Diagnóstico vial de la Calle 17 entre Avenida Boyacá y Avenida Cali para transporte de carga en Bogotá

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(1)PROYECTO DE GRADO. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Izquierda: 4 cm, Derecha: 2,5 cm, Arriba: 2,5 cm, Distancia del encabezado desde el borde: 1,25 cm, Distancia del pie de página desde el borde: 1,25 cm. DIAGNOSTICO DIAGNÓSTICO VIAL DE LA CALLE 17 ENTRE AVENIDA BOYACÁ Y AVENIDA CALI PARA TRANSPORTE DE CARGA EN BOGOTÁ.. PRESENTADO POR: HAROLD LEONARDO CLAVIJO CAMACHO 200814021 Proyecto de grado de ingeniería civil.

(2) DIRIGIDO POR: JULIÁN ANDRÉS GÓOMEZ GÉELVEZS. Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES PRIMER SEMESTRE DE 2013Bogotá D.C., 25 de Junio de 2013. Contenido.

(3) ESTADO DEL ARTE ........................................................................................................ 7 1.. INTRODUCCION ..................................................................................................... 8 a.. INFORMACION GENERAL DE LA VÍA ............................................................ 8. b. IMPORTANCIA E IMPACTO DEL ESTUDIO.................................................. 10 c.. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS ................................................... 11 Objetivos Generales ................................................................................................. 11 Objetivos Específicos ............................................................................................... 11. 2.. METODOLOGÍA .................................................................................................... 12 a.. ANÁLISIS DE LOS VOLUMENES DE TRÁFICO............................................ 13 Hora pico para tráfico mixto .................................................................................... 14 Hora pico para tráfico pesado .................................................................................. 17. b. SIMULACIÓN EN VISSIM ................................................................................. 19 Simulación hora pico tráfico mixto .......................................................................... 19 Simulación hora pico tráfico pesado ........................................................................ 20 Calibración del modelo ............................................................................................ 21 c.. DIAGNÓSTICO DEL PAVIMENTO .................................................................. 25 Inventario de daños(auscultación visual) con el análisis correspondiente y el registro fotográfico. .................................................................................................. 26 Simulación y análisis en KENPAVE ....................................................................... 40. 2.. PROPUESTAS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................ 47 a.. Puntos de parada de pasajeros y zonas de parqueo. .............................................. 47. b. Recomendaciones a partir del análisis de la estructura del pavimento. ................ 54 3.. CONCLUSIONES ................................................................................................... 56. 4.. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 57 Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Con formato: Fuente: Negrita, Cursiva. INDICE DE FIGURAS. Con formato: Fuente: Negrita, Cursiva, Sin subrayado, Color de fuente: Automático Con formato: Fuente: Negrita, Cursiva.

(4) Figura 1. Localización calle 17 entre Av. Boyacá y Av. Cali (GOOGLE EARTH) ......... 9 Figura 2. Organización de los puntos de aforo para la carrera 86 con calle 17. (Secretaria de Movilidad, 2011) ......................................................................................................... 14 Figura 3.Organización de los puntos de aforo para la carrera 72 con calle 17 (Secretaria de Movilidad, 2011). ........................................................................................................ 14 Figura 4. Punto Críticos sobre la vía para tráfico mixto. ................................................. 19 Figura 5. Punto Críticos sobre la vía para tráfico pesado. ............................................... 20 Figura 6. Ubicación de los puntos de aforo para tiempos de viaje. ................................. 22 Figura 7. Distribución y numeración de los carriles para el tramo escogido. .................. 27 Figura 8. Fotografías de daños por descascaramiento en la vía. ...................................... 29 Figura 9. Fotografías de daños por fisuras de borde en la vía.......................................... 30 Figura 10. Fotografías de daños por fisuras longitudinales en juntas de construcción en la vía. ................................................................................................................................ 31 Figura 11. Fotografías de daños por fisuras transversales en juntas de construcción en la vía. .................................................................................................................................... 32 Figura 12. Fotografías de parches en la vía...................................................................... 33 Figura 15. Fotografías de daños por cabezas duras en la vía. .......................................... 37 Figura 16. Fotografías de daños por fisuras incipientes en la vía. ................................... 38 Figura 17. Daños ocasionados por la ausencia de bermas y obras de drenaje en el tramo de occidente a oriente. ...................................................................................................... 39 Figura 18. Daños ocasionados por la ausencia de bermas y obras de drenaje en el tramo de oriente a occidente. ...................................................................................................... 40 Figura 19. Distribución de capas de la estructura de pavimento para la calle 17. ........... 41 Figura 20. Valores de deformación unitaria a tensión en los puntos mencionados. ........ 43 Figura 21. Evolución de las tasas de Motorización en las principales ciudades colombianas. (JARAMILLO C., RÍOS P., ORTIZ A. 2009). ......................................... 45 Figura 22. Recomendaciones para el periodo de diseño de la vía (MONTEJO A. 1998). .......................................................................................................................................... 46 Figura 24. Puntos de parada de transporte público propuestos. ....................................... 48 Figura 25. Localización en campo de los puntos de parada propuestos en el tramo de oriente a occidente............................................................................................................ 49 Figura 26. Localización en campo de los puntos de parada propuestos en el tramo de occidente a oriente............................................................................................................ 49 Figura 27. Imágenes tomadas en campo de vehículos estacionados sobre la vía. ........... 50 Figura 28. Imágenes tomadas en campo de vehículos estacionados sobre los andenes. . 50 Figura 29. Condición actual de los andenes en la vía. ..................................................... 51 Figura 30. Lote seleccionado destinado para la construcción del centro de distribución urbano (CDU) (Secretaria de Movilidad, 2012) .............................................................. 52 Figura 31. Prediseño de las instalaciones del CDU (Secretaria de Movilidad, 2012) ..... 52 Comentario [JA1]: Poner título a esto como “Índice de figuras” o algo así Con formato: Interlineado: 1,5 líneas.

(5) Con formato: Título 1, Justificado, Interlineado: 1,5 líneas, Punto de tabulación: No en 15,57 cm. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. INDICE DE TABLAS. Tabla 2. Datos que relacionan el total de vehículos y su porcentaje con respecto al total. .......................................................................................................................................... 16 Tabla 3. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico mixto para la Carrera 86 con calle 17. ................................................................................................... 16 Tabla 4. Datos que relacionan el total de vehículos y su porcentaje con respecto al total. .......................................................................................................................................... 17 Tabla 5. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico pesado para la Carrera 72 con calle 17. ................................................................................................... 18 Tabla 6. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico pesado para la Carrera 86 con calle 17. ................................................................................................... 18 Tabla 7. Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico mixto del modelo de Vissim...................................... 20 Tabla 8.Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico pesado del modelo de Vissim................................................... 21 Tabla 9. Valores típicos de velocidad, aceleración y desaceleración usados en la simulación. ....................................................................................................................... 21 Tabla 10.Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico mixto de los datos de campo. .................................... 22 Tabla 11. Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico pesado de los datos de campo. .................................. 23 Tabla 12. Prueba t de Student para hora pico de tráfico mixto en el tramo de occidente a oriente............................................................................................................................... 23 Tabla 13. Prueba t de Student para hora pico de tráfico mixto en el tramo de oriente a occidente. ......................................................................................................................... 24 Tabla 14. Prueba t de Student para hora pico de tráfico pesado en el tramo de occidente a oriente............................................................................................................................... 24 Tabla 15. Prueba t de Student para hora pico de tráfico pesado en el tramo de oriente a occidente. ......................................................................................................................... 25 Tabla 16. Primera Página del formato para el levantamiento de pavimento flexible ...... 27 Tabla 17. Distribución y espesores de las capas de la estructura de pavimento de la calle 17. ..................................................................................................................................... 41 Tabla 18. Parámetros usados para la simulación en KENPAVE. (INVIAS 2008) .......... 42 Tabla 19. Valores de carga y datos asumidos para el modelo de KENPAVE. ................ 42 Tabla 21. Estimación del crecimiento del parque automotor para Colombia .................. 45 Tabla 23. Reducción porcentual de los tiempos de viaje para cada tipo de vehículo. ..... 53. Con formato: Fuente: Negrita, Cursiva, Sin subrayado, Color de fuente: Automático Con formato: Fuente: Negrita, Cursiva Con formato: Normal, Interlineado: 1,5 líneas, Punto de tabulación: No en 15,57 cm.

(6) Comentario [JA2]: Idem Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Con formato: Izquierda.

(7) SÍINTESIS O RESUMENESTADO DEL ARTE. Comentario [JA3]: Harold, lo que se presenta acá no es un resumen del trabajo, es más una revisión de bibliografía y el objetivo del trabajo. Haga un resumen o simplemente quite esta sección. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Dentro de los estudios realizados en Bogotá el transporte de carga ha sido un. Con formato: Sangría: Primera línea: 1,25 cm, Interlineado: 1,5 líneas. asunto de interés para el estado. En general, la calle 17 ha sido evaluada en cuestiones de movilidad por la Secretaria de Movilidad con los estudios del CALCAB sobre los volúmenes de tráfico y los puntos de generación y atracción de viajes, con el fin de generar soluciones sobre la movilidad de la carga para promover acciones del gobierno distrital como la creación de un centro logístico de carga, . Hhaciendo notoria la importancia de evaluar los impactos que generarían en la ciudad las diferentes medidas (Secretaria de Movilidad, 2012). Otra entidad que realiza estudios de manera frecuente. Comentario [JA4]: Esto no es una frase. Separar por coma.. es el observatorio de movilidad, el cual en su boletín número 1 analiza el tránsito y la logística de carga con gráficos sobre generación y atracción de carga (BOCAREJO, 2010). Además, la Secretaria Distrital de planeación ha realizado estudios en donde se observa una caracterización de los tipos de vehículos de carga, las zonas de generación y atracción y las vías principales donde transitan los vehículos (Secretaria Distrital de Planeación, 2009). Por último, el estudio realizado por la Secretaría de Tránsito y Transporte en la formulación del Plan Maestro de Movilidad donde se evalúan las condiciones de la malla vial y se evalúan nuevos proyectos sobre la ciudad de Bogotá (Secretaría de Tránsito y Transporte, 2006). En relación a políticas públicas encontramos un texto de referencia para formuladores de políticas públicas denominado “Transporte Urbano de Carga para Ciudades en Desarrollo”, que trata sobre el uso del espacio público y la localización de centros principales de carga como tema relacionado con este proyecto de grado (HERZOG, B2011.). Adicional, entidades privadas como Steer Davies Gleave ha realizado estudios sobre las matrices origen-destino y el desarrollo de acciones para la regulación logística de carga interna en la ciudad. Los estudios han generado resultados importantes en cuanto a la influencia del transporte de carga dentro de las ciudades, la falta de organización en la vía, el impacto sobre la movilidad del transporte público y particular. Además, factores ambientales como la emisión de gases de efecto invernadero, las emisiones de ruido, el empeoramiento de la seguridad vial, los daños a la infraestructura vial que en conjunto generan congestión y retrasos en los tiempos de viaje interurbano. Con el fin de complementar esta información se quiere. Comentario [JA5]: Harold, ¿usted está siguiendo algún tipo de formato de referenciación? ¿APA, Icontec?.

(8) adicionar un estudio específico sobre el tramo de la calle 17 ubicado entre la Avenida Cali y la Avenida Boyacá el cual busca reconocer las principales problemáticas de la vía en cuanto a la carga que entra por la zona y sus afecciones sobre la movilidad urbana. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 1. INTRODUCCION. En Colombia el transporte de carga es una de las principales fuentes de ingresos para la población. En Bogotá especialmente, el transporte de carga terrestre representa una gran cantidad de vehículos circulando por las vías principales. Siendo la ciudad capital, es allí donde llega la mayor cantidad de carga proveniente de los puertos de Buena Aaventura y Cartagena y a su vez un centro de producción industrial donde se originan viajes hacia los puerto exportadores. Las principales vías por donde ingresa la carga son la Autopista Norte y la Calle 13 o Avenida centenario (Secretaria de Movilidad, 2012) que en su trayectoria desde la periferia hacia el interior de la ciudad cruza la Calle 17 entre la Avenida Cali y Avenida Boyacá que será el tramo de estudio.. a. INFORMACION GENERAL DE LA VÍA. La calle 13 o Avenida Centenario es una vía de gran importancia ubicada al occidente de Bogotá por la cual transita el mayor volumen de camiones que se dirige hacia el interior de la ciudad. También conocida como calle 17 en la zona de estudio (entre Avenida Boyacá y Avenida Cali) la Avenida Centenario es una vía con una calzada con tres carriles en cada sentido y un puente peatonal en el trayecto de estudio. La Figura 1 muestra una imagen tomada desde Google Earth del tramo seleccionado.. Comentario [JA6]: Buenaventura.

(9) Figura 1. Localización calle 17 entre Av. Boyacá y Av. Cali (GOOGLE EARTH). El tramo escogido para análisis cuenta con una extensión de 1.260 metros aproximadamente. Además de ser una vía de importancia para el transporte de carga es una vía que actualmente está sufriendo cambios en sus alrededores principalmente por la construcción de zonas residenciales. En este momento, el proyecto más importante es el denominado Ciudadela La Felicidad promovida por Pedro Gómez CIA (Extraído el 16 de. Marzo. de. 2013. de. http://www.ciudadelafelicidad.com/CIUDADELA. LA. FELICIDAD 2010).. La Avenida Centenario en el sector de interés, a través de las visitas de campo realizadas y las fotografías tomadas en campo, se pudo identificar que es una vía está construidao en pavimento flexible con una carpeta de rodadura, una base asfáltica, una base granular, subbase granular y subrasante, por la que circulan ejes de diferentes configuraciones de ejes (simples, simples con llantas duales, tándem, tridem).. En la altura de la carrera 81ª y la carrera 80 presenta una fuente de transporte hídrico correspondiente al humedal del Meandro del Say (BERNAL, D. 2012).. Comentario [JA7]: ¿Cuál es la fuente de estos datos?.

(10) b. IMPORTANCIA E IMPACTO DEL ESTUDIO. La movilidad en Bogotá ha sido un tema de análisis y se han tenido en cuenta gran variedad de factores con respecto a las demoras en los tiempos de viaje. Actualmente en Bogotá con su problemática de transporte público ha tenido un enfoque hacia los temas de capacidad, tiempos de espera, tiempos de caminata y tiempos de parada en general sobre los tiempos viaje totales Con un enfoque en la avenida Centenario o Calle 17entre Avenida Ciudad de Cali y la Avenida Boyacá, donde se presenta una problemática adicional con respecto al gran número de flujo vehicular de transporte de carga que incrementa estos tiempos de viaje. Este modo de transporte privado debido al tamaño de los vehículos, su baja aceleración y desaceleración promedio, genera disminución en la velocidad comercial de flujo de los vehículos de transporte público y particular. Estos factores a su vez causan el incremento en las demoras y en los tiempos de viaje. Por lo anterior es necesario realizar un estudio sobre el impacto de este modo de transporte y realizar recomendaciones para mejorar las condiciones actuales.. Adicional a esto, el proyecto de la Ciudadela La Felicidad iniciará la entrega de sus apartamentos el siguiente año y contará con clínicas, supercade, colegios, clubes, parqueaderos entre otros, según informa su misma página (CIUDADELA LA FELICIDAD 2010Extraído el 22 de Marzo de 2013 de http://www.ciudadelafelicidad.com/). La construcción de estas instalaciones lleva a pensar en que será una zona de alta demanda de servicio público en un futuro y que por lo tanto la calle 17 será una avenida de gran impacto para la movilidad urbanao como para el tráfico de carga.. Por otro lado, la calle 17 es una vía que soportan el paso de buses, camiones y tractomotores, siendo estos últimos los más importantes en el análisis de una estructura de pavimento, que permiten la movilización delas personas y la mercancía hacia diferentes zonas de Bogotá.. Comentario [JA8]: Revisar redacción.

(11) Este estudio destaca la relevancia que tiene el transporte de carga y el estado de la vía sobre la movilidad de la ciudad,. Rrealizando micro simulaciones de la zona y detectando las principales fuentes de retrasos. A su vez, señalando el nivel del servicio y las condiciones. Comentario [JA9]: Esta no es una frase por si sola.. de la estructura del pavimento con respecto a las deformaciones causadas por fatiga.. c. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS. Objetivos Generales. a. Realizar un diagnóstico general de las condiciones de movilidad e infraestructura de la calle 17 entre Avenida Boyacá y Avenida Cali. EALIZAR UN DIAGNÓSTICO GENERAL DE LAS CONDICIONES DE MOVILIDAD E INFRAESTRUCTURA DE LA CALLE 17 ENTRE AVENIDA BOYACÁ Y AVENIDA CALI. A.. Con formato: Párrafo de lista, Interlineado: 1,5 líneas, Numerado + Nivel: 1 + Estilo de numeración: A, B, C, … + Iniciar en: 1 + Alineación: Izquierda + Alineación: 1,9 cm + Sangría: 2,54 cm Con formato: Derecha: 0 cm, Numerado + Nivel: 1 + Estilo de numeración: A, B, C, … + Iniciar en: 1 + Alineación: Izquierda + Alineación: 1,9 cm + Sangría: 2,54 cm Comentario [JA10]: No tiene porque ser en mayúsculas Con formato: Párrafo de lista, Sangría: Izquierda: 1,88 cm, Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Objetivos Específicos. A. Identificar las horas pico de tráfico mixto y de transporte de carga a partir de los. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. volúmenes de flujo de Bogotá.ANALIZAR LOS VOLÚMENES DE FLUJO EN. Comentario [JA11]: Harold, en estos objetivos recomiendo ser más específico. Decir “analizar” es muy general ¿a qué se refiere con analizar? Podría ser mejor, por ejemplo, “Identificar la hora pico de tráfico mixto y de transporte de carga a partir de los volúmenes de flujo”.. BOGOTÁ SOBRE LA CALLE 17 B. Realizar un estudio de las condiciones actuales del pavimento flexible de la vía. ESTUDIAR LAS CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA VÍA. C. Simular las horas pico de tráfico mixto y tráfico pesado en VISSIM. SIMULAR LOS FLUJOS CON USO DE VISSIM. D. Evaluar las deformaciones mediante la simulación en KENPAVE las capas de pavimento flexible. SIMULAR LA DISTRIBUCIPON DE LAS CAPAS DE LA ESTRUCTURA EN KENPAVE..

(12) E. Realizar un reporte de daños de la vía siguiendo los formatos establecidos por el INVIAS. REALIZAR EL REPORTE DE DAÑOS SOBRE LA VÍA F. CALIBRAR Y COMPROBAR RESULTADOS DEL MODELO DE VISSIM Y KENPAVE.Calibrar y comprobar los modelos realizados mediante pruebas estadísticas y métodos convencionales los resultados obtenidos. G. REALIZAR PROPUESTAS SOBRE INTERVENCIONES Y POLÍTICAS EN LA VÍA PARA MEJORAR SUS CONDICIONES. Evaluar la viabilidad y la implementación de las medidas propuestas en campo.. Comentario [JA12]: Idem Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 2. METODOLOGÍA. El estudio pretende como primera medida analizar los volúmenes de flujo sobre la calle 17 en el tramo entre Avenida Ciudad de Cali y Avenida Boyacá, con el fin de determinar la hora pico para tráfico mixto y la hora pico para transporte de carga. Con los datos obtenidos anteriormente se construirá un modelo en VISSIM el cual será calibrado con datos reales obtenidos de trabajos de campo. Para calibrar el modelo se realizarán mediciones de tiempos de viaje entre el tramo seleccionado para automóviles, buses, camiones C2 a C6 y longitudes de cola. Esta toma de datos se realizará con el fin de compararlos con los datos que son arrojados por VISSIM. Además, se llevara a cabo una prueba t de Student para comparar las medias de las muestras del modelo de Vissim y de los datos tomados en campo.. A partir de la simulación y calibración se quieren identificar puntos críticos que generen demoras en los tiempos de viaje. Para estos puntos se procederá a hacer recomendaciones sobre la vía en cuestiones de medidas para establecer paradas en puntos fijos, mantenimiento de andenes y del pavimento flexible, entre otras. Con las medidas y propuestas establecidas se procederá a simular de nuevo las condiciones de tráfico iniciales con el fin de observar mejoras en el flujo de vehículos..

(13) Esta metodología se usará durante el proceso de estudio de la vía con el fin de generar impactos en la movilidad a partir de medidas sobre el transporte de carga. En dado caso que los resultados esperados no sean los obtenidos se observarán parámetros sin peso en el modelo y se harán recomendaciones para ajustar el modelo. Por otro lado mediante la ayuda del software KENPAVE de libre distribución se realizará el análisis de la estructura del pavimento. Este cálculo estudiará las posibles fallas en la estructura y los controles realizados durante su diseño. Adicionalmente, mediante el análisis realizado del tráfico se calculará el daño real que ejerce sobre la estructura del pavimento en términos de ejes equivalente y con la visita de campo establecer la influencia de los tipos de daño en el pavimento. Finalmente se concluirá a partir de los resultados intervenciones en la estructura del pavimento, en cuanto a rehabilitación, mantenimiento o reconstrucción.. Comentario [JA13]: Harold, este párrafo está bastante largo, sugiero dividirlo en varios.. a. ANÁLISIS DE LOS VOLUMENES DE TRÁFICO. Con el fin de obtener las horas de máximo volumen de tráfico mixto y de carga se consultaron los registros de las estaciones maestras ubicadas en la carrera 86 con calle 17 (también conocida como Av. Cali con Av. Centenario o Calle 13) y la carrera 72 con calle 17 (también conocida como Av. Boyacá con Av. Centenario o Calle 13) y se tuvieron en cuenta los aforos del día 20 de Noviembre de 2012. Para escoger las horas de máximo tráfico se observaron los aforos y su ubicación como se muestran en la Figura 2y la Figura 3. Con formato: Sin subrayado, Color de fuente: Automático.

(14) Figura 2. Organización de los puntos de aforo para la carrera 86 con calle 17. (Secretaria de Movilidad, 2011). Comentario [JA14]: Harold, supongo que esta figura tiene una fuente, ponga la fuente.. Figura 3.Organización de los puntos de aforo para la carrera 72 con calle 17 (Secretaria de Movilidad, 2011).. HHora pico para tráfico mixto. Para cada uno de los puntos de aforo y para la simulación fueron escogidos los volúmenes de máxima demanda de Colectivos, buses, camiones, automóviles, motos y bicicletas, los datos de la Figura 3 se muestran en la Tabla 1..

(15) Tabla 1. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico mixto para la. MOTOS. TPD tráfico mixto. CG. BT. BC ESP INT. M. BIC. TOTAL. 3. 602. 34. 13. 17. 19. 25. 82. 32. 6. 7. 22. 0. 317. 42. 20/11/2012. AK_72. AC_17. 645. 3. 583. 28. 10. 18. 11. 22. 104. 26. 2. 10. 12. 0. 251. 44. 20/11/2012. AK_72. AC_17. 700. 3. 490. 32. 5. 12. 13. 34. 109. 30. 4. 5. 13. 7. 214. 29. 20/11/2012. AK_72. AC_17. 715. 3. 532. 26. 7. 19. 14. 40. 85. 28. 10. 2. 11. 11. 275. 31. CAMION DE 5 EJES. L. 630. CAMION DE 4 EJES. SENTIDO. AC_17. LOCALIZACION PERÍODO. CAMION DE 3 EJES. BICICLETAS. CAMION DE MAS DE 5 EJES. CAMION DE 2 EJES GRANDE. CAMION DE 2 EJES PEQUEÑO. VIA AK_72. BUS ESPECIAL. BUSETAS. BUS CORTO. FECHA 20/11/2012. BUS INTERMUNICIPAL. COLECTIVOS GRANDES. Comentario [JA15]: ¿Para calcular el tráfico mixto se tuvieron en cuenta factores para cada tipo de vehículo? ¿Cuáles son estos factores?. AUTOMOVILES. ACCESOS A LOS FLUJOS VEHICULARES. PERÍODO DE CONTEO DE 15 MINUTOS IDENTIFICADO CON LA HORA HORA INICIAL DEL FORMATO GENERAL. LOCALIZACION ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. VIA ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. FECHA DE TOMA DE INFORMACIÓN EN FORMATO DD/MM/AAA. Carrera 72 con calle 17. C2P C2G C3. C4. C5 >C5. A partir de lLa Tabla 1se puede identificar muestra los datos correspondientes aque la hora de máxima demanda para tráfico mixto que transita la calle 17 de oriente a occidente está entre las 6:30 a.m. y las 7:30 a.m. presentando un flujo total de vehículos de 4.427.. Para elaborar esta tabla no se tuvo en cuenta ningún factor de congestión o de ocupación, únicamente se tuvo en cuenta el número total de vehículos.. Adicional a esto se presenta la Tabla 2 con la composición de vehículos para esta hora con sus respectivos porcentajes:. 1218 1121 997 1091 4427. Comentario [JA16]: En realidad eto no se puede identificar de la tabla porque la tabla solo presenta la información de esta hora, luego no se puede comparar con el volumen en otras horas..

(16) Tabla 2. Datos que relacionan el total de vehículos y su porcentaje con respecto al. TOTAL PORCENTAJE. CAMION DE 3 EJES. CAMION DE 4 EJES. CAMION DE 5 EJES. CAMION DE MAS DE 5 EJES. MOTOS. BICICLETAS. BC. CAMION DE 2 EJES GRANDE. BT. CAMION DE 2 EJES PEQUEÑO. BUS CORTO. CG. C2P. C2G. C3. C4. C5. >C5. M. BIC. BUS INTERMUNICIPAL. BUSETAS. L. BUS ESPECIAL. COLECTIVOS GRANDES. TIPO DE VEHICULO. AUTOMOVILES. total.. ESP INT. 2207 120 35 66 57 121 380 116 22 24 58 18 1057 146 49.9% 2.7% 0.8% 1.5% 1.3% 2.7% 8.6% 2.6% 0.5% 0.5% 1.3% 0.4% 23.9% 3.3%. A partir de la Tabla 2 se puede observar que la mayor parte de la composición vehicular es de los automóviles con casi el 50% del volumen de tráfico, por su parte las motos representan otra porción significativa del tráfico. En cuanto a tráfico pesado los camiones de 2 ejes pequeños conforman la mayor parte de la carga en la zona con el 9% aproximadamente. Para el segundo punto de aforo mostrado en la Figura 2 los datos obtenidos fueron los que se muestran en la Tabla 3.. Tabla 3. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico mixto para la. CAMION DE 5 EJES. MOTOS. BICICLETAS. TPD tráfico mixto. CAMION DE MAS DE 5 EJES. CAMION DE 4 EJES. VIA. SENTIDO. L. CG. BT. BC ESP INT C2P C2G C3. C4. C5 >C5. M. BIC. TOTAL. AK_86. AC_17. 1115. 4. 475. 12. 2. 6. 2. 24. 70. 38. 24. 3. 38. 37. 88. 2. 821. 26/11/2012. AK_86. AC_17. 1130. 4. 458. 15. 3. 13. 2. 41. 68. 37. 3. 2. 30. 24. 79. 4. 779. 26/11/2012. AK_86. AC_17. 1145. 4. 378. 12. 1. 7. 4. 31. 59. 33. 5. 13. 22. 15. 85. 5. 670. 26/11/2012. AK_86. AC_17. 1200. 4. 463. 11. 5. 5. 1. 26. 79. 45. 16. 6. 28. 26. 104. 10. LOCALIZACION PERÍODO. BUS INTERMUNICIPAL. CAMION DE 3 EJES. CAMION DE 2 EJES GRANDE. CAMION DE 2 EJES PEQUEÑO. BUSETAS. BUS CORTO. FECHA 26/11/2012. BUS ESPECIAL. AUTOMOVILES. COLECTIVOS GRANDES. ACCESOS A LOS FLUJOS VEHICULARES. PERÍODO DE CONTEO DE 15 MINUTOS IDENTIFICADO CON LA HORA HORA INICIAL DEL FORMATO GENERAL. LOCALIZACION ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. VIA ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. FECHA DE TOMA DE INFORMACIÓN EN FORMATO DD/MM/AAA. Carrera 86 con calle 17.. 825 3095.

(17) A partir de la Tabla 3 se puede identificar queobservar la hora de máxima demanda para tráfico mixto que transita la calle 17 de occidente a oriente está entre las 11:15 a.m. y las 12:15 p.m. presentando un flujo total de vehículos de 3.095.. Además de esto se presenta la Tabla 4 con la composición de vehículos para esta hora con sus respectivos porcentajes.. Tabla 4. Datos que relacionan el total de vehículos y su porcentaje con respecto al. 31 1%. 9 122 276 153 0% 4% 9% 5%. CAMION DE MAS DE 5 EJES. MOTOS. BICICLETAS. BC ESP INT C2P C2G. 11 0%. CAMION DE 5 EJES. BT. 50 2%. CAMION DE 4 EJES. CG. 1774 57%. CAMION DE 3 EJES. BUS CORTO. CAMION DE 2 EJES GRANDE. BUSETAS. L. TOTAL PORCENTAJE. BUS INTERMUNICIPAL. COLECTIVOS GRANDES. TIPO DE VEHÍCULOS. BUS ESPECIAL. AUTOMOVILES. CAMION DE 2 EJES PEQUEÑO. total.. C3. C4. C5. >C5. M. BIC. 48 2%. 24 118 102 356 1% 4% 3% 12%. 21 1%. A partir de la Tabla 4, se observa que la mayor porción del tráfico corresponde a los automóviles con el 57%, como puntos a destacar se resalta el 9% de composición vehicular de los camiones C2P.. Hora pico para tráfico pesado. Para cada uno de los puntos de aforo fueron escogidos los volúmenes de máxima demanda de Colectivos, buses y camiones, pero para la simulación se tomaron en cuenta los volúmenes de todos los vehículos los datos de la Figura 3se muestran en la Tabla 5..

(18) Tabla 5. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico pesado para. CAMION DE 4 EJES. CAMION DE 5 EJES. MOTOS. BICICLETAS. TPD tráfico mixto. CAMION DE MAS DE 5 EJES. CAMION DE 3 EJES. CAMION DE 2 EJES GRANDE. CAMION DE 2 EJES PEQUEÑO. VIA. SENTIDO. L. CG. BT. BC ESP INT. C2P C2G C3. C4. C5 >C5. M. BIC. TOTAL. AK_72. AC_17. 700. 3. 490. 32. 5. 12. 13. 34. 109. 30. 4. 5. 13. 7. 214. 29. 20/11/2012. AK_72. AC_17. 715. 3. 532. 26. 7. 19. 14. 40. 85. 28. 10. 2. 11. 11. 275. 31. 20/11/2012. AK_72. AC_17. 730. 3. 492. 29. 5. 12. 7. 41. 114. 24. 9. 14. 14. 9. 268. 21. 20/11/2012. AK_72. AC_17. 745. 3. 540. 28. 4. 19. 9. 44. 131. 41. 6. 5. 17. 8. 318. 16. LOCALIZACION PERÍODO. BUS ESPECIAL. BUSETAS. BUS CORTO. FECHA 20/11/2012. BUS INTERMUNICIPAL. AUTOMOVILES. COLECTIVOS GRANDES. ACCESOS A LOS FLUJOS VEHICULARES. PERÍODO DE CONTEO DE 15 MINUTOS IDENTIFICADO CON LA HORA HORA INICIAL DEL FORMATO GENERAL. LOCALIZACION ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. VIA ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. FECHA DE TOMA DE INFORMACIÓN EN FORMATO DD/MM/AAA. la Carrera 72 con calle 17.. TOTAL. 997 1091 1059 1186 4333. 264 253 278 312 1107. A partir de la Tabla 5s e puede identificar observar los datos deque la hora de máxima demanda para tráfico pesado que transita la calle 17 de oriente a occidente está entre las 7:00 a.m. y las 8:00 a.m. presentando un flujo total de vehículos de 4.333 y un total de. Comentario [JA17]: Nuevamente, esto no se puede identificar de la gráfica.. vehículos pesado de 1.107.. De la misma forma para la Figura 2 los datos del aforo son los mostrados en la Tabla 6.. Tabla 6. Datos del aforo para la hora de máxima demanda de tráfico pesado para. CAMION DE 5 EJES. MOTOS. BICICLETAS. TPD tráfico mixto. SENTIDO. L. CG. BT. BC ESP INT C2P C2G C3. C4. C5 >C5. M. BIC. TOTAL. AC_17. 1045. 4. 419. 12. 2. 15. 3. 20. 74. 33. 18. 6. 24. 19. 85. 4. 26/11/2012. AK_86. AC_17. 1100. 4. 368. 18. 2. 9. 2. 29. 66. 31. 7. 9. 32. 28. 82. 4. 26/11/2012. AK_86. AC_17. 1115. 4. 475. 12. 2. 6. 2. 24. 70. 38. 24. 3. 38. 37. 88. 2. 26/11/2012. AK_86. AC_17. 1130. 4. 458. 15. 3. 13. 2. 41. 68. 37. 3. 2. 30. 24. 79. 4. LOCALIZACION PERÍODO. TPD trafico pesado. CAMION DE 4 EJES. CAMION DE MAS DE 5 EJES. CAMION DE 3 EJES. CAMION DE 2 EJES GRANDE. CAMION DE 2 EJES PEQUEÑO. VIA AK_86. BUS ESPECIAL. BUSETAS. BUS CORTO. FECHA 26/11/2012. BUS INTERMUNICIPAL. AUTOMOVILES. COLECTIVOS GRANDES. ACCESOS A LOS FLUJOS VEHICULARES. PERÍODO DE CONTEO DE 15 MINUTOS IDENTIFICADO CON LA HORA HORA INICIAL DEL FORMATO GENERAL. LOCALIZACION ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. VIA ESPECIFICA DONDE SE EFECTUO LA TOMA DE INFORMACIÓN. FECHA DE TOMA DE INFORMACIÓN EN FORMATO DD/MM/AAA. la Carrera 86 con calle 17.. 734 687 821 779 3021. A partir de la Tabla 6 se puede identificar queobservar la hora de máxima demanda para tráfico pesado que transita la calle 17 de occidente a oriente está entre las 10:45 a.m. y. TOTAL 226 233 256 238 953.

(19) las 11:45 a.m. presentando un flujo total de vehículos de 3.021 y un total de vehículos pesado de 953.. b. SIMULACIÓN EN VISSIM Simulación hora pico tráfico mixto. Para realizar el modelo de simulación fueron evaluados puntos críticos de parqueo y parada de buses, los cuales se muestra en laFigura 4.. Figura 4. Punto Críticos sobre la vía para tráfico mixto. A partir de la Figura 4 se identifican los puntos que generan trancones y demoras sobre la vía. Los puntos rojos indican las zonas críticas en el tramo de oriente a occidente o lo que es lo mismo recorriendo la vía desde la Avenida Boyacá hasta la Avenida Cali. Los puntos amarillos indican las zonas críticas de la vía en el tramo que recorrido de oriente a occidente, es decir, para los vehículos que están entrando hacia el centro de la ciudad.. Con el fin de tener factores de diagnóstico se obtuvo los valores de tiempo de viaje del modelo de Vissim para cada tipo de vehículo clasificados en automóviles, buses y camiones. Con estos datos fue calculado el promedio y la desviación estándar para cada tipo de vehículo y en cada sentido de la vía como se observan en la Tabla 7. En el siguiente link se muestra una simulación del modelo para tráfico mixto (http://www.youtube.com/watch?v=w--sJWwyekY), en donde se observan los puntos. Comentario [JA18]: Idem.

(20) críticos tenidos en cuenta en la Figura 4 y los problemas que son causados. La simulación fue realizada con los datos de la Tabla 1, Tabla 2, Tabla 3 y Tabla 4.. Tabla 7. Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico mixto del modelo de Vissim. TIPO VEHÍCULO Tramo Promedio Desv. Estandar. AUTOMOVILES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 132.23 102.22 10.33 6.97. CAMIONES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 160.31 124.45 25.88 22.83. BUSES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 163.55 122.46 35.78 13.56. Simulación hora pico tráfico pesado. Para la simulación del tráfico de carga se tuvieron en cuenta las zonas críticas que se muestran en la Figura 5.. Figura 5. Punto Críticos sobre la vía para tráfico pesado. Al igual que en la Figura 4, la Figura 5 muestra los puntos críticos de parqueo en la vía. Los puntos rojos indican las zonas críticas en el tramo de oriente a occidente y los puntos amarillos las zonas críticas en el tramo de occidente a oriente..

(21) Con el fin de tener factores de diagnóstico se obtuvo los valores de tiempo de viaje del modelo de Vissim para cada tipo de vehículos clasificados en automóviles, buses y camiones. Con estos datos fue calculado el promedio y la desviación estándar para cada tipo de vehículo y en cada sentido de la vía como se observan en la Tabla 8. En el siguiente. link. se. muestra. una. simulación. del. modelo. para. tráfico. pesado(http://www.youtube.com/watch?v=YvRhGhEZbIM), en donde se observan los puntos críticos tenidos en cuenta en la Figura 5 y los problemas que son causados.. Tabla 8.Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico pesado del modelo de Vissim. TIPO VEHÍCULO Tramo Promedio Desv. Estandar. AUTOMOVILES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 147.62 115.38 10.62 7.39. CAMIONES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 185.61 133.27 37.95 15.17. BUSES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 180.08 140.98 16.04 5.91. En los dos modelos se tuvo en cuenta diferentes parámetros de velocidad, aceleración y desaceleración, que son mostrados en laTabla 9. Adicionalmente, en ninguna de las simulaciones fueron tenidas en cuenta las motocicletas ya que estas ocupan un lugar en el modelo como si fueran automóviles y esto no está acorde con la realidad.. Tabla 9. Valores típicos de velocidad, aceleración y desaceleración usados en la simulación.. CARROS BUSES CAMIONES. Distribución de Velocidad Aceleración max. Aceleración deseada Desaceleración max. Desaceleración deseada 60 Km/h (58,68) (3.5,250) (m/s^2,Km/h) (3.5,250) (m/s^2,Km/h) (-7.5,-5.1) (m/s^2,m/s^2) (-2.8,-2.8) (m/s^2,m/s^2) 50 Km/h (48,58) (1.2,250) (m/s^2,Km/h) (1.2,250) (m/s^2,Km/h) (-7.5,-5.1) (m/s^2,m/s^2) (-0.9,-0.9) (m/s^2,m/s^2) 50 Km/h (48,58) (7.3,250) (m/s^2,Km/h) (2.5,250) (m/s^2,Km/h) (-5.5,-5.5) (m/s^2,m/s^2) (-1.3,-1.3) (m/s^2,m/s^2). Los valores de velocidad fueron tomados por la calibración del modelo y por flujos libres de la vía, con el fin de determinar cómo afectaban los diferentes factores de paradas y estacionamientos sobre la velocidad máxima. Los valores de aceleración y desaceleración fueron tomados por defecto del programa. Estos valores son mostrados con el fin de identificar los patrones de velocidad y aceleración y observar el comportamiento de cada tipo de vehículo. Calibración del modelo.

(22) Con el fin de calibrar el modelo fue realizada una prueba de dos medias de muestras con varianza poblacional diferente. Para esto se aplicó una prueba t de Student para los datos obtenidos del tiempo de viaje del modelo de Vissim para cada tipo de vehículo contra los datos tomados en campo.. La Figura 6muestra los puntos en los cuales fueron tomados los tiempos de viaje en campo e indica el tramo escogido en Vissim para tomar los tiempos de viaje que calcula el programa.. Figura 6. Ubicación de los puntos de aforo para tiempos de viaje. Además, la Tabla 10 indica los datos tomados en campo para la hora pico de tráfico mixto y su respectivo tiempo promedio de viaje.. Tabla 10.Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico mixto de los datos de campo. TIPO VEHÍCULO Tramo Promedio Desv. Estandar. AUTOMOVILES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 123.28 111.54 19.09. 21.24. CAMIONES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 149.63 134.21 18.73. 19.36. BUSES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 153.48 130.61 24.77. 16.58. La Tabla 11 indica los datos tomados en campo para la hora pico de tráfico pesado y su respectivo tiempo promedio de viaje..

(23) Tabla 11. Promedio y desviación estándar de los tiempos de viaje de cada tipo de vehículo para hora pico de tráfico pesado de los datos de campo. TIPO VEHÍCULO Tramo Promedio Desv. Estandar. AUTOMOVILES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 136.60 124.02 18.20 15.11. CAMIONES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 176.54 142.18 22.01 17.43. BUSES Cali-Boyaca Boyaca-Cali 172.63 146.86 11.50 15.60. Con los datos mostrados se realizó la prueba. Los pasos y conceptos seguidos para la prueba fueron los recomendados por el libro de DEVORE (DEVORE, 2008) . Los cálculos fueron realizados comparando cada tramo para hora pico de tráfico mixto y pesado. La Tabla 12, Tabla 13, Tabla 14 y Tabla 15 muestra los datos calculados y usados para cada tipo de vehículo, para cada tramo y para cada hora pico. Para la prueba fue usado un nivel de significancia del 5% y las dos pruebas de hipótesis.. Ho: µA = µB H1: µA ≠µB. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Tabla 12. Prueba t de Student para hora pico de tráfico mixto en el tramo de occidente a oriente. TRAMO CALI-BOYACA TRÁFICO MIXTO TIPO VEHÍCULO AUTOMOVILES CAMIONES VARIABLE D. MODELO D. CAMPO D. MODELO D. CAMPO PROMEDIO 132,23 123,28 160,31 149,63 VARIANZA 106,71 364,43 669,79 350,81 N. DATOS 6,00 18,00 36,00 16,00 ESTADÍSTICO T 1,45 1,68 GRADOS DE LIBERTAD 16,55 39,17 P-VALUE 0,083 0,051. BUSES D. MODELO D. CAMPO 163,55 153,48 1279,91 613,55 12,00 23,00 0,87 16,67 0,198. La Tabla 12 nos muestra que para todos los tipos de vehículo para el tramo escogido y la hora pico de tráfico mixto el p-value es mayor al nivel de significancia α=0.05 por lo tanto no se rechaza la hipótesis nula y se concluye que no existe evidencia suficiente en el caso de los automóviles y los buses para decir que los valores promedio de tiempo de viaje del modelo de Vissim son iguales diferentes a los valores de tiempo de viaje de los datos tomados en campo. Para el caso de los camiones no se rechaza la hipótesis nula. Comentario [JA19]: La conclusión es al revés, no existe evidencia que permita afirmar que son diferentes..

(24) pero no se tiene suficiente evidencia para asumir los tiempos promedio del modelo y de los datos tomados en campo iguales ya que 0.051 es un valor muy cercano al 5%.. Tabla 13. Prueba t de Student para hora pico de tráfico mixto en el tramo de oriente a occidente. TRAMO BOYACA-CALI TRÁFICO MIXTO TIPO VEHÍCULO AUTOMOVILES CAMIONES VARIABLE D. MODELO D. CAMPO D. MODELO D. CAMPO PROMEDIO 102,22 111,54 124,45 134,21 VARIANZA 48,63 451,14 521,38 374,81 N. DATOS 6,00 15,00 36,00 15,00 ESTADÍSTICO T -1,51 -1,55 GRADOS DE LIBERTAD 18,75 30,79 P-VALUE 0,074 0,065. BUSES D. MODELO D. CAMPO 122,46 130,61 183,78 274,90 12,00 20,00 -1,51 27,01 0,071. La Tabla 13 nos muestra que para todos los tipos de vehículos el p-value es mayor al nivel de significancia por lo que en todos los casos no se rechaza la hipótesis nula y se concluye que no existe evidencia suficiente para decir que los valores promedio de tiempo de viaje del modelo de Vissim son iguales diferentes a los datos tomados en campo.. Comentario [JA20]: No existe evidencia suficiente para decir que son diferentes. Tabla 14. Prueba t de Student para hora pico de tráfico pesado en el tramo de occidente a oriente. TRAMO CALI-BOYACA TRÁFICO PESADO TIPO VEHÍCULO AUTOMOVILES CAMIONES VARIABLE D. MODELO D. CAMPO D. MODELO D. CAMPO PROMEDIO 147,62 133,21 185,61 176,54 VARIANZA 112,81 331,24 1440,23 484,44 N. DATOS 6,00 15,00 36,00 13,00 ESTADÍSTICO T 2,25 1,03 GRADOS DE LIBERTAD 15,84 36,00 P-VALUE 0,020 0,154. BUSES D. MODELO D. CAMPO 180,08 172,63 257,41 132,25 12,00 20,00 1,41 17,00 0,089. La Tabla 14 nos muestra que únicamente para los automóviles en el tramo escogido y la hora pico de tráfico pesado el p-value es menor al nivel de significancia α=0.05 por lo que solo para este tipo de vehículo se rechaza la hipótesis nula y se asume que los valores de carga de tiempo de viaje para el modelo no son iguales a los tomados en campo. Para el caso de camiones y buses el p-value es mayor al 5% por lo que para estos.

(25) dos casos no se rechaza la hipótesis nula y debido a los valores obtenidos no se tiene suficiente evidencia para asumir los valores promedio del modelo igual son diferentes a los valores tomados en campo.. Tabla 15. Prueba t de Student para hora pico de tráfico pesado en el tramo de oriente a occidente. TRAMO BOYACA-CALI TRÁFICO PESADO TIPO VEHÍCULO AUTOMOVILES CAMIONES VARIABLE D. MODELO D. CAMPO D. MODELO D. CAMPO PROMEDIO 115,38 125,02 133,27 142,18 VARIANZA 54,65 228,31 230,19 303,80 N. DATOS 6,00 14,00 36,00 14,00 ESTADÍSTICO T -1,91 -1,68 GRADOS DE LIBERTAD 17,44 21,11 P-VALUE 0,036 0,054. BUSES D. MODELO D. CAMPO 140,98 146,86 34,92 243,36 12,00 16,00 -1,38 20,28 0,091. La Tabla 15 y de manera similar a la Tabla 14, nos indica que el p-value para los automóviles es menor al nivel de significancia por lo tanto para este caso se rechaza la hipótesis nula y se concluye que los valores de tiempo de viaje del modelo para los automóviles son diferentes a los valores de tiempo de viaje tomados en campo. En el caso de los buses el valor obtenido no arroja evidencia suficiente para asumir los valores promedio del modelo iguales diferentes a los valores promedio de los datos de campo. Finalmente para el caso de los camiones aunque el p-value es mayor al nivel de significancia, no existe evidencia suficiente para asumir los valores promedio del modelo y los datos de campo iguales.. c. DIAGNÓSTICO DEL PAVIMENTO.

(26) Inventario de daños(auscultación visual) con el análisis correspondiente y el registro fotográfico.. Como ya fue mencionado anteriormente el tramo de estudio seleccionado se encuentra en la calle 17 entre las Avenidas Boyacá y Cali. Mediante la auscultación de este tramo se reveló que existen varios problemas en el pavimento flexible de la calzada debido a diferentes causas.. Metodología de auscultación. La metodología de auscultación consistió en realizar lo propuesto por el MANUAL PARA LA INSPECCION VISUAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES de la Universidad Nacional y el Ministerio de Transporte(INVIAS 2006). En una primera aproximación se realizó una visita en la que se observaron los tipos de daños en el pavimento y se clasificaron según el manual anteriormente mencionado en: Fisuras longitudinales en Juntas (FCL), fisuras transversales en Juntas (FCT), piel de cocodrilo (PC), Descascaramiento (DC), Fisuras de Borde (FBD), Fisuras Incipientes (FIN), Parche (PCH), Separación de la Berma (SB) y Cabezas duras (CD).. Posteriormente se determinó la severidad del daño clasificándose en baja (B), media (M), y alta (A) y se hicieron mediciones de la longitud, el ancho y la profundidad según aplicara a cada tipo de daño.. La Figura 7 nos muestra la numeración asignada para los carriles de la vía..

(27) Figura 7. Distribución y numeración de los carriles para el tramo escogido.. En la Tabla 16se muestran los resultados obtenidos luego de realizar la auscultación detallándose cada daño, con una aclaración y con referencia a una foto.. Tabla 16. Primera Página del formato para el levantamiento de pavimento flexible.

(28) Patología Daño Reparación Carril Tipo Severidad Largo Ancho Prof. Largo Ancho Figura (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) PR 0+50 I1-I2-I3 I2. FCT PCH. B. 10,5. -. -. 10. -. Aclaraciones. 11-2. Aunque es una fisura leve es necesario un pequeño arreglo Parche realizado de forma incorrecta ya que no es una forma regular ni cuadrada ni rectangular. M. 65. 45. -. 0. 0. 12-1. M. 50. 45. -. -. -. 8-1. Daño causado posiblemente por riego de liga deficiente Parche realizado de forma incorrecta ya que no es una forma regular ni cuadrada ni rectangular. PR 0+110 I2 I2. DC PCH. M. 74. 60. -. 0. 0. 12-2. PR 0+540 Daño posiblemente causado por la acometida que se evidencia en la zona Daño observado en el borde del carril I1 posiblemente por construcción de juntas de zonas de ampliación Daño generado posiblemente por una acometida que genero fisuras en las dos calzadas. I2. DC. M. 34. 25. -. -. -. 8-2. I1. FCL. B. 570. -. -. 160. -. 10. I1-I2-I3-D1FCT D2-D3. A. 21. -. -. 21. -. 11-1. M. 7. 85. -. -. -. 13-1 Daño generado por la acometida evidenciada en las diferentes figuras. I2-I3. PC. PR 0+710 I2. DC. M. 65. 27. -. -. -. 8-3. I1-I2. CD. M. 210. 4,3. -. -. -. 15. B. 78. -. -. -. -. 9. Se observa daño causado posiblemente por espesor insuficiente de la capa asfáltica Es evidente el desgaste de la superficie cercana a otro daño por descascaramiento.. PR 0+860 I1. FBD. Genera Estancamiento de agua. PR 0+920 I1. FIN. -. 106. 75. -. -. -. 16. I1. PC. M. 400. 30. -. -. -. 13-2. Es un daño significativo ubicado muy cercano al borde de la calzada. A. 5. -. -. -. -. 14. Una separación de la berma considerable que requiere atención inmediata. PR 0+1060 I1. SB. Número de calzadas: Número de carriles por calzada: Ancho de carril: 3.5 m. 2 3 Ancho de berma:. Sin Berma. COMENTARIOS: Se observan grandes daños ocasionados por la falencias en la construcción de bermas y falta de obras de drenaje, además la mayor parte de daños son ocasionados por obras posteriores sobre la vía.. Resultados y análisis de la auscultación. Siguiendo con la metodología propuesta por el MANUAL PARA LA INSPECCION VISUAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES se procede a describir los tipos de daños y a hacer un análisis en cuanto a la causa de cada daño..

(29) Daño 1: Descascaramiento (DC). Figura 8. Fotografías de daños por descascaramiento en la vía.. Los daños por descascaramiento son aquellos que afectan las capas asfálticas de la estructura sin causar daños sobre las demás capas de la estructura. En la Figura 8se evidencian diferentes daños con diferentes causas. La foto marcada con el número 1 es una fisura causada posiblemente por la ausencia de riego o la aplicación deficiente. La foto marcada con el número 2 es un descascaramiento causado por una acometida o una obra por servicios públicos que realizaron la intervención sin una correcta reparación de la vía existente. La foto 3 indica un descascaramiento posiblemente causado por un espesor insuficiente de la capa asfáltica.. Estos daños se deben principalmente al flujo de tráfico de vehículos comerciales que generan deterioros progresivos en la estructura. Además, deficiencias constructivas provocan que los daños se evidencien de manera temprana en el pavimento.. De acuerdo al Manual de Auscultación la severidad de los daños en los 3 casos es medio donde la profundidad del daño está entre 10 mm y 25 mm..

(30) Daño 2: Fisuras de Borde (FBD). Con formato: Normal, Izquierda, Espacio Después: 10 pto, Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Figura 9. Fotografías de daños por fisuras de borde en la vía.. La Figura 9 muestra los daños de fisuras de borde los cuales se ubican en los bordes de la calzada de manera longitudinal. Se presenta principalmente por falencias constructivas en donde el nivel de la berma es diferente al nivel de la calzada.. El tráfico que circula cercano al borde de la calzada es uno de los factores que ocasiona que estos daños se hagan notorios en la vía. Los criterios de severidad muestran que la abertura de la fisura es menor de 1 mm, por lo tanto, es un nivel bajo. Estos daños pueden desencadenar en desprendimientos de bloque o descascaramiento.. Daño 3: Fisuras longitudinales en juntas de construcción (FCL).

(31) Figura 10. Fotografías de daños por fisuras longitudinales en juntas de construcción en la vía.. Como se ve en la Figura 10 el pavimento presenta fisuras longitudinales en juntas de construcción corresponden. a discontinuidades en la carpeta asfáltica en la misma. dirección del tráfico. Este daño indica que los esfuerzos de tensión en las capas de la estructura del pavimento han excedido la capacidad real del pavimento. La ubicación de estas fisuras es un buen indicador de la causa del daño, si se encuentran en la parte central de la calzada el daño puede deberse a fatiga, mientras que si se encuentran en las partes exteriores de la calzada pueden ser otras las causas del daño.. La principal causa de las fisuras longitudinales corresponde a la fatiga de la estructura del pavimento y la obra de servicios públicos que se observa en las fotografías por lo que esta debería ser la principal causa del daño. Adicionalmente en las fotos de laFigura 10se hace evidente que los reparcheos que hicieron no quedaron al mismo nivel del pavimento anterior y tampoco quedaron bien pegados por lo que se generaron fisuras.. Daño 4: Fisuras Transversales en Junta de Construcción (FCT).

(32) Figura 11. Fotografías de daños por fisuras transversales en juntas de construcción en la vía. La Figura 11nos muestra las fisuras transversales presentes en la vía, las fotos marcadas con el número 1 indican las fisuras ocasionadas por la mala construcción de las juntas en la vía, después de una intervención por servicios públicos. Este daño afecto de manera generalizada los 3 carriles de cada calzada por lo que se requiere una intervención rápida para evitar un deterioro mayor. Es evidente que la falla coincide con una zona de unión entre dos etapas diferentes de colocación de la capa asfáltica. Las causas de esta falla puede deberse a diferentes factores como la carencia de ligante en las paredes de la junta, deficiencia en el corte vertical de las franjas construidas previamente, deficiencia de compactación en la zona de la junta o unión entre materiales de diferente rigidez. Todas las causas son basadas en fallos constructivos luego de la acometida realizada sobre la vía en este tramo. La foto 2 de la Figura 11nos muestra una fisura transversal causada por una mala ejecución de las obras en las juntas de la zona de ampliación, aunque en general el estado de la junta está en buen estado se presentan abultamientos que deben ser corregidos. De acuerdo con el Manual la severidad de cada una de ellas es considerada alta y baja respectivamente. La reparación de estos daños es necesaria debido a que podrían seguir desarrollándose. en. pérdidas. de. agregado,. descascaramientos,. asentamientos.

(33) transversales, piel de cocodrilo o desportillamiento. De hecho, en algunas zonas de la foto 2 se observan indicios de piel de cocodrilo que indican un estado evolucionado de las fisuras transversales.. Daño 5: Parche (PCH). Figura 12. Fotografías de parches en la vía.. La Figura 12nos muestra los dos reparcheos más notorios sobre la vía. Estas áreas son zonas en donde el pavimento de la estructura inicial fue reemplazado por un material asfáltico similar. En este caso se usaron para reparar la estructura existente. Estos parches fueron realizados de manera errada ya que la norma indica que deben ser realizadas con una forma regular cuadrada o rectangular. Los parches vistos en campo tienen formas irregulares, además, se observan como estructuras que están por encima del nivel de la estructura inicial. Los daños mencionados pueden ser causados por deficiencias en los procesos constructivos o propagación de daños aledaños a la zona de reparcheo.. Estos parches fueron clasificados en un nivel medio debido a que el parche presenta deficiencias en los bordes. Aunque estas medidas fueron tomadas como medida para detener algún problema presente en el pavimento, los parches aumentan la velocidad de desgaste de la estructura..

(34) Daño 6: Piel de Cocodrilo (PC). Figura 13. Fotografías de daños por piel de cocodrilo en la vía. En la Figura 13se ven grandes avances de un daño que se denomina piel de cocodrilo. Este corresponde a una serie de fisuras interconectadas con patrones irregulares que se generan en zonas sujetas a altas cargas repetidamente. Este daño tiende a generarse en la parte inferior de las capas asfálticas donde los esfuerzos de tracción son mayores y se propagan a la superficie como fisuras paralelas, con el tiempo se desarrollan otro tipo de fisuras formando finalmente la piel de cocodrilo..

(35) La causa principal de este daño tiene que ver con la aplicación de altas cargas debido al tránsito, sin embargo existen también otras causas que incluyen problemas de drenaje, falta de compactación de las capas en el proceso de construcción, espesor inadecuado de capas, diseño de la mezcla inadecuado y deformaciones en la subrasante.. Para este caso puede decirse que el daño puede deberse a varios factores. El primero y más importante es que el pavimento seguramente fue diseñado para soportar cierta magnitud de tráfico pesado y posiblemente esa magnitud se supero. El segundo factor tiene que ver con la calidad de los desagües que como se puede ver en laFigura 13es bastante deficiente y el tercero con algún error en el diseño del pavimento.. Daño 7: Separación de la Berma (SB).

(36) Figura 14. Fotografías de daños por separación de la berma en la vía. La Figura 14 nos muestra un daño en las bermas de la vía generando en la separación de la junta de la calzada. La distancia de separación genera la infiltración del agua y por lo tanto un deterioro progresivo de la estructura. El daño puede ser generado por dos factores, el primero de ellos es debido a la falta de liga entre la berma y la calzada en el momento de la construcción. La segunda, puede ser causada por la inestabilidad de los taludes, ya que en sus zonas aledañas está ubicada una fuente de transporte hídrico del Humedal del Meandro del Say que pudo generar esta inestabilidad.. De acuerdo al Manual de Auscultación Visual este daño es de una severidad alta, ya que presenta una abertura mayor a 10 mm (1 cm) como se observa en laFigura 14. Este daño debe ser tratado de inmediato ya que se pueden generar hundimientos y fisuras de borde de gran impacto sobre la vía.. Daño 8: Cabezas Duras (CD).

(37) Figura 15. Fotografías de daños por cabezas duras en la vía. La Figura 15nos muestra un desgaste de la superficie de rodadura asfáltica con la presencia de agregados expuestos. Estos daños ocasionan un aumento en la rugosidad del pavimento reduciendo la calidad de servicio de la vía y aumentando su índice IRI (Índice de Rugosidad Internacional).. Estos daños son causados en el diseño de la mezcla y su elaboración. Las principales causas son uso de agregados gruesos de tamaño inadecuado, baja distribución granulométrica de los agregados finos o heterogeneidad en la dureza de los agregados.. Daño 9: Fisura Incipiente (FIN).

(38) Figura 16. Fotografías de daños por fisuras incipientes en la vía.. La Figura 16muestra una fisura incipiente que al ser un daño superficial leve no tiene niveles de severidad. Son únicamente causados por problemas constructivos por las diferencias entre la temperatura del ambiente y el asfalto o lluvias durante la colocación de la carpeta asfáltica.. Si estos daños no son tratados pueden ocasionar piel de cocodrilo, pérdida de agregados y fisuras en bloque. Por lo que al ser un daño pequeño su intervención oportuna podría evitar daños cuyos costos de mantenimiento son mayores.. Como punto adicional fueron tomados diferentes registros fotográficos que evidencias la ausencia de obras de drenaje y bermas. La Figura 17 y la Figura 18muestran las fotografías tomadas en campo después de un evento de lluvia localizado en la zona. Estas muestras fueron tomadas de acuerdo a su ubicación en la vía y en la sección de los tramos escogidos para ser analizados..

(39) Figura 17. Daños ocasionados por la ausencia de bermas y obras de drenaje en el tramo de occidente a oriente. En la Figura 17 se observa la ausencia de las obras de berma y drenaje que afecta de manera considerable el tránsito de vehículos y de peatones. Estos daños se hacen más notorios cuando ocurren lluvias en la zona. El estancamiento de aguas ocasiona infiltraciones y daños adicionales en la estructura del pavimento..

(40) Figura 18. Daños ocasionados por la ausencia de bermas y obras de drenaje en el tramo de oriente a occidente. La Figura 18 muestra el registro fotográfico para el tramo de la calle 17 de oriente a occidente. De la misma forma que en la Figura 17 se evidencia ausencia de bermas y obras de drenaje que afectan la movilidad de los vehículos. El estancamiento de aguas en este tramo llega a limitar la vía que normalmente tiene 3 carriles a una vía de 2 carriles. Adicionalmente, causa problemas de infiltración en la estructura del pavimento. Simulación y análisis en KENPAVE. DISTRIBUCIÓN DE CAPAS Y DATOS USADOS. Para realizar la modelación de la estructura en KENPAVE se tuvo en cuenta la distribución de capas de un tramo de la calle 17, el cual fue fotografiado el presente año como se observa en la Figura 19 mientras se realizaba una construcción sobre la vía..

(41) Figura 19. Distribución de capas de la estructura de pavimento para la calle 17. A partir de la Figura 19 se pudo identificar una estructura de 5 capas, distribuidas como se muestra en laTabla 17, con una rodadura, una base negra, dos capas de subbase y la subrasante.. Tabla 17. Distribución y espesores de las capas de la estructura de pavimento de la calle 17. RODADURA. 4 cm. BASE NEGRA. 13 cm. SUBBASE GRANULAR. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 15 cm. SUBBASE. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. GRANULAR. 20 cm. SUBRASANTE. ∞. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Adicional, para poder realizar el modelo en el software se hizo uso de diferentes parámetros como el coeficiente de poisson y el módulo de Young de cada capa, como se observa en laTabla 18, además se asumió que las capas estaban ligadas..

(42) Tabla 18. Parámetros usados para la simulación en KENPAVE. (INVIAS 2008)1 MATERIAL. MODULO (MPa). POISSON. RODADURA. 2,200. 0.35. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. BASE NEGRA 3,500. 0.35. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. SUBBASE GRANULAR. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 370. 0.40. SUBRASANTE 50. 0.45. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. La carga estándar que se tuvo en cuenta fue de un eje simple con llantas gemelas de 8.2 toneladas, con lo cuales se calcularon el radio de contacto, en laTabla 19 se muestran los valores obtenidos y asumidos para el modelo en cuanto a presión de inflado y puntos tenidos en cuenta.. Tabla 19. Valores de carga y datos asumidos para el modelo de KENPAVE. Distribución eje. Eje simple llanta dual. Carga. 8.2 ton. RADIO. DE. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. CONTACTO. 10.09 cm. Presión de inflado. 640 KPa. Distancia. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. entre. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. llantas. 30.27 cm. Puntos de análisis. 0, 10.09, 15.13 (cm). Con formato: Interlineado: 1,5 líneas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MODELACIÓN. Después de realizar la simulación en KENPAVE se obtuvo los resultados de deformaciones por tensión en las capas asfálticas, la Figura 20resume los datos importantes para ser tenidos en cuenta.. 1. Tabla 3.2.1 Valores típicos de la relación de poisson y tabla 3.2.3 Valores típicos de los módulos de capas de pavimento asfáltico..

(43) Figura 20. Valores de deformación unitaria a tensión en los puntos mencionados. Estos datos muestran que las mayores deformaciones unitarias se presentan en la base asfáltica y su mayor valor es en el punto 2, es decir, ubicado a 1 radios o 10.09 centímetros y con una magnitud de 1.356 E -04.. CÁLCULO DE CICLOS A LA FALLA POR FATIGA. Para calcular los ciclos a la falla del pavimento se hizo uso de la ecuación de fatiga. .. 0.0796. Donde Nf es el número de ciclos a la falla,. |. ∗. ∗. .. es la deformación máxima a tensión C es 11%,. igual a 1 para mezclas convencionales con 2008),. |. %5,. 0, (INVIAS. es el modulo complejo que para materiales visco-elásticos es el módulo de. Young (NARANJO, F.A., RUEDA, J.A. 2011). Por lo tanto para nuestro caso el número de ciclos hasta la falla es de:. 1.356 ∗. " 04. 3500. $%. 1. 400,878,089.16.

(44) ESTIMACIÓN DEL TIEMPO DE LA VÍA. En primer lugar se realizó el cálculo del tráfico promedio diario de la vía a partir de aforos realizados por la secretaria de movilidad y su sección de control y vigilancia, como se observa en laTabla 20:. Tabla 20. Datos del tráfico y conversión a ejes equivalentes de 8.2 toneladas FECHA DE AFORO DIA DE LA SEMANA. TPD. #VC. %VC. 30/08/2012. JUEVES. 54,319. 13,196. 24.3%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 23/10/2012. MARTES. 49,892. 13,449. 27.0%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 20/11/2012. MARTES. 55,452. 13,301. 24.0%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 26/11/2012. LUNES. 41,632. 12,159. 29.2%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 51,801. 13,026. 26.1%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. PROMEDIO TPD. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Para obtener estos datos se tomo en cuenta un promedio de los 7 días de la semana. Para el día martes se hizo un promedio de los 2 días que se tiene los valores de TPD, para los días miércoles y viernes se tomo en cuenta el tráfico promedio del día martes y para los días sábado y domingo se tuvo en cuenta el tráfico del día jueves.. Teniendo en cuenta que la vía fue construida aproximadamente en el año 2001, este cálculo fue realizado mediante una consulta en la base de datos del IDU ya que no se tiene una fecha exacta de su construcción se aproximó a partir de la fecha de los Estudios y diseños de la Troncal Avenida Centenario con referencia Contrato IDU 46 de 1998y el cual fue adjudicado en el año 1999 y la construcción de la intersección de la Avenida Ciudad de Cali y La avenida Centenario con referencia Contrato IDU 123 de 2000 y adjudicado en 2002..

(45) Con el valor promedio de TPD se estimó el tráfico promedio diario del año 2001teniendo en cuenta la tasa de crecimiento calculada a partir de la Figura 21 donde se observa la evolución de la tasa de motorización de las principales ciudades.. Figura 21. Evolución de las tasas de Motorización en las principales ciudades colombianas. (JARAMILLO C., RÍOS P., ORTIZ A. 2009). Con los datos mostrados en la Figura 21 se realizaron los cálculos del promedio de crecimiento anual, que se observan en laTabla 21.. Tabla 21. Estimación del crecimiento del parque automotor para Colombia CRECIMIENTO ANUAL DELPARQUE AUTOMOTOR (%) CIUDAD. PROMEDIO ANUAL POR. 1985-1990. 1990-2000. 2000-2007. BOGOTÁ. 2.32%. 5.01%. 5.53%. 4.28%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. CALI. 3.59%. 7.03%. 3.61%. 4.75%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. MEDELLÍN. 2.82%. 4.14%. 0.73%. 2.56%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. BARRANQUILLA. 3.41%. 4.86%. 5.21%. 4.49%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. 4.02%. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. PROMEDIO PARA COLOMBIA. CIUDAD. Con el promedio de crecimiento del parque automotor para Colombia se realizó un cálculo del valor del TPD para el año 1998, con lo cual se obtuvo:. '(). '(). ∗ *1 + ,-. Con formato: Interlineado: 1,5 líneas. Con formato: Ninguno, Espacio Antes: 0 pto, Interlineado: 1,5 líneas, No conservar con el siguiente, No conservar líneas juntas Con formato: Interlineado: 1,5 líneas.

(46) '(). '() *1 + ,51,801 *1 + 4.02%-. '(). '(). 32,281.3. Con el cálculo del valor del tráfico promedio diario para 2001,se calcula el valor del tráfico acumulado y el número de ejes equivalentes (NE) mediante el factor camión que fue tomado igual a 2.5 (MACEA L. FUENTE L. 2013).Adicionalmente, se tomo en cuenta un tiempo de vida de la vía de 20 años como se indica en la Figura 22.. Figura 22. Recomendaciones para el periodo de diseño de la vía (MONTEJO A. 1998). Por último, al ser una vía de 2 calzadas y 3 carriles se tomo una distribución por carril del 40% (MONTEJO A. 1998) y un porcentaje de vehículos comerciales de 26.1% según la Tabla 20. A continuación se muestra el cálculo del tráfico acumulado, aproximado con la formula:. '() ∗ 365 ∗ %. ∗ %),/01,2. 3%11,4 5,/6ñ8 ∗. *1 + ,-9 " 1 ∗ <%30. %=,ó; :; *1 + ,-. (CARO S. 2013) 32281,3 ∗ 365 ∗ 26.1% ∗ 40% ∗. *1 + 4.02%- " 1 ∗ 2.5 :; *1 + 4.02%-. 93,633,257.27. Por lo tanto se calcula el tiempo estimado de vida que la queda a la vía:.

(47) ',6=$8 16=%;6;06. '@. ?". 400,878,089.16 " 93,633,257.27. 307,244,831.89. Lo que indica que el tiempo remanente de la vía es aproximadamente ¾ de su vida útil.. 2. PROPUESTAS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS. a. Puntos de parada de pasajeros y zonas de parqueo. Para las propuestas fue tenido en cuenta el modelo de la hora pico para tráfico mixto debido a que el modelo de la hora pico de tráfico pesado tenía algunos datos que al calibrarlos no coincidieron con la realidad de los datos de campo. Adicionalmente, en la hora pico de tráfico mixto se observaron mayores tiempos de viaje en buses, camiones y automóviles por lo cual las medidas generarían un mayor impacto sobre esta hora.. Al realizar la visita de campo fue posible identificar los puntos de parada de servicio público más comunes, estos se pueden observar en los videos previamente citados del modelo y en laFigura 23.. Figura 23. Puntos de parada de transporte público registrados. La Figura 23 nos muestra que en la vía existen demasiados puntos y los cuales son aleatorios en la mayoría de ocasiones, estas paradas constantes provocan una. Comentario [JA21]: Que no haya calibrado no es una muy buena razón,.