UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

Somos autores de la tesis titulada: “Condiciones de pavimentación de la carretera PE-40 para la integración vial Perú – Bolivia, Tacna 2022”, misma tesis que presento para optar por: Título profesional de ingeniero civil. El objetivo del estudio fue determinar el estado del firme de la carretera PE-40 para la integración vial Perú – Bolivia, Tacna 2022.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Descripción del Problema
Formulación del Problema

Problema General
Problemas Específicos

Justificación e Importancia

Justificación Científica
Justificación Ambiental
Justificación Social
Justificación Económica

Objetivos

Objetivo General
Objetivos Específicos

Hipótesis

Hipótesis General
Hipótesis Especificas

Determinar las condiciones del pavimento de la carretera PE-40 para la integración vial Perú – Bolivia, Tacna 2022. Las condiciones del pavimento de la carretera PE-40 para la integración vial Perú – Bolivia son insuficientes.

MARCO TEÓRICO

Antecedentes del Estudio

Antecedentes a Nivel Nacional
Antecedentes a Nivel Internacional

Rugosidad, Chimbote – Áncash 2019”, desarrollado para el título profesional de Ingeniero Civil de la Universidad Cesar Vallejo, tuvo como objetivo general la investigación “Conocer el análisis del resultado de evaluación del pavimento flexible en Av Gonzalo y Beingolea, (2021 ) titulado “Uso de un smartphone y un rugosímetro Merlin para medir la rugosidad de pavimento flexible en la Av.

Bases Teóricas

Carretera

Carretera No Pavimentada
Carretera Pavimentada

Identificación de Calzada en Carretera

Sentido de una Calzada
Calzada Afirmada
Calzada Pavimentada de Doble Sentido
Carretera de Dos Calzadas

Afirmado
Pavimento

Pavimento Flexible
Pavimento Rígido

Condición de Carreteras No Pavimentadas (Afirmadas)

Metodología para el Proceso de datos
Deterioros en carreteras no pavimentadas

Índice de Condición de Pavimento (PCI)

Grado de Condición de Pavimento
Procedimiento de Evaluación de la Condición del Pavimento
Cálculo del PCI de las Unidades de Muestreo
Cálculo de una Sección de Pavimento

Daños en Pavimentos Asfálticos Considerados en la Metodología PCI

Piel de Cocodrilo
Exudación
Agrietamiento en Bloque
Abultamientos (BUMPS) y Hundimientos (SAGS)
Corrugación
Depresión
Grieta de Borde
Grieta de Reflexión de Junta de Losa de Concreto
Desnivel Carril / Berma
Grietas Longitudinales y Transversales
Parcheo y Acometidas de Servicios Públicos
Pulimento de Agregados
Huecos
Cruce de Vía Férrea
Ahuellamiento
Desplazamiento
Grietas Parabólicas (SLIPPAGE)
Hinchamiento
Meteorización / Desprendimiento de Agregado

Rugosidad de Pavimentos
Índice de Rugosidad Internacional (IRI)

Especificaciones Técnicas para la Medición del IRI en Perú
Escala de Estimación del IRI en las Vías
Métodos para la Medición de la Rugosidad

Rugosímetro de Merlín

Correlaciones “D” versus IRI
Ejecución del Ensayo
Cálculo del Rango “D”
Factor de corrección para el ajuste de “D”
Variación de Relación de Brazos
Cálculo del Rango “D” Corregido
Determinación de la Rugosidad en la Escala del IRI

Aplicativo ABAKAL IRI

Colocación del Teléfono
Tipos de Cálculo
Ejecución del Ensayo
Generación de Resultados

Niveles de Servicio

Para Calzada de Afirmado

Índice de Serviciabilidad Presente (PSI)

Relación entre la Rugosidad (IRI) y la Serviciabilidad (PSI)

Mantenimiento y Rehabilitación de Carreteras

Mantenimiento Rutinario
Mantenimiento Periódico
Rehabilitación

Su severidad es resultado de la intensidad del escurrimiento y el tipo de suelo (índice de plasticidad y granulometría)” (Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, 2018). Es la densidad del daño, con el nivel de severidad especificado, dentro de la unidad que se estudia." Una grieta de cualquier ancho en la que varios centímetros de pavimento la rodean.

Este daño se debe a la erosión de la berma, entre el borde del pavimento y la berma. Una grieta de cualquier ancho en la que unos pocos centímetros del pavimento que la rodea están severamente rotos." Los baches ocurren cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie del pavimento.

El IRI es un indicador estadístico de las irregularidades de la superficie de una carretera.

Definición de Términos

Carretera Pavimentada
Carretera No Pavimentada
Inventario Vial
IRI
Mantenimiento Vial
PCI
Punto Critico
Rugosidad
Serviciabilidad
Transitabilidad

Sectores viales que por construcción, fallas geológicas, geotécnicas, problemas hidrológicos o que por la geografía de la zona no puedan cumplir con los requerimientos de la unidad” (Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, 2018). También se considerarán punto crítico los sectores de la vía que se encuentren en un nivel avanzado de deterioro” (Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, 2018). Parámetro que permite evaluar las deformaciones verticales de la capa superficial de rodadura de un pavimento.

La capacidad de los pavimentos para satisfacer los tipos de solicitudes (estáticas o dinámicas) para las que están diseñados” (Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, 2010). Nivel de servicio de la infraestructura viaria que el Estado garantiza que es posible un flujo regular de tráfico durante un período determinado.

MARCO METODOLÓGICO

Tipo y Nivel de la Investigación

Tipo de la Investigación
Nivel de la Investigación

Se observan las unidades de muestreo (color celeste) con sus respectivas unidades de muestreo adicionales (color amarillo) para el Sector N°01 de la carretera PE-40.” Se observan las unidades de muestreo (color celeste) con sus respectivas unidades de muestreo adicionales (color amarillo) para el Sector N°02 de la carretera nacional PE-40.” Se observan las unidades de muestreo (color celeste) con sus respectivas unidades de muestreo adicionales (color amarillo) para el Sector N°03 de la carretera PE-40.

La Figura 170 muestra los resultados del PSI cada 100 metros del Sector N°01 correspondiente al Carril Creciente (derecha) de la carretera PE-40. La Figura 173 muestra los resultados del PSI cada 100 metros del Sector N°02 correspondiente a la Vía Única Media Luna (carril izquierdo) de la carretera PE-40. La Figura 174 muestra los resultados del PSI cada 100 metros del Sector N°02 que corresponde a la Vía Única de Descenso (carril izquierdo) de la carretera PE-40.

La Figura 175 muestra los resultados del PSI por cada 100 metros del Sector N°02 correspondiente a la única vía descendente (carril izquierdo) de la autopista PE-40.

Población y/o Muestra de Estudio

Operacionalización de Variables

Registro de severidad de daños Cálculo de volumen justo ponderado Cálculo de evaluación de mal estado. Es el estado en que se encuentra el conjunto de elementos estructurales de la vía, es decir, el estado de todas las capas que la componen y las que comúnmente se denominan capa superficial, base y base.

Técnicas e Instrumentos para la Recolección de Datos

Instrumentos

Para recolectar datos se dividió el tramo pavimentado en tres sectores debido a que la vía tiene diferentes tipos de calzada, calzada única hasta el km 2+300” (Óvalo Cusco) y doble calzada hasta el km 14+000 (Desvío Calana). La recolección de datos a través de la aplicación ABAKAL IRI se realizó el miércoles 20 de abril en una camioneta Toyota Hilux modelo 2021”. Primero se realizó la prueba en los mismos kilómetros que el rugosímetro Merlin para luego aplicar el factor de ajuste correcto. Para el estado del tramo no pavimentado se tuvo en cuenta la metodología del MTC, el cual evaluó los daños y su gravedad y los registró en la forma especificada en el Manual del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones de los datos para determinar el estado del macadán. tramo de la carretera PE-40", se inició en el km 95+ 838 y finalizó en el km 146+050 (Óvalo de tres tramos).

Juego métrico de 5 metros, “para medir las faltas registradas en el tramo pavimentado para el método PCI y en el tramo sin pavimentar para el método MTC”. Pizarra, para registrar los errores y la ubicación “por el método PCI y por el estado del tramo sin pavimentar”.

Procesamiento y análisis de datos

Procesamiento Método del PCI

Sector N°01
Sector N°02
Sector N°03

Procesamiento Rugosímetro de Merlín
Procesamiento Aplicativo ABAKAL IRI
Procesamiento Condiciones Tramo no Pavimentado

Se observan fisuras en los bloques, fisuras longitudinales y transversales, parches, huecos y drenaje de áridos de alta gravedad. Sector N°02 Carretera Media Luna Sólo km 5+834 al km 5+872 de la carretera PE-40. Se observan roderas y fisuras longitudinales y transversales de baja severidad”. Sector N°02 Únicamente cuesta abajo km 7+088 al km 7+126 de la carretera PE-40. Se observan fisuras en los bloques, fisuras longitudinales y transversales, huecos y descargas de áridos de alta gravedad”.

Se observan fisuras en el bloque, fisuras longitudinales y transversales y fisuras de alta severidad”. Sector N°03 km 19+966 al km 20+004 de la carretera PE-40. Se observa fisuración de bordes, fisuración transversal y aflojamiento de áridos de alta severidad”. Sector N°03 km 40+030 al km 40+068 de la carretera PE-40. Se observan fisuras, grietas en los bordes, grietas longitudinales y transversales de gravedad media”. Sector N°03 km 40+676 al km 40+714 de la carretera PE-40.

"Se observan fisuras parabólicas, fisuras longitudinales y transversales y fisuras de baja severidad." Sector N°03 km 76+586 al km 76+624 de la carretera PE-40.

RESULTADOS

Resultados Aplicando Método del PCI

Resultados PCI Sector N°01

Los resultados obtenidos para el Sector N°01 de la Carretera PE-40 son los que se presentan en la Figura 142, observándose los resultados del PCI de cada unidad de muestra evaluada en el Sector N°01. El PCI de la sección del pavimento se calcula mediante la Ecuación 4, detallada en el apartado 2.2.6.4. Los resultados obtenidos para el Sector N°02, vía Crescent Only de la Carretera PE-40 son los presentados en la Figura 143, observándose los resultados del PCI de cada unidad de muestra evaluada en el Sector N°02.

Para el carril único de desaceleración de la autopista PE-40, los resultados son los que se muestran en la Figura 144, observando los resultados del PCI para cada unidad de prueba evaluada en el Sector N° 02. Finalmente, en la Tabla 34 se presenta un resumen del PCI para ese tramo de el pavimento correspondiente a los sectores N°01, N°02 y N°03.”

Resultados Índice Internacional de Rugosidad

Resultados Rugosímetro de Merlín
Resultados Aplicativo ABAKAL IRI

Coeficiente de Ajuste para Resultados Aplicativo ABAKAL IRI
Resultados IRI – Sector N°01

La Figura 154 muestra los resultados del IRI cada 100 metros del sector nº 01 correspondiente al Carril Creciente (derecha) de la carretera PE-40, obtenidos del informe generado con la aplicación ABAKAAL IRI. La Figura 156 muestra los resultados del IRI cada 100 metros del sector nº 01 correspondiente al carril decreciente (izquierda) de la carretera PE-40, obtenidos del informe generado con la aplicación ABAKAL IRI. La Figura 159 muestra los resultados del IRI cada 100 metros del sector N° 02 correspondiente a la Vía Única Media Luna (carril izquierdo) de la carretera PE-40, obtenidos del informe generado por la aplicación ABAKAL IRI.

La Figura 160 muestra los resultados del IRI cada 100 metros del Sector N°02 correspondiente al único camino descendente (carril derecho) de la carretera PE-40 obtenidos del informe generado con la aplicación ABAKAL IRI. La Figura 161 muestra los resultados del IRI cada 100 metros del Sector N°02 correspondiente al Único camino descendente (carril izquierdo) de la carretera PE-40 obtenidos del informe generado con la aplicación ABAKAL IRI.

Resultados PSI

Resultados PSI – Sector N°01

Con base en la tabla con los resultados cada 100 metros del Sector PSI N°02 UC (Carril Derecho) adjunta en el Anexo 8. Con base en la tabla con los resultados cada 100 metros del Sector PSI N°02 UC (Carril Izquierdo) adjunta en el Anexo 8. Con base en una tabla con los resultados cada 100 metros del Sector PSI N°02 UD (Carril Derecho) adjunta en el Anexo 8.

Basado en tabla de resultados por cada 100 metros del PSI Sector N°03 (Carril descendente) adjunta en el Anexo 8. Basado en tabla de resultados por cada 100 metros del PSI Sector N°03 (Carril decreciente) adjunta en el Anexo 8.

Resultados Condiciones Tramo no Pavimentado

La Tabla 42 muestra el resumen del PSI promedio obtenido por sector a partir de los resultados mostrados anteriormente. Basado en la tabla de resultados del cálculo de la puntuación de condición física, que se adjunta en el apéndice 10. Basado en la tabla con los resultados del cálculo de la puntuación de condición, que se adjunta en el apéndice 10.

DISCUSIÓN

Hojas de cálculo PCI por unidad de muestra
Resultados PCI por unidad de muestra
Hojas de cálculo Rugosímetro de Merlín
Reportes aplicativo ABAKAL IRI
Resultados IRI cada 100 metros
Resultados PSI cada 100 metros
Hojas de cálculo condiciones tramo no pavimentado
Resultados condiciones tramo no pavimentado
Matriz de Consistencia

Sin embargo, las siguientes unidades de muestreo inspeccionadas hasta M 778 inclusive muestran un índice de condición predominantemente muy pobre según la unidad. En la Tabla 43 se muestra la clasificación del firme por sector según los resultados obtenidos de los PCI, resultando un índice de mal estado medio de la vía PE-40 con una puntuación PCI = 38,02.” En la Tabla 44 se muestra la calificación del estado del pavimento por sectores según los resultados del IRI, resultando el índice de rugosidad internacional medio de la carretera PE-40 de 2.982 m/km, con la calificación del estado del pavimento de la La superficie de la carretera es regular.

A través de la rugosidad previamente calculada se obtuvo el índice de servicio actual de la carretera PE-40. En la Tabla 45 se muestra la transitabilidad del firme por sectores según los resultados del PSI, obteniendo un índice de transitabilidad promedio actual de la carretera PE-40 de 2,963, donde el índice de transitabilidad es regular.