a 1

02

mm

Dife

ren

cia

en

ele

vaci

on

> 1

02

mm

ml

PA

VIM

EN

TO

FL

EX

IBL

E

UN

IDA

D D

E

ME

DID

AS

EV

ER

IDA

D D

E F

AL

LA

TIP

O D

E F

AL

LA

DE

SC

RIP

CIÓ

N

ICIV

20

06

10

04

15

2

Page 157: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Fis

ura

s lo

ng

itud

ina

les

y tr

an

sve

rsa

les

10

Lo

ng

itud

ina

l:Fis

ura

s se

nsi

ble

me

nte

pa

rale

las

al e

je d

el p

avi

me

nto

, e

n g

en

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l ce

rca

de

l b

ord

e o

en

las

hu

ella

s d

el t

ran

sito

Ta

nsv

ers

ale

s:F

isu

ras

sen

sib

lem

en

te

pe

rpe

nd

icu

lare

s a

l eje

de

l pa

vim

en

to

Co

nd

icio

ne

s:1

. si

n s

ello

, a

nch

o <

10

mm

2.

con

se

llo,

cua

lqu

ier

an

cho

(se

llo e

n

con

dic

ion

sa

tisfa

cto

ria

)

Co

nd

icio

ne

s:1

. S

in s

ello

, a

nch

o 1

0 a

76

mm

2.

Sin

se

llo,a

nch

o >

76

mm

(ro

de

ad

o

de

ag

rie

tam

ien

to li

ge

ro)

3.

Co

n s

ello

, cu

alq

uie

r a

nch

o r

od

ea

do

d

e a

grie

tam

ien

to li

ge

ro)

Co

nd

icio

ne

s:1

. C

ua

lqu

ier

grie

ta c

on

se

llo o

sin

el

rod

ea

do

po

r ag

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tam

ien

to m

ed

io o

alto

.2

. G

rie

tas

sin

se

llo d

e a

pro

xim

ad

am

en

te

76

mm

3.g

rie

tas

de

cu

alq

uie

r ta

ma

ño

ro

de

ad

as

de

ro

tura

s se

vera

s.

ml

Pa

rch

eo

11

Es

un

are

a d

e p

avi

me

nto

qu

e e

s re

mp

laza

do

co

n m

ate

ria

l nu

evo

pa

ra r

ep

ara

r e

l exi

ste

nte

(n

o s

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om

po

rta

ta

n b

ien

co

mo

el o

rig

ina

l)

Pa

rch

e e

n b

ue

na

co

nd

icio

n,

la c

alid

ad

d

el r

od

am

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to e

s e

l me

jor

o d

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aja

se

verid

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El p

arc

he

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a m

od

era

da

me

nte

d

ete

rio

rad

o,

la c

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ad

de

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da

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nto

tie

ne

se

verid

ad

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dia

El p

arc

he

est

a e

n m

al e

sta

do

, la

ca

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d d

el

rod

am

ien

to e

s m

ala

, d

e a

lta s

eve

rid

ad

, n

ece

sita

pro

nto

re

mp

lazo

m2

Pe

rdid

a d

e r

ug

osi

da

d d

el

ag

reg

ad

o1

2

Ca

usa

da

po

r e

l pa

so r

ep

etid

o d

e t

rafic

o,

exc

esi

vo d

eg

ase

de

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ag

reg

ad

os

de

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ap

a

de

ro

da

du

ra,

pro

po

rcio

na

nd

o u

na

su

pe

rfic

ie

lisa

, la

fricc

ion

co

n la

s lla

nta

s d

el v

eh

icu

lo s

e

red

uce

co

nsi

de

rab

lem

en

te.

NA

NA

NA

M2

Hu

eco

s1

3

So

n p

eq

ue

ño

s, u

sua

lme

nte

co

n d

iam

etr

os

me

no

res

de

0,9

m,

de

pre

sio

ne

s d

e f

orm

a

circ

ula

r q

ue

se

pre

sen

tan

en

la s

up

erf

icie

de

l p

avi

me

nto

UN

Cru

ce d

e f

err

oca

rril

14

Lo

s d

efe

cto

s p

or

cru

ce d

e f

err

oca

rril

son

d

ep

resi

on

es

o a

bu

ltam

ien

tos

alre

de

do

r o

en

tre

lo

s rie

les

Ba

ja s

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rid

ad

en

la c

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ad

de

l ro

da

mie

nto

Se

verid

ad

me

dia

en

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alid

ad

de

l ro

da

mie

nto

Alta

se

verid

ad

en

la c

alid

ad

de

l ro

da

mie

nto

m2

Ah

ue

llam

ien

to1

5E

s u

na

de

pre

sio

n d

e la

su

pe

rfic

ie ju

sto

en

la

hu

ella

de

las

llan

tas.

Pro

fun

did

ad

de

l ah

ue

llam

ien

to:

en

tre

6,3

5 a

12

,7 m

mP

rofu

nd

ida

d d

el a

hu

ella

mie

nto

:e

ntr

e 1

2,7

a 2

5,4

mm

Pro

fun

did

ad

de

l ah

ue

llam

ien

to:

>

25

,4 m

mm

2

Ase

nta

mie

nto

lon

gitu

din

al

16

Es

pe

rma

ne

nte

, d

esp

laza

mie

nto

lon

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din

al

de

un

are

a lo

caliz

ad

a d

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su

pe

rfic

ie d

el

pa

vim

en

to c

au

sad

a p

or

las

carg

as

de

l tra

fico

.

Ba

ja s

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rid

ad

en

la c

alid

ad

de

l ro

da

mie

nto

Se

verid

ad

m

ed

ia e

n la

ca

lida

d d

el

rod

am

ien

toA

lta s

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rid

ad

en

la c

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ad

de

l ro

da

mie

nto

m2

Fis

ura

s e

n M

ed

ia lu

na

17

Se

pre

sen

tan

en

fo

rma

pa

rab

olic

a e

n lo

s e

xtre

mo

s d

e la

ba

nca

y s

e d

eb

en

a la

fa

lta d

e

est

ab

ilid

ad

de

los

talu

de

s d

e t

err

ap

len

An

cho

pro

me

dio

de

las

fisu

ras

< 1

0

mm

Co

nd

icio

ne

s:1

.pro

me

dio

de

fis

ura

s e

ntr

e 1

0 y

38

m

m2

. L

as

pie

sas

en

el a

rea

alre

de

do

r d

e

las

fisu

ras

son

difi

cile

s d

e d

esp

ren

de

r

Co

nd

icio

ne

s:1

.pro

me

dio

de

fis

ura

s >

38

mm

2.

La

s p

iesa

s e

n e

l are

a a

lre

de

do

r d

e la

s fis

ura

s so

n f

aci

les

de

de

spre

nd

er

m2

On

du

laci

on

18

se c

ara

cte

riza

po

r la

ap

arici

on

de

on

da

s e

n la

su

pe

rfic

ie d

el p

avi

me

nto

ma

yyo

res

a 3

m d

e

lon

gitu

d

afe

cta

cio

n p

oco

se

vera

en

la c

alid

ad

d

el r

od

am

ien

to

afe

cta

cio

n m

ed

ian

am

en

te s

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ra e

n la

ca

lida

d d

el r

od

am

ien

to

afe

cta

cio

n a

ltam

en

te s

eve

ra e

n la

ca

lida

d

de

l ro

da

mie

nto

m

2

De

sga

ste

su

pe

rfic

ial

19

Es

el d

esp

laza

mie

nto

de

l ag

reg

ad

o d

e la

su

pe

rfic

ie d

el

pa

vim

en

to

El l

iga

nte

em

pie

za a

de

sap

are

cer,

la

sup

erf

icie

es

du

a,

no

ue

de

se

r p

en

etr

ad

a c

on

un

a m

on

ed

a

El l

iga

nte

a d

esa

pa

reci

do

, la

te

xtu

ra d

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la s

up

erf

icie

es

rug

osa

y s

ua

ve,

pu

ed

e

ser

pe

ne

tra

da

co

n u

na

mo

ne

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El a

gre

ga

do

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l lig

an

te s

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mp

ieza

n a

d

esp

ren

de

r co

nsi

de

rab

lem

en

tem

2

ICIV

20

06

10

04

15

3

Page 158: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

BM

A

Vola

dura

21

Grie

ta t

ran

sve

rsa

l ce

rca

de

un

a ju

nta

y

leva

nta

mie

nto

de

la lo

sa c

on

de

spre

nd

imie

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de m

ate

rial.

El d

esp

ren

dim

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to a

fect

a

mo

de

rad

am

en

te la

ca

lida

d d

el

rod

am

ien

to

El d

esp

ren

dim

ien

to a

fect

a

media

nam

ente

la c

alid

ad d

el

rod

am

ien

to

El d

esp

ren

dim

ien

to a

fect

a a

ltam

en

te

la c

alid

ad

de

l ro

da

mie

nto

N

o.

de

losa

s afe

ctadas

Falla

de e

squin

a22

Grie

tas

qu

e a

fect

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laesq

uin

a d

e u

na lo

sa,

form

an

do

un

tria

ng

ulo

.

Grie

ta d

e b

aja

se

verid

ad

, e

l áre

a

de

ntr

o d

e la

fa

lla e

stá

n le

vem

en

te

ag

rie

tad

a

Grie

ta d

e s

eve

rid

ad

me

dia

, e

l áre

a

de

ntr

o d

e la

fa

lla e

stá

n m

ed

ian

am

en

te

ag

rie

tad

a

Grie

ta d

e s

eve

rid

ad

alta

, e

l áre

a d

en

tro

de la

falla

est

án a

ltam

ente

agrieta

da

No

. d

e lo

sas

afe

cta

da

s

Lo

sa s

ub

div

idid

a23

La

losa

est

a d

ivid

ida

en

tre

4 o

ma

s p

ieza

sN

o.

de

losa

s afe

ctadas

Grieta

de d

ura

bili

dad

24

Grie

tas

fina

s p

ara

lela

s ce

rca

na

s a

un

a ju

nta

, o

g

rie

ta li

ne

al,

un

de

sito

de

ma

teria

l osc

uro

p

ue

de

se

r e

nco

ntr

ad

o a

lre

de

do

r d

e la

grie

tas

de d

ura

bili

dad.

La

s g

rie

tas

cub

ren

me

no

s d

el 1

5%

de

l á

rea

de

la lo

sa,

alg

un

as

pie

zas

pu

ed

en

est

ar

sue

ltas.

Alg

un

a d

e la

s d

os

con

dic

ion

es

se

pre

sen

tan

: 1

. L

as

grie

tas

cub

ren

m

en

os

de

l 15

% d

el á

rea

de

la lo

sa,

la

ma

yorí

a p

ieza

s p

ue

de

n e

sta

r su

elta

s.

2.

La

s g

rie

tas

cub

ren

ma

s d

el 1

5%

de

l á

rea

, a

lgu

na

s p

ieza

s p

ue

de

n e

sta

r su

elta

s

La

s g

rie

tas

cub

ren

ma

s d

el 1

5%

de

l á

rea

, la

ma

yorí

a d

e la

s p

ieza

s se

ha

n

salid

o y

pu

ed

en

se

r re

mo

vid

as

fáci

lme

nte

No

. d

e lo

sas

afe

cta

da

s

Dife

renci

a d

e n

ivel

25

Un

a o

va

ria

s lo

sas

ha

n p

erd

ido

su

niv

el

orig

ina

lD

ifere

nci

a d

e e

leva

ció

n e

ntr

e 3

y 1

0

mm

Dife

ren

cia

de

ele

vaci

ón

en

tre

10

y 1

9

mm

Dife

ren

cia

de

ele

vaci

ón

ma

yor

a 1

9

mm

No

. d

e lo

sas

afe

ctadas

Defic

ienci

a d

e s

ello

26

Es

la c

on

dic

ión

en

la q

ue

el s

ella

nte

pe

rmite

la

acu

mu

laci

ón

de

pie

dra

s o

su

elo

en

las

jun

tas,

y

la in

filtr

aci

ón

de

ag

ua

.

El s

ello

se

en

cue

ntr

a e

n b

ue

na

co

nd

ició

n,

bu

en

de

sem

pe

ño

, d

os

me

no

res.

El s

ello

se

en

cue

ntr

a e

n c

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ión

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tab

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ro m

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pla

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n 2

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El s

ello

se

en

cue

ntr

a e

n c

on

dic

ión

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re,

de

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ro s

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27

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tre

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Dife

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n e

leva

ción >

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mie

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28

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Lo

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no

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grie

tas

sin

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na

co

nd

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n.

1.

Lo

sas

no

re

forz

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as:

grie

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sin

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tre

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nci

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Lo

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ICIV

20

06

10

04

15

4

Page 159: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Parc

heo m

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30

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el p

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n

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Parc

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do m

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pla

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NA

NA

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NA

NA

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es

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ad

me

dia

en

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l ro

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se

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en

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ad

de

l ro

dam

iento

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. d

e lo

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afe

ctadas

Agrieta

mie

nto

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36

Es

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mie

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Se

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al 1

5%

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ien

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la lo

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AN

AN

AN

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fect

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rioro

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nta

39

Ro

tura

de

los

bo

rde

s d

e lo

sa d

en

tro

de

los

prim

ero

s 60 c

m.

No

. d

e lo

sas

afe

cta

da

s

ICIV

20

06

10

04

15

5

Page 160: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ANEXO 5

GRAFICAS PARA EL CALCULO DE PCI

PAVIMENTO FLEXIBLE

1. piel de cocodrilo

2. Exudación

3. Fisura en bloque

ICIV 200610 04

156

Page 161: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

4. Abultamiento

5. Corrugación

6. Hundimiento

ICIV 200610 04

157

Page 162: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

7. Grieta de borde

8. Grieta de reflexión

9. Desprendimiento berma/carril

ICIV 200610 04

158

Page 163: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

10. Grieta longitudinal y transversal

11. Parcheo

12. Perdida de rugosidad del agregado

ICIV 200610 04

159

Page 164: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

13. Huecos

14. Cruce de ferrocarril

15. Ahuellamiento

ICIV 200610 04

160

Page 165: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

16. Asentamiento longitudinal

17. Media luna

18. Ondulación

ICIV 200610 04

161

Page 166: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

19. Desgaste superficial

20. Grafica para la corrección de valores deducibles

ICIV 200610 04

162

Page 167: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

PAVIMENTO RIGIDO

21. Voladura

22. Falla de esquina

23. Losa subdividida

ICIV 200610 04

163

Page 168: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

24. Grieta de durabilidad

25. Diferencia de nivel

26. Deficiencia de sello

La deficiencia de sello no se califica por densidad. La severidad de esta falla es determinada por la condición general en una unidad de muestreo particular.

Los valores deducibles para los 3 niveles de severidad son: 1. Alto 8 puntos 2. Medio 4 puntos 3. Bajo 2 puntos

ICIV 200610 04

164

Page 169: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

27. Desprendimiento berma/carril

28. Agrietamiento lineal

29. Parcheo (mayor)

ICIV 200610 04

165

Page 170: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

30. Parcheo (menor)

31. Perdida de rugosidad

32. Desintegración

ICIV 200610 04

166

Page 171: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

33. Bombeo

34. Rotura localizada

35. Cruce de ferrocarril

ICIV 200610 04

167

Page 172: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

36. Agrietamiento tipo mapa

37. Agrietamiento fino parcial

38. Deterioro de esquina

ICIV 200610 04

168

Page 173: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

39. Deterioro de junta

40. Grafica para corrección de valores deducibles

ICIV 200610 04

169

Page 174: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

ANEXO 6

ARCHIVO FOTOGRÁFICO

En este anexo se presentan fotografías que ilustran de forma general el estado

actual encontrado durante la visita de campo con el propósito de complementar

los datos recolectados y los resultados obtenidos.

AVENIDA SAN JOSE (CALLE 170)

Condicion general encontrada en la visita de campo de la Av. San Jose

ICIV 200610 04

170

Page 175: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Piel de cocodrilo, nivel de severidad Alto, falla de mayor presencia en la totalidad del area inventariada

La presencia excesiva de piel de cocodrilo genera desprendimiento del material

ICIV 200610 04

171

Page 176: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

En algunas zonas se presentan parcheos importantes que presentan deterioro progresivo, afectando el nivel de servicio de la red

ICIV 200610 04

172

Page 177: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

AVENIDA IBERIA (CALLE 134)

Condicion general encontrada en la visita de campo de la Av. Iberia

ICIV 200610 04

173

Page 178: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MANEJO DE PAVIMENTOS …

Perdida de rugosidad del agregado, falla de mayor presencia en la totalidad del area inventariada

Se presentaron varios tipos de agrietamientos y parcheos en pocas zonas de la red inventariada

ICIV 200610 04

174