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Determinación del índice de rugosidad internacional de la malla vial de BOGOTÁ

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DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL

DE LA MALLA VIAL DE BOGOTÁ

INFORMACION DEL PRACTICANTE:

NOMBRE COMPLETO LINA GINED GONZÁLEZ MUÑOZ

CÉDULA 1031161537 CÓDIGO 20131079053

TELÉFONO 4759229 CELULAR 3016149172

DIRECCION CARRERA 72 A # 11B - 75

CORREO [email protected]

INCIO DE CARRERA 2013-1 TERMINACION DE MATERIAS 2017-1

NOMBRE COMPLETO UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO

JOSE DE CALDAS

TIPO DE ENTIDAD UNIVERSIDAD PÚBLICA

PROYECTO CURRICULAR TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES

CIVILES

TUTOR ACADÉMICO JHOAN OXIRIS QUITIAN CHILA

DATOS ENTIDAD CONTRATANTE:

EMPRESA CONTRATANTE ITINERIS GESTIÓN DE

INFRAESTRUCTURAS S.A.S.

TIPO DE ENTIDAD EMPRESA PRIVADA

TUTOR EMPRESARIAL OSCAR ALBERTO FONTALVO OCHOA

CORREO ELECTRÓNICO [email protected]

TELÉFONO 6362036

DIRECCIÓN CARRERA 49 # 104 - 33

INICIO DE PASANTÍAS 12 DE SEPTIEMBRE DE 2016

FIN DE PASANTÍAS 11 DE NOVIEMBRE DE 2016

DURACIÓN DOS MESES

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2 TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ... 5

RESUMEN ... 6

OBJETIVOS ... 8

OBJETIVO GENERAL ... 8

OBJETIVOS ESPECIFICOS ... 8

MARCO DE REFERENCIA ... 9

DESCRIPCIÓN DE RESULTADOS ... 16

ANÁLISIS DE RESULTADOS ... 28

APORTE REALIZADO ... 39

EVALUACIÓN Y CUMPLIMENTO DE OBJETIVOS ... 74

CONCLUSIONES ... 75

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Lista de Tablas

Tabla 1. Cantidades Levantamiento y Procesamiento de IRI ... 17

Tabla 2. Información de Pistas de Calibración obtenido con Perfilómetro Láser ... 20

Tabla 3. Información de Pistas de Calibración obtenido con Bump Integrator ... 21

Tabla 4. Análisis estadístico Pista 1 ... 22

Tabla 5. Análisis estadístico Pista 2 ... 22

Tabla 6. Análisis estadístico Pista 3 ... 23

Tabla 7. Análisis estadístico Pista 4 ... 23

Tabla 8. Análisis estadístico Pista 5 ... 24

Tabla 9. Análisis estadístico Pista 6 ... 24

Tabla 10. Análisis estadístico Pista 7 ... 25

Tabla 11. Análisis estadístico Pista 8 ... 25

Tabla 12. Análisis estadístico Pista 9 ... 26

Tabla 13. Análisis estadístico Pista 10 ... 26

Tabla 5. Cuadro de Observaciones ... 32

Tabla 6. Valores de Láser y BI para pistas en pavimento flexible ... 36

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4

Lista de Ilustraciones

Ilustración 1. Grupo 1 (Suba, Usaquén, Barrios Unidos y Engativá) ... 7

Ilustración 2. Mapa códigos de calzada ... 16

Ilustración 3. Base de datos 1 "Evaluación Funcional" ... 18

Ilustración 4. Base de datos 2 "IRI" ... 18

Ilustración 5. Ejemplo Vía con IRI alto ... 28

Ilustración 6. Ejemplo Hoja "Datos" para el código 165648 ... 31

Ilustración 7. Ejemplo Hoja "Observaciones" para el código 165648 ... 32

Ilustración 8. Ejemplo Hoja "Resumen" para el código 165648 ... 33

Ilustración 9. Perfilómetro Láser ... 34

Ilustración 10. Bump Integrator ... 34

Ilustración 11. Montaje del equipo en el vehículo Fuente: ROMDAS ... 35

Ilustración 12. Gráfico de relación para pavimento flexible ... 37

Ilustración 13. Gráfico de relación para pavimento rígido ... 38

Ilustración 14. Hoja "IRI" ... 39

Ilustración 15. Hoja "Observaciones" ... 39

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5

INTRODUCCIÓN

ITINERIS S.A.S es una empresa de Consultoría en Ingeniería Vial, especializada en estudios y diseños, asesorías, diagnósticos y gestión de infraestructura vial para calles, carreteras, puertos y aeropuertos. Además, es una empresa reconocida por proveer servicios de levantamiento de información, inventarios viales, evaluación de la condición del pavimento desde el punto de vista estructural y funcional, consultoría a nivel proyecto en la concepción, diseño y seguimiento en obra, así como consultoría en la etapa de mantenimiento y operación.

La compañía utiliza el Sistema de gestión que, por medio de ciertos algoritmos Ingenieriles y económicos, define estrategias a largo plazo de mantenimiento rutinario y periódico que garanticen, en principio, el cumplimiento de los Índices de Estado exigidos.

El sistema de Evaluación de Pavimentos determina los deterioros presentes en el mismo realizando diferentes tipos de estudios en su estructura, dependiendo del tipo de pavimento, lo que toma como obligatoria la determinación del Índice Internacional de Rugosidad (IRI), siendo este el elemento fundamental para determinar, desde el punto de vista funcional, el grado de confort que se le brinda al usuario.

Durante el tiempo laborado se realizó levantamiento, procesamiento y análisis de la información para el diagnóstico de pavimentos de la malla vial de Bogotá grupo uno, en donde se encuentran incluidas las localidades de Usaquén, Suba, Barrios Unidos y Engativá.

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6

RESUMEN

El índice de Rugosidad Internacional (IRI) fue propuesto por el Banco Mundial en 1982 como un estándar estadístico de la rugosidad y ha servido como parámetro de referencia de la medición de la calidad de la rodadura de las carreteras a nivel internacional. Con el paso del tiempo se ha extendido su aplicación a las vías urbanas, sin embargo, estas presentan un sinnúmero de singularidades como son procesos constructivos, manejo del tránsito, presencia de intersecciones, accesos a predios, geometría, tipos de vías y velocidades de operación, existencia de redes de servicios públicos, presencia de señalización horizontal, y condiciones particulares del tránsito en las ciudades, entre otros aspectos.

En algunas vías de la malla vial arterial principal de la ciudad de Bogotá se ha presentado una problemática para la medición de este índice, puesto que, la exclusión de algunas de las singularidades en mención, trae como consecuencia la reducción considerable de tramos homogéneos y continuos para evaluar este índice que puedan representar la regularidad del pavimento de la totalidad de la vía en estudio, además de inconvenientes, en algunos casos, para obtener los umbrales del IRI exigidos por la entidad contratante que ejerce como administrador vial.

Teniendo en cuenta el interés del IDU de obtener información de parámetros que permitan establecer con mayor certeza la condición del estado del pavimento de la malla vial de Bogotá, se realizó el levantamiento, procesamiento y análisis, de información superficial, funcional y estructural de las estructuras de pavimento de los elementos de calzada que conforman la malla vial de Bogotá.

El alcance del proyecto incluyó el levantamiento, procesamiento y análisis de los siguientes elementos:

 Levantamiento de fallas y determinación del índice de Condición del Pavimento (PCI)

 Medición de perfil longitudinal y transversal y determinación del índice de Rugosidad Internacional (IRI)

 Medición de perfil transversal y determinación de Ahuellamiento.

 Toma de deflexiones y evaluación de capacidad estructural y transferencia de carga.

 Medición de espesores con georradar.

 Perforaciones para validación de espesores.

(7)

7 el inventario de la malla vial de la ciudad de Bogotá, grupo uno, en donde se encuentran incluidas las localidades de Usaquén, Suba, Barrios Unidos y Engativá.

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 1. Grupo 1 (Suba, Usaquén, Barrios Unidos y Engativá)

Realicé el seguimiento de las diferentes acciones a ejecutar tanto en campo como en el procesamiento de la información entregada por el área técnica, para determinar el índice de Rugosidad Internacional; empleando los conocimientos adquiridos en la universidad, donde se entregaron varias soluciones para llevar entregar satisfactoriamente los resultados al cliente.

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8

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Realizar la pasantía como auxiliar de ingeniería elaborando la recopilación de datos obtenidos en campo, para su respectivo procesamiento y finalmente su entrega en los formatos indicados por el instituto de desarrollo urbano IDU, de forma tal que sea más eficaz la actualización de la base de datos del contrato

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Procesar y analizar toda la información generada por los profesionales en realizar los trabajos en campo, teniendo en cuenta los parámetros indicados para cada medición.

 Llevar un control diario de todas las mediciones, para evitar que se tomen datos en campo repetidos o erróneos.

 Buscar alternativas en cuanto al software y programa de procesamiento, generando así un mayor rendimiento y facilidad de manejo para cualquier persona.

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9

MARCO DE REFERENCIA

La empresa Itineris Gestión de Infraestructura es una sociedad por acciones simplificadas, creada desde el año 2007. Se encuentra ubicada en la ciudad de Bogotá en el barrio Santa Margarita de la localidad de Suba.

La compañía está dedicada principalmente a actividades de arquitectura e ingeniería específicamente en la rama de consultoría técnica.

Utilizando tecnología de vanguardia esta organización ofrece una destacable experiencia en el servicio al cliente teniendo en cuenta los enfoques siguientes:

 Estudio y diseño de pavimentos:

Se desarrolla en forma integrada estudios de pre-factibilidad y factibilidad en donde se profundiza el análisis de la mejor alternativa seleccionada en la etapa de planeamiento además de realizar el desarrollo de diseños de licitación e ingeniería en detalle de la infraestructura vial de pavimentos carreteros y aeroportuarios, estudios de geotecnia vial, diseños geométricos de vías y estudios de tránsito. Contempla la evaluación de pavimentos, funcional y estructural, la determinación de espesores, la exploración geotécnica y ensayos de los materiales que conforman el corredor, para definir las alternativas de diseño de pavimentación que cumplan con las especificaciones y un periodo de diseño proyectado para las solicitaciones de carga futura.

Con los equipos que posee la empresa, dentro de las actividades que se ejecutan para completar el diseño y rehabilitación de pavimentos, aparecen las siguientes:

 Medición de Deflectometría.

 Mediciones de Regularidad.

 Auscultación visual de fallas.

 Mediciones de Ahuellamiento.

 Mediciones de Fricción.

 Toma de espesores con georadar.

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10 Por otro lado, la compañía cuenta con un grupo de profesionales y técnicos altamente capacitados, con tecnología de punta para realizar estudios y diseños de rehabilitación, reconstrucción, mantenimiento periódico y rutinario de pavimentos, en calles, carreteras, aeropistas y aeropuertos. Los estudios se programan de acuerdo con los objetivos de cada proyecto y necesidades del cliente e incluyen, entre otros, estudios de tránsito, levantamientos topográficos, auscultación con equipos de alto rendimiento, investigaciones geotécnicas, inventarios de obras hidráulicas, etc.

Cabe resaltar que cuentan con una amplia experiencia en vías aeroportuarias, ya que se han realizado proyectos en el Aeropuerto Alfonso Bonilla Aragón de Cali, en la pista sur del Aeropuerto el Dorado de Bogotá, Aeropuerto de Guayaquil José Joaquín Olmedo, Aeropuerto Internacional Enrique Malek en la ciudad de David, Aeropuerto Internacional Tocumen de la ciudad de Colon, Aeropuerto Internacional Marcos A. Gelaber (los tres últimos ubicados en Panamá) y el Aeropuerto de Puerto Príncipe de Haití.

 Diagnósticos de pavimentos:

Se realiza la auscultación de pavimentos y el diagnostico de índices de estado, este índice es el estudio que determina la condición actual en términos funcionales y superficiales del pavimento.

Según el tipo de proyecto a evaluar existen diferentes maneras de calificar funcionalmente una vía. Para las concesiones viales nacionales La agencia Nacional de Infraestructura entrega una vía a un concesionario con el fin de mejorar y mantener su estado. Dicha evaluación se realiza cada seis meses por medio del Índice de estado. Para llegar a tal fin, dicho índice se basa en distintos ensayos realizados con equipos propios de la empresa tales como:

Índice de Rugosidad Internacional: El índice de rugosidad internacional (IRI) es una medida de la influencia del perfil longitudinal de la vía sobre las condiciones de operación, representada por la vibración de un vehículo tipo, como consecuencia de las deficiencias en la regularidad.

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11 Índice de Condición del Pavimento: El Pavement Condition Index (PCI por sus siglas en inglés) es un indicador numérico que clasifica la condición superficial del pavimento, además provee una medida de la condición presente del pavimento basado en las fallas observadas en la superficie del pavimento, las cuales son un indicador de la integridad estructural y la condición operacional de la superficie.

Resistencia al deslizamiento: La resistencia al deslizamiento es la fuerza desarrollada entre la superficie del pavimento y los neumáticos, que, estando impedidos de rotar, deslizan a lo largo de la superficie. El reconocimiento de la importante influencia de la presencia de agua en la superficie ha llevado a definir en forma explícita un coeficiente de fricción (f) determinado con el pavimento mojado.

Al realizar los ensayos anteriormente nombrados se obtiene un resultado el cual debe ser multiplicado por un factor de influencia que tiene una valoración final dentro del rango (0 – 5), siendo 0 la peor condición y 5 la mejor.

El índice de estado determina qué tipo de tratamiento se debe de dar al pavimento estudiado, donde si el resultado es muy bajo se deberá reconstruir la vía.

 Gestión de infraestructura y pavimentos:

El Sistema de gestión es una herramienta que permite a través de ciertos algoritmos Ingenieriles y económicos, procesar la información de la base de datos con el fin de definir estrategias a largo plazo de mantenimiento rutinario y periódico que garanticen, en principio, el cumplimiento de los Índices de Estado exigidos en su Contrato. Esto se ejecutará con la ayuda de conceptos económicos que brinden los mayores beneficios al Concesionario a los menores costos, manteniendo los estándares de conservación sin afectar a los usuarios.

La información es relevada con tecnología de punta y mediante la ayuda de plataformas empleadas mundialmente para gestión de infraestructura como lo son:

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12 (ISOHDM, por las siglas International Study of Highway Development and Management).

Se pueden desarrollar los análisis al predecir el deterioro del pavimento durante su vida útil, calcular los efectos de acciones de conservación y mejoramiento del pavimento, calcular los costos totales del transporte, considerando los costos en infraestructura y los costos de operación vehiculares, calcular los montos de

Deighton's Total Infrastructure Management System (DTIMS): es un software que proporciona una ayuda útil en cuanto a la conservación de los activos de infraestructura vial, (Vías, puentes, canales, señalización, seguridad vial, entre otros), funciona mediante una base de datos registrando series históricas de la red de carreteras y los almacena para que por medio de estadística y correlaciones hacer predicciones del comportamiento del proyecto a evaluar a diferentes periodos de diseño.

Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG): este método representa un cambio sustancial en la manera como el diseño y evaluación de pavimentos es realizado. Proporciona un conjunto uniforme y completo de procedimientos para el análisis y diseño de pavimentos tiembles, rígidos, nuevos y rehabilitados. El resultado del MEPDG es predecir los deterioros y fallas y el IRI (regularidad superficial) al nivel de confiabilidad deseado. Por lo tanto, no es un procedimiento directo de diseño de espesores, sino más bien una herramienta de análisis para que el diseñador la use de manera iterativa. En la actualidad ITINERIS, cuenta con profesionales capacitados para la realización del análisis y evaluación de pavimentos y experiencia con esta metodología, encontrando buenos resultados que orientan a entender el desempeño de los pavimentos en su vida útil, con modelos mecanisticos de la actualidad.

 Ingeniería Integrada:

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13 de tal manera que se garantice la estabilidad de la estructura a implementar y se optimicen los procesos constructivos. Adicionalmente, se podrán presentar alternativas innovadoras que minimicen los re procesos de la construcción y aumenten la rentabilidad de las obras.

Dicho proceso, incluye el apoyo al cliente en las reuniones, comités u discusiones técnicas que se requieran, ante los diferentes entes que intervienen en desarrollo del proyecto.

Ingeniería Forense: Se realizan ensayos no destructivos para evaluación de pavimentos, así como ensayos destructivos (apliques y/o sondeos) que permitan identificar o validar los materiales que conforman el perfil estratigráfico existente, y sus principales características físico — mecánicas. En función de los resultados obtenidos, se efectúa la modelación o verificación estructural del pavimento, aplicando para tal fin las especificaciones y normas vigentes o aplicables a cada proyecto.

Gerencia de Proyectos: La compañía cuenta con profesionales certificados PMP, expertos en la dirección de proyectos de Consultoría de Ingeniería Civil, aplicando las buenas prácticas de las normas internacionales PMI, para el logro de resultados y objetivos de los proyectos, minimizando costos y obteniendo mejores rentabilidades a sus interesados.

Diseños Estructurales: La empresa realiza diseños de estructuras hidráulicas acordes con las necesidades de la infraestructura carretera, generando un correcto sub-drenaje y evitando la socavación.

Estudios Hidráulicos e Hidrológicos: Consisten en diseñar estructuras de capacidad apropiada utilizando los caudales generados en el estudio hidrológico, acorde con las necesidades de la infraestructura carretera, sub-drenaje y socavación.

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14 verticales, las secciones transversales de diseño y los volúmenes de movimientos de tierra y de materiales para construcción de pavimento.

Estudios de Tránsito: consiste en la capacidad y niveles de servicio, que permitan valorar la eficiencia del transporte, adoptar los parámetros del diseño geométrico, pavimentos, costos de operación de los vehículos y conservación de la carretera.

Todo el personal de la empresa está en capacidad de generar planes de mantenimiento de infraestructura vial tanto a nivel red como a nivel proyecto; desde la etapa de licitación hasta la fase operativa.

Inicie mi labor en esta empresa el día 11 de septiembre del año 2016 siendo mi jefe inmediato el Ingeniero Oscar Alberto Fontalvo Ochoa quien supervisaba mi trabajo todos los días viernes, antes de realizar las entregas semanales al cliente, hasta que finalizo el proyecto.

Las labores que desempeñe en Itineris Gestion de Infraestructra en el trancurso de la pasantía fueron las siguientes:

Funciones generales:

 Efectuar el levantamiento de información en campo hasta la entrega de información final al cliente.

 Interactuar con el Coordinador de Equipos con el fin de planificar y ejecutar las actividades propias de los proyectos a cargo.

 Procesar, filtrar y hacer el análisis de toda la información del proyecto suministrada, haciendo la preparación de los respectivos informes acorde al proyecto, reportando al Coordinador junior, Sénior o a la Gerencia Técnica o General.

 Realizar la entrega del producto final al cliente suministrando información veraz y acorde a sus requerimientos.

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15 Funciones específicas:

 Ejecutar el inventario de fallas, supervisión y coordinación de trabajos de campo tales como medición de deflectometría, de rugosidad, de fricción, toma de espesores con georadar, Ahuellamiento, apiques y toda actividad de campo que se requiera para el desarrollo del proyecto.

 Organizar, supervisar y realizar seguimiento a los proveedores técnicos para el desarrollo de los proyectos de nivel de complejidad 1 conforme a su requerimiento.

 Contribuir en el desarrollo técnico de la compañía, a través de la revisión y sistematización de procesos que contribuyan a mejorar la efectividad y la producción.

 Desempeñar las demas funciones inherentes al cargo y que le sean asignadas por su jefe inmediato.

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16

DESCRIPCIÓN DE RESULTADOS

La labor más representativa que realicé en todo el proceso de pasantía fue el procesamiento de la rugosidad para el proyecto Malla Vial de Bogotá, donde a diario el área técnica hacia entrega de las mediciones realizadas en campo durante el día y la noche. Estas mediciones se realizaron en orden de códigos de calzada, los cuales son el número otorgado a cada calle de la ciudad, y por localidad, iniciando con Usaquén, Suba, Engativá y finalizando con Barrios Unidos. El total se midieron alrededor de 34.000 códigos de calzada.

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 2. Mapa códigos de calzada

Las mediciones se realizaron de acuerdo con los términos establecidos en los requerimientos técnicos de Levantamiento, Procesamiento y Análisis de la Información para el Diagnóstico de Pavimentos de la Malla Vial de Bogotá, según Concurso de Méritos No. IDU-CMA-SGDU-012-2015. Se ejecutaron las mediciones de regularidad, ahuellamiento, auscultación de fallas, espesores y capacidad estructural.

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17 Para cumplir a cabalidad con todos los objetivos propuestos inicialmente desarrolle un plan de trabajo que consistía en llegar todas las mañanas, de acuerdo con mi horario de trabajo establecido, a las 8:00 a.m., y revisar el buzón que se encuentra ubicado en la puerta de la empresa, allí encontraba una memoria USB, la cual era entregada por el cuerpo técnico de la empresa en las madrugadas, y que contenía la información de las mediciones que habían realizado el día anterior junto con una bitácora de mediciones que indicaba los códigos de calzada que habían sido medidos y los que no junto con la justificación correspondiente.

Luego de guardar la información nueva en un servidor determinado en la empresa procedía a informar esta por fecha y por localidad, para que fuera más sencillo y ordenado el procesamiento.

De acuerdo con la cantidad de información medida en el día distribuía las tareas a seguir para el procesamiento de esta junto con tres auxiliares que tenía a mi cargo, ellos se encargaban de revisar y verificar todos los datos procesados, ubicaban y excluían las singularidades por las que no había sido posible medir ciertos puntos de cada código y realizaban el promedio del IRI de cada tramo con respecto a su longitud.

Al final del día recolectaba toda la información procesada por parte de mis compañeros y procedía a guardarla en una base de datos que yo había creado, llamada “Evaluación Funcional” en donde se registraban cada uno de los códigos de calzada correspondientes junto con el promedio de IRI y el promedio de ahuellamiento, o la observación si este no había sido medido. En otra base de datos se guardaban todas las longitudes de los códigos y los datos de la rugosidad cada diez metros. Esta información fue catalogada de esa forma por petición del cliente. El instituto de desarrollo urbano IDU solicitaba que se ordenara la información como se muestra en las ilustraciones siguientes puesto que debían utilizarla en un software especializado que daba una calificación del estado de cada uno de los códigos de calzada de las localidades asignadas.

En la siguiente tabla se puede ver reflejada la información de la cantidad de códigos procesados y los que no se pudieron procesar, junto con los porcentajes

(18)

18

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 3. Base de datos 1 "Evaluación Funcional"

Este trabajo presentó una alta exigencia al contar con una gran cantidad de datos que debían ser procesados y archivados, por esta razón debí formular todos los archivos para que fuera más fácil su uso, esto género que necesitáramos menos personal y menos horas de trabajo al completar esta labor.

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 4. Base de datos 2 "IRI"

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19 semana, en total se realizaron nueve entregas, donde hubo algunas correcciones, las cuales fueron arregladas en su totalidad.

Finalmente, la ingeniera coordinadora encargada del proyecto realizo un informe con la ayuda de todos los auxiliares que trabajaron en el proyecto, el cual recopilaba toda la información obtenida.

Con la realización de esta pasantía se buscó aprender y adquirir experiencia relacionada a la consultoría de infraestructura vial, mientras se obtuvo la habilidad de colaborar durante la toma de decisiones y buscar la mejor solución para corregir los inconvenientes o contrariedades que se pudieron presentar en las labores siguientes:

 Interactuar con los coordinadores encargados del área técnica con el fin de planificar y ejecutar las actividades propias para llevar a cabo el proyecto. Cuando finalizaron las mediciones debí procesar, filtrar y hacer el análisis de toda la información suministrada, haciendo la preparación del respectivo informe, reportando al Coordinador junior, Sénior o a la Gerencia Técnica o General. Finalmente se realizó la entrega del producto final al cliente suministrando información veraz y acorde a sus requerimientos.

 Aprendí como procesar y analizar la información correspondiente a la rugosidad, donde se reciben los datos obtenidos de la medición en campo y se llevan a un software llamado “Profilograph para Windows” utilizado para hacer un post-procesamiento de las mediciones realizadas, donde por medio del perfil que realiza de la vía, se aplica una corrección por velocidad, aceleración y frenado, así mismo, se pueden modular los intervalos de distancia, velocidad y validación a petición del cliente.

Después de realizar estas correcciones se procede a llevar la información a un formato de Excel, el cual modifique para ser usado en este proyecto, donde se procesan todos los datos y se realiza un promedio de IRI para cada código de calzada perteneciente a las cuatro localidades anteriormente mencionadas.

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20 generados por el BI realizando un análisis de regresión lineal, en donde se obtuvo una ecuación para cada tipo de pavimento, que nos brinda el valor de la rugosidad a partir de la información suministrada por el Bump Integrator.

 Se logró el enriquecimiento de los conocimientos aprendidos de manera teórica en las aulas de la Universidad aplicados en la ejecución de actividades en campo y en oficina, en donde me enfrente a un ambiente de trabajo donde fue necesario interactuar con personas que aportaron a la formación propia, además se cumplieron las expectativas de la empresa donde se demostró la calidad de educación en la universidad.

 Finalmente aprendí a manejar el personal y fortalecer el liderazgo, puesto que estuve al mando de todo el procesamiento de la rugosidad, donde tuve a mi cargo los técnicos que realizaban las mediciones y los auxiliares que procesaban la información medida en campo.

Como fue nombrado anteriormente, se me solicito realizar la correlación entre dos equipos de la compañía, el Bump Integrator y el Perfilómetro Inercial Láser. Para llevar a cabo esta tarea se realizaron diez pistas de calibración, todas con rugosidades diferentes, pero con la misma longitud, la cual fue definida como 220 metros. Igualmente se determinó que la velocidad más adecuada para llevar a cabo la medición de estas pistas era de 40 Km/h.

Los datos obtenidos de la medición fueron los siguientes:

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 2. Información de Pistas de Calibración obtenido con Perfilómetro Láser

PROMEDIO IRI TIPO NÚMERO DIRECCION LONGITUD 40 Km/h

FLEXIBLE 1 AVENIDA CALLE 90 CON AVENIDA CARRERA 114 210 5.73

FLEXIBLE 2 CALLE 86 CON CARRERA 114 210 4.16

FLEXIBLE 3 CARRERA 88 DG 17B 210 5.66

FLEXIBLE 4 CARRERA 113 CON CALLE 83A 210 5.10

FLEXIBLE 5 HAYUELOS 210 2.88

RÍGIDO 6 CALLE 81 CON CARRERA 102 210 7.20

RÍGIDO 7 CARRERA 92 CON DIAGONAL 17B 210 7.55

RÍGIDO 8 CARRERA 102 CON CALLE 82 210 5.47

RÍGIDO 9 CARRERA 1023 CON CALLE 75A 210 3.47

RÍGIDO 10 CARRERA 102 CON CALLE 80A 210 5.81

(21)

21

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 3. Información de Pistas de Calibración obtenido con Bump Integrator

Al detallar los resultados obtenidos se hizo notoria la dispersión de los mismos, por lo que procedí a realizar un análisis estadístico de ellos que se puede observar en las siguientes tablas. Allí se encuentran la información obtenida con cada uno de los equipos con respecto a la abscisa de la pista. Estos datos se tomaron en intervalos de diez metros.

La información fue organizada de tal manera que los datos obtenidos por el equipo fueran presentados ascendentemente.

Los datos que se excluyeron después de realizar el análisis se resaltan en un color morado como se puede observar en las siguientes tablas:

PROMEDIO BI TIPO NÚMERO DIRECCION LONGITUD 40 Km/h

FLEXIBLE 1 AVENIDA CALLE 90 CON AVENIDA CARRERA 114 210 490.00

FLEXIBLE 2 CALLE 86 CON CARRERA 114 210 411.82

FLEXIBLE 3 CARRERA 88 DG 17B 210 593.64

FLEXIBLE 4 CARRERA 113 CON CALLE 83A 210 375.45

FLEXIBLE 5 HAYUELOS 210 2440.91

RÍGIDO 6 CALLE 81 CON CARRERA 102 210 933.64

RÍGIDO 7 CARRERA 92 CON DIAGONAL 17B 210 218.64

RÍGIDO 8 CARRERA 102 CON CALLE 82 210 595.00

RÍGIDO 9 CARRERA 1023 CON CALLE 75A 210 5954.55

RÍGIDO 10 CARRERA 102 CON CALLE 80A 210 6495.45

(22)

22

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 4. Análisis estadístico Pista 1

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 5. Análisis estadístico Pista 2

BI LASER

40.00 40.00

K0+090 1700 2.81 K0+030 2400 3.17

K0+120 2600 4.22 Máximo 6100.00 8.80

K0+130 2800 4.24 Mínimo 1700.00 2.81

K0+140 2900 4.29 Media 4020.00 5.73

K0+170 3100 4.33 Mediana 3850.00 5.48

K0+050 3300 4.53 Varianza de la muestra 1677473.68 2.65 K0+100 3400 4.79 Desviación estándar 1295.17 1.63

K0+010 3400 5.29 Curtosis -1.07 -0.85

K0+200 3700 5.29 Coeficiente de variación 0.32 0.28 K0+190 4000 5.31 Coeficiente de asimetría 0.11 0.08 K0+040 4200 5.65

K0+120 2000 2.76 Máximo 8300.00 7.27

K0+140 2200 2.77 Mínimo 1200.00 1.82

K0+100 2300 2.93 Media 3876.19 3.88

K0+110 2900 3.12 Mediana 3700.00 3.64

K0+130 2900 3.38 Varianza de la muestra 3051904.76 1.59 K0+090 3100 3.43 Desviación estándar 1746.97 1.26

K0+190 3400 3.47 Curtosis 0.67 1.55

(23)

23

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 6. Análisis estadístico Pista 3

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 7. Análisis estadístico Pista 4

BI LASER

40.00 40.00

K0+070 1600 2.39 K0+140 1800 2.59

K0+130 2700 2.60 Máximo 23100.00 8.67

K0+080 2700 2.99 Mínimo 1600.00 2.39

K0+090 2900 3.04 Media 6118.18 5.66

K0+110 3100 3.80 Mediana 4850.00 5.58

K0+170 3600 4.20 Varianza de la muestra 22146320.35 4.81 K0+030 3600 4.46 Desviación estándar 4705.99 2.19

K0+060 4100 4.68 Curtosis 7.70 -1.50

K0+200 4200 4.94 Coeficiente de variación 0.77 0.39 K0+220 4700 5.43 Coeficiente de asimetría 2.46 -0.09 K0+190 5000 5.74

K0+020 2700 3.06 Máximo 5900.00 8.20

K0+220 2800 3.44 Mínimo 2600.00 2.84

K0+210 2900 3.60 Media 3766.67 5.10

K0+190 3000 3.98 Mediana 3600.00 4.96

K0+070 3000 4.51 Varianza de la muestra 840333.33 2.10 K0+080 3100 4.66 Desviación estándar 916.70 1.45

K0+150 3400 4.83 Curtosis -0.38 -0.47

(24)

24

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 8. Análisis estadístico Pista 5

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 9. Análisis estadístico Pista 6

BI LASER

40.00 40.00

K0+050 1100 1.49 K0+060 1300 1.58

K0+110 1400 1.58 Máximo 4200.00 3.89

K0+100 1500 1.77 Mínimo 1100.00 1.49

K0+220 1700 1.85 Media 2115.00 2.31

K0+180 1800 1.89 Mediana 2050.00 2.25

K0+010 1900 1.99 Varianza de la muestra 512921.05 0.35 K0+190 1900 2.03 Desviación estándar 716.19 0.59

K0+140 2000 2.09 Curtosis 3.53 1.08

K0+030 2000 2.19 Coeficiente de variación 0.34 0.26 K0+090 2100 2.31 Coeficiente de asimetría 1.61 0.85 K0+040 2200 2.31

K0+160 6800 5.57 Máximo 14800.00 9.32

K0+040 7000 6.21 Mínimo 5000.00 5.33

K0+180 7600 6.26 Media 9563.64 7.20

K0+110 7700 6.62 Mediana 9350.00 7.14

K0+030 8400 6.83 Varianza de la muestra 6328138.53 1.22 K0+210 8800 6.97 Desviación estándar 2515.58 1.10

K0+150 9000 6.98 Curtosis -0.11 -0.01

(25)

25

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 10. Análisis estadístico Pista 7

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 11. Análisis estadístico Pista 8

BI LASER

40.00 40.00

K0+040 300 3.47 K0+130 800 3.48

K0+140 900 3.77 Máximo 4000.00 12.00

K0+030 1000 3.97 Mínimo 300.00 3.47

K0+060 1200 4.41 Media 1885.71 7.55

K0+100 1300 4.67 Mediana 1700.00 7.28

K0+090 1400 5.08 Varianza de la muestra 863285.71 9.15 K0+170 1400 6.24 Desviación estándar 929.13 3.03

K0+220 1500 6.38 Curtosis -0.12 -1.33

K0+110 1700 6.44 Coeficiente de variación 0.49 0.40 K0+050 1700 6.69 Coeficiente de asimetría 0.57 0.19 K0+080 1800 7.86

K0+160 4400 3.51 Máximo 8000.00 8.73

K0+220 4400 3.53 Mínimo 3400.00 2.86

K0+040 4600 3.93 Media 5757.14 5.26

K0+190 4700 4.07 Mediana 5500.00 5.08

K0+020 4900 4.31 Varianza de la muestra 1764571.43 2.56 K0+180 5000 4.58 Desviación estándar 1328.37 1.60

K0+210 5200 4.62 Curtosis -1.07 -0.46

(26)

26

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 12. Análisis estadístico Pista 9

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 13. Análisis estadístico Pista 10

BI LASER

40.00 40.00

K0+010 900 1.75 K0+220 2900 2.14

K0+100 2900 2.17 Máximo 8700.00 9.80

K0+050 3000 2.40 Mínimo 4100.00 2.67

K0+090 3500 2.75 Media 6028.57 5.19

K0+210 3500 2.77 Mediana 6000.00 4.98

K0+060 4100 2.81 Varianza de la muestra 1319142.86 2.56 K0+130 4200 2.82 Desviación estándar 1148.54 1.60

K0+140 4400 3.11 Curtosis 0.01 2.68

K0+030 4500 3.25 Coeficiente de variación 0.19 0.31 K0+160 5000 3.38 Coeficiente de asimetría 0.40 1.28 K0+110 5400 3.40

K0+010 4600 3.68 Máximo 8700.00 9.80

K0+070 4800 3.85 Mínimo 4100.00 2.67

K0+080 5000 4.00 Media 6028.57 5.19

K0+130 5200 4.21 Mediana 6000.00 4.98

K0+210 5200 4.38 Varianza de la muestra 1319142.86 2.56 K0+060 5500 4.40 Desviación estándar 1148.54 1.60

K0+200 5800 4.59 Curtosis 0.01 2.68

(27)
(28)

28

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Como ya fue presentado anteriormente, considero que la labor más representativa de todo el proceso de pasantía fue procesamiento de la rugosidad para el proyecto Malla Vial de Bogotá, aquí tuve que indagar bastante acerca del concepto de rugosidad y la importancia que tiene para las vías, tanto urbanas como interurbanas, puesto que este influye notablemente en el índice de servicio durante la vida útil del pavimento, en el costo de mantenimiento vial, entre otros.

Es importante conocer el índice de rugosidad internacional de cada tramo de vía puesto que se deben tener en cuenta varios aspectos de esta, como los costos de mantenimiento los cuales se reducen considerablemente en pavimentos que cuentan con un IRI relativamente bajo, el riesgo de accidentes de tránsito, los cuales se incrementarán en pavimentos cuyo IRI incrementa a más de 5 m/Km, o el consumo de combustible, en donde para una operación constante de velocidad, el consumo de combustible de un vehículo se incrementa de 0,6 a 2,5% por cada unidad de IRI

Fuente: ITINERIS SAS

Ilustración 5. Ejemplo Vía con IRI alto

Según el Instituto Nacional de Vías INVIAS de Colombia, la rugosidad se define como alteraciones del perfil longitudinal de una vía, que provocan vibraciones en los vehículos que lo recorren. Es la desviación de la superficie respecto a una superficie plana, con dimensiones características que afectan la dinámica del vehículo y la calidad al andar. Se mide con el indicador denominado índice de rugosidad internacional, IRI, el cual se expresa en m/km.1

La regularidad de la superficie de rodadura para la circulación de los vehículos tiene importancia en varios aspectos que se describen a continuación:2

1

INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Norma I.N.V. E – 790 – 07. Determinación del Índice Internacional de Rugosidad (IRI) para Medir la Rugosidad de los Pavimentos. Colombia.2007. p.2.

2

(29)

29

 Seguridad y comodidad: Una buena regularidad superficial permite ofrecer condiciones de seguridad y comodidad para los usuarios de las vías.

 Costos de operación vehicular: Tiene incidencia en los costos de

operación de los vehículos, puesto que, dependiendo de la magnitud de las irregularidades superficiales, la velocidad de circulación puede verse afectada negativamente, lo cual puede reflejarse por un mayor desgaste en llantas y componentes mecánicos de los vehículos y mayor consumo de combustible.

Los autores Perera y Kohn reportan que investigaciones realizadas en Nevada, Estados Unidos, muestran que pavimentos con bajas rugosidades mejoran la eficiencia del combustible y reducen los costos de mantenimiento de los vehículos. Para llevar a cabo dicho estudio se realizó seguimiento a los camiones que viajaban por carreteras que presentaban condiciones de rugosidad altas con fallas por fatiga y por vías en excelentes condiciones, y los resultados mostraron que las vías con irregularidades superficiales incrementaron los daños en los vehículos y componentes 3.

El autor Gustavo Badilla4 indica que este parámetro fue definido como:

“El IRI resume matemáticamente el perfil longitudinal de la superficie de camino en una huella, representando las vibraciones inducidas por la rugosidad del camino en un auto de pasajeros típico, está definido por el valor de referencia del pendiente promedio rectificada (RARS80, Reference Average Rectified Slope, razón entre el movimiento acumulado de la suspensión y la distancia recorrida) producto de la simulación del modelo de cuarto de carro, (RQCS, Reference Quarter Car Simulation), para una velocidad de desplazamiento de 80 km/h. En términos más sencillos, el IRI es un modelo matemático, el cual calcula el movimiento acumulado en la suspensión de un vehículo de pasajero típico, al recorrer una superficie del camino a una velocidad de 80 km/h”.

Así mismo, Badilla indica que la evaluación de pavimentos proporciona información que puede ser utilizada tanto en el diseño como en la gestión de la infraestructura vial, permitiendo priorizar las actividades de mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción oportunamente. Permite también realizar inventarios del estado y la condición de la red vial, así como evaluar los costos adicionales en los cuales pueden incurrir los usuarios por el uso de la vía. Se reconocen dos tipos de evaluaciones en el pavimento: La evaluación estructural y la evaluación funcional.

3

PERERA y KOHN (2001), citado por CARDONA, Camilo. Predicción del Índice de Rugosidad Internacional en Pavimentos Flexibles usando Redes Neuronales Artificiales. Tesis. Medellín.2007. p. 45.

4

(30)

30 Es preciso aclarar, según lo anotado por Solminihac5, que la evaluación estructural y funcional del pavimento son actividades distintas pero complementarias, con base en lo cual se puede afirmar que una vía puede tener una buena capacidad estructural; sin embargo, situaciones como por ejemplo escalonamientos de juntas, puede significar que la capacidad funcional de la vía es deficiente. De igual modo una vía puede tener una buena capacidad funcional, pero el hecho de que existan por ejemplo fisuras o grietas tipo piel de cocodrilo, representa que la capacidad estructural es deficiente.

Con base a lo anterior, se debe destacar que la serviciabilidad de pavimentos no corresponde a una evaluación funcional completa, sino a una parte de ésta, y que actividades como la auscultación de pavimento y la resistencia al deslizamiento también son parte de la evaluación funcional de una vía.

Según el autor Thenoux6, se entiende por condición estructural el nivel de integridad física y estructural en que se encuentra la sección de un pavimento en su conjunto y al estado de cada una de las capas que conforman la estructura, incluyendo la subrasante.

Basado en las hipótesis tradicionales de diseño estructural, los criterios de falla estructural de un pavimento son dos: deformación y agrietamiento por tensiones inducidas por la carga de tránsito, variaciones térmicas y otras condiciones especiales. Tanto la deformación como el agrietamiento pueden ocurrir por una condición puntual o fatiga en cualquiera de las capas que conforman la estructura. Por lo tanto, se espera que una estructura de pavimento falle de una de las dos formas (deformación o agrietamiento) dentro del período de diseño.

En este sentido la evaluación estructural está relacionada con la capacidad que tiene el pavimento para soportar las cargas de los vehículos, y una de las formas de determinarla es mediante el ensayo de deflectometría y la auscultación estructural.

Además, de acuerdo con este autor, se entiende por condición o calidad funcional de un pavimento los aspectos relacionados con la calidad operacional (o Serviciabilidad) que ofrece un pavimento desde el punto de vista del usuario. Las condiciones funcionales que se relacionan con las características operacionales y el estado de la superficie del pavimento pueden ser varias. A medida que la evolución de las exigencias modernas del tránsito aumenta, se han ido agregando a la lista de características funcionales del pavimento diferentes condiciones específicas las cuales dependen del tipo e importancia del proyecto.

5

SOLMINIHAC, Hernán de. Gestión de Infraestructura Vial. Chile. 2001. Segunda edición. p. 83 6

(31)

31 De esta manera, la evaluación de la condición funcional está relacionada directamente con la percepción del usuario al utilizar una determinada vía, y se puede realizar tanto en la fase de recibo de la obra vial como en la gestión de mantenimiento. En cualquiera de estos dos casos, el objetivo es medir y hacer seguimiento a la evolución de los parámetros funcionales en forma permanente con la finalidad de prevenir que se superen los umbrales recomendados y se pueda asignar acciones de conservación que permita restaurar o corregir las condiciones iniciales de diseño.

Para realizar una correcta gestión de mantenimiento de los parámetros funcionales de los pavimentos se debe contar con: definición de los umbrales de aceptación y rechazo para cada parámetro, una metodología de seguimiento y evaluación. Adicionalmente, es conveniente contar con un modelo de evolución del deterioro para poder predecir y programar acciones de conservación.

Teniendo en cuenta lo anterior, se inició el procesamiento de la información medida se procede a llenar un formato en Excel que he realizado que consta de tres hojas: Datos, Observaciones y Resumen.

En la hoja “Datos” se debe diligenciar la información de la fila 1, es decir, el abscisado o distancia de medida, la velocidad y la aceleración de medición, la rugosidad de las dos huellas del carril, el nombre del tramo, el tipo de calzada y carril como se muestra en la siguiente ilustración.

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 6. Ejemplo Hoja "Datos" para el código 165648

(32)

32 Las mediciones se realizan en lapsos de tiempo muy rápidos por lo que los técnicos no tienen la oportunidad de escribir el comentario correspondiente completo, es así como se condiciono el teclado del computador que manejan con los siguientes comandos:

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 14. Cuadro de Observaciones

Se formuló la columna F para que corrija los comandos de la columna E de acuerdo a la tabla anteriormente observada. Todas estas observaciones son consideradas como singularidades por lo que los datos pertenecientes a estas abscisas se deben excluir a la hora de realizar el promedio del tramo.

Toda la información anterior es brindada el equipo Perfilómetro Inercial Láser.

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 7. Ejemplo Hoja "Observaciones" para el código 165648

(33)

33 e este punto, que, coincide con el valor que se debía excluir por los comentarios realizados por el técnico. Habiendo eliminado los datos de los puntos erróneos se puede obtener el promedio del tramo como se observa en la siguiente ilustración.

Fuente: Elaboración Propia

Después de haber procesado toda la información de los 34.000 códigos de calzada se tuvo que llenar con los datos de la rugosidad promedio un formato que fue suministrado por el IDU donde estaban contenidos todos estos códigos.

Luego de finalizada esta labor inicie con el análisis de la correlación entre dos equipos que había adquirido la empresa. De acuerdo con la clasificación del Banco Mundial7 los métodos para la medición de la rugosidad se agrupan en 4 clases, siendo los de Clase 1 los más exactos (Mira y Nivel, TRRL Beam, perfilómetros estáticos). La Clase 2 agrupa a los métodos que utilizan los perfilómetros estáticos y dinámicos, pero que no cumplen con los niveles de exactitud que son exigidos para la Clase 1. Los métodos Clase 3 utilizan ecuaciones de correlación para derivar sus resultados a la escala del IRI (Bump integrator, Mays meter). Los métodos Clase 4 permiten obtener resultados meramente referenciales y se emplean cuando se requieren únicamente estimaciones gruesas de la rugosidad.

Uno de los equipos evaluados es el Perfilómetro Láser, el cual es un equipo de alto rendimiento que utiliza una combinación de láser y un acelerómetro para medir el perfil de elevación longitudinal de la carretera con alto grado de exactitud a altas velocidades.

7

SAYERS, M.W. et al. “Guidelines for Conducting and Calibrating Road Roughness Measurements”. World Bank Technical Paper Nº 46. Washington D.C., 1986.

(34)

34

Fuente: ITINERIS SAS

Ilustración 9. Perfilómetro Láser

De igual manera se va a analizar el Bump Integrator de ROMDAS®, el cual es un instrumento mecánico que mide el desplazamiento de la suspensión de un vehículo en relación a este, .su principio de funcionamiento es de respuesta-dinámica, que permite registrar y acumular los movimientos verticales relativos entre el chasis de un vehículo y su sistema de rodaje y suspensión.

Fuente: ITINERIS SAS

(35)

35

Fuente: ITINERIS SAS

Ilustración 11. Montaje del equipo en el vehículo Fuente: ROMDAS

El comportamiento de un sistema tipo-respuesta de medición de Rugosidad es variable, por lo que el sistema debe ser calibrado, donde se obtienen varias mediciones con el propio equipo, sobre pistas de calibración específicas, en las cuales se ha calculado previamente el IRI.

En este caso se realizaron diez pistas de calibración con rugosidades diferentes, cinco en pavimento rígido y cinco en flexible a una velocidad de 40 Km/h y con una longitud total de 220 metros.

Al tomar los datos de cada pista se pudo notar la presencia de algunos datos atípicos por lo que se aplicaron dos técnicas para la detención de estos valores. La primera fue la prueba de Grubbs la cual se basa en el supuesto de normalidad, es decir, se verifica que los datos puedan aproximarse a una distribución normal. Para aplicar esta prueba se deben ordenar los datos ascendentemente y calcular el promedio (X) y la desviación estándar (S) del conjunto.

Si se cree que X1 es sospechoso se aplica la fórmula:

Si se cree que Xn es sospechoso se aplica la fórmula:

(36)

36 De acuerdo a la tabla de valores críticos de Taylor y Cihon se determina si el valor es atípico o no cuando el valor T es mayor a 2.1952.

La segunda prueba aplicada fue la de Dixon, que de la misma forma, determina si un valor es sospechoso en un conjunto de datos ordenados ascendentemente, definiendo la relación entre la diferencia del mínimo o máximo valor y el dato más cercano. Depende del tamaño de la muestra se utilizan ciertas relaciones, en este caso fueron 22 muestras por pista por lo que se aplican las ecuaciones:

Si se concluye que Xn es sospechoso se aplica la fórmula:

Si se concluye que X1 es sospechoso se aplica la fórmula:

Se determina si un valor es crítico cuando el resultado de las anteriores ecuaciones es mayor al mayor al valor crítico de la tabla de Taylor y Cihon, que para este caso seria 0.2908.

Después de realizar el análisis estadístico para cada uno de los datos se excluyeron los datos correspondientes a los valores atípicos para cada pista que concordaran con ambas pruebas. Se obtuvo el promedio de cada pista de calibración para el conjunto de datos de Láser y de BI a una velocidad de 40 Km/h, presentado en los siguientes cuadros de resumen para cada tipo de pavimento:

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 15. Valores de Láser y BI para pistas en pavimento flexible

(37)

37

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 16. Valores de Láser y BI para pistas en pavimento rígido

Los valores de las mediciones efectuadas con el equipo Bump Integrator son graficados con respecto al IRI calculado para cada una de las pistas de calibración. Por medio de un procedimiento matemático de regresión, se obtiene la recta que relaciona ambas mediciones, quedando así definida la ecuación de calibración correspondiente para cada tipo de pavimento.

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 12. Gráfico de relación para pavimento flexible

(38)

38 y = 0.0002x + 0.3742

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 13. Gráfico de relación para pavimento rígido

De igual forma, se obtuvo la siguiente ecuación de calibración para pavimento rígido:

(39)

39

APORTE REALIZADO

Al finalizar la pasantía realice la formulación de una hoja de Excel que, dependiendo del tipo de calzada y de carril, ayuda a agilizar el procesamiento de este Índice de Rugosidad.

A continuación, se podrán observar las ilustraciones de las tres hojas que comprenden este formato:

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 14. Hoja "IRI"

Fuente: Elaboración Propia

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40

Fuente: Elaboración Propia

Ilustración 16. Hoja "Resumen General"

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74

EVALUACIÓN Y CUMPLIMENTO DE OBJETIVOS

Considero que cumplí con los objetivos propuestos al iniciar esta pasantía, debido a que cumplí con todas las labores solicitadas por los ingenieros de proyectos en el momento de iniciar el procesamiento de los datos para el proyecto Malla Vial de Bogotá, gracias a esto adquirí bastantes conocimientos que me ayudaron a crecer como persona y como futura profesional, puesto que además de instruirme acerca de los procedimientos a seguir para realizar evaluaciones tanto funcionales como estructurales de los pavimentos pude adquirir cualidades aptas para llevar un buen ambiente laboral junto a mis compañeros de trabajo.

Siempre busque la forma de hacer el trabajo más fácil y rápido para mis compañeros y para mí, puesto que realice varios formatos que ayudaran a manejar más fácil la información que se iba obteniendo a diario, para así evitar inconvenientes, desorden y mejorar la productividad.

(75)

75

CONCLUSIONES

 Durante el desarrollo de la pasantía en la compañía Itineris Gestión de Infraestructura, especializada en la consultoría vial, pude fortalecer los conocimientos previamente adquiridos en el transcurso de mi formación académica, creando así los cimientos sobre los cuales me desempeñaré en un futuro próximo.

 Los datos recopilados del Índice de rugosidad internacional (IRI) de las vías correspondientes a las localidades de Usaquén, Suba, Barrios Unidos y Engativá corroboraron a concluir que las vías que presentan un mejor estado son aquellas que cuentan con una calificación de IRI más baja que el promedio. Toda esta información procesada fue presentada y archivada en los formatos correspondientes exigidos por el IDU.

 Se logró que el procesamiento de la información anteriormente nombrada fuera más ágil al implementar hojas de cálculo formuladas en su mayoría, optimizando los recursos disponibles. Asimismo, se desarrolló el manual que muestra detalladamente los pasos que se deben seguir para realizar el procesamiento del IRI, para que cualquier empleado haga uso de la herramienta, mejorando sus rendimientos.

 A través del uso de bitácoras logré llevar un control diario completo de las mediciones con lo cual evité que se obtuvieran datos repetidos o erróneos, que provocaran retrasos en la ejecución del proyecto.

 El parámetro de índice de rugosidad internacional se evaluó en 25.998 códigos de calzada de alrededor de 34.000 establecidos en el alcance, pertenecientes a la red arterial, troncal, intermedia y local del Grupo 1 de la Malla Vial de Bogotá. Se excluyó del análisis todas aquellas singularidades que puedan afectar los valores de regularidad como son: pozos de inspección, reductores de velocidad, tachas reductoras, juntas de construcción y puentes sobre la vía analizada, según se indica en la norma INV E 790-07. Adicional, aquellas en donde la aceleración y la velocidad no cumplan con el rango recomendado por la casa matriz, en donde por ser muy bajas afecte las mediciones. Por esto, la información se consolidó en tres tablas que diferencian el valor del IRI si la vía tiene dichas singularidad:

(76)

76 IRI: Muestra los resultados de la rugosidad cada 10 m para cada uno de los códigos de calzada evaluados.

IRI Comentarios: Presenta los resultados de IRI excluyendo las singularidades que afectan los resultados.

 Considero que el aspecto más importante en el momento de realizar una medición de IRI en cualquier tipo de vía es la seguridad de que los equipos cumplan con todos los requerimientos de calibración, debido a que existen diferentes tipos de equipos para realizar esta medición, como los analizados en este informe, para que no se presenten errores en la evaluación de este índice debidos a fallas en estos equipos.

(77)

77

RECOMENDACIONES

 Se considera que el IRI sí debe hacer parte de los parámetros para medir el estado de condición de las vías urbanas tanto al momento de la finalización de su construcción como durante la etapa de operación, pero sólo aquellas que tengan el carácter de autopistas o que pertenezcan a la red vial principal y secundaria de las ciudades. En las vías locales, donde el tráfico es menor, se pueden realizar evaluaciones por segmento vial, de acuerdo con la nomenclatura de cada ciudad, utilizando otro tipo de ensayos como la lisura con regla de 3 metros, la resistencia al deslizamiento y el control topográfico de las capas de pavimento, entre otras, para el recibo, y el inventario de daños para seguimiento y definición de las acciones de mantenimiento.

 La evaluación del IRI en las ciudades debe ejecutarse bajo especificaciones precisas en cuanto a método, requerimientos de equipos y operarios, forma de reporte de los resultados y manejo adecuado de la información, para contar con bases de datos que sean de fácil consulta para análisis posteriores.

 De acuerdo con el Instituto de Desarrollo Urbano (IDU) la malla vial de Bogotá cuenta con 15.657,3 kilómetros carril, seccionados en vías troncales de Transmilenio, malla vial local, intermedia arterial principal y complementaria, por lo que considero que debería evaluarse el IRI junto con otras evaluaciones funcionales y estructurales teniendo en cuenta cada una de estas categorías por aparte.

 Se recomienda utilizar equipos de bajo y medio rendimiento en proyectos pequeños y equipos de alto rendimiento en proyectos grandes y, al momento de la evaluación del IRI realizar una buena calibración de los equipos, realizando en cada pista de calibración varias pasadas, donde se pueda realizar un análisis estadístico para obtener una buena correlación entre los equipos, debido a que en el ejercicio realizado solo se hizo una pasada por cada equipo, lo que dificulto un poco este análisis y se obtuvo una relación deficiente por esta y otras variables presentadas indicadas por el r2 obtenido en las ecuaciones.

(78)

78 equipos que se utilicen en las evaluaciones de IRI deben cumplir con el protocolo establecido para verificación de su calibración.

 Se deben tener muy en cuenta las singularidades en el momento de realizar la evaluación de IRI en cualquier pavimento, puesto que hay varios aspectos que no hacen parte de la vía como lo son puentes, reductores de velocidad, intersecciones, etc.

Figure

Ilustración 1. Grupo 1 (Suba, Usaquén, Barrios Unidos y Engativá)
Ilustración 2. Mapa códigos de calzada
Tabla 1. Cantidades Levantamiento y Procesamiento de IRI
Ilustración 3. Base de datos 1 "Evaluación Funcional"
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Referencias

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