Estudio de los procedimientos de calidad en la administración de pavimentos flexibles en algunos tramos de vías de la localidad de Kennedy en la ciudad de Bogotá, para optimizar su mantenimiento y rehabilitación

La importancia de fomentar la conservación y el mejoramiento de la red vial en la ciudad de Bogotá D.C., resulta de la necesidad que tienen las autoridades y la sociedad de impulsar el crecimiento y el desarrollo de las diferentes localidades de la capital del país. Se debe mencionar que las vías son una condición necesaria para el desarrollo económico y social de una región o nación, ya que sirven de enlace en el intercambio de bienes y personas, así como de la cultura, dando con ello origen a las relaciones de producción y a las relaciones sociales necesarias para el progres

Criterios de optimización del diseño de sobrecarpetas asfálticas para Bogotá, basados en ensayos no destructivos

Teniendo en cuenta que en la ciudad de Bogotá cerca del 56% de las vías locales se encuentran en una condición mala se hace necesario optimizar los recursos disponibles para rehabilitación y reconstrucción de segmentos viales. Los métodos no destructivos de evaluación estructural de pavimentos son una manera eficaz de priorizar recursos para la investigación subsolar y la realización de ensayos de laboratorios al proporcionar información de cada capa de la estructura. En esta investigación se realizaron mediciones del cuenco de deflexiones en tramos viales con diferentes condiciones estructurales utilizando el FWD (falling weight deflectometer). Además se recopiló la información de deflexión de tramos adicionales. Con el fin de evaluar las variables que afectan el comportamiento de los cuencos de deflexión se planteó un modelo bidimensional de elementos finitos el cual fue ajustado a las mediciones in situ. Con la modelaciones realizadas se plantearon correlaciones entre parámetros geométricos del cuenco y las características mecánicas de las capas de la estructura. Además se plantean límites de estos parámetros para vías locales. Utilizando el modelo propuesto se plantearon dos ecuaciones para la estimación del diseño de sobrecarpetas.Abstract. Bogotá is a city with about 56% of local roads in poor conditions and limited resources. Nondestructive methods for structural pavement evaluation are an effective way of prioritizing resources for soil exploration and laboratory tests as they provide information of each layer of the structure. Deflection basin measurements were directly performed in road sections with different structural conditions using FWD (falling weight deflectometer). Further additional sections were compiled from third parties. A two-dimensional finite element model is proposed based to evaluated the influence of the varibles in the deflection basin. This model was adjusted with in situ measurements and different correlations between the geometric parameters of the deflection basin and the mechanical characteristics of the layers in the structure were calculated. As a result, limits for these parameters in new local pavements are proposed. Finally, two equations for estimating design overlays were obtained.Maestrí

Correlación del estado superficial y estructural de las estructuras de pavimento

La evaluación estructural y superficial en las estructuras de pavimento, es fundamental para establecer los criterios de gestión y administración vial a cargo de las entidades gubernamentales. En este trabajo de investigación se evalúa la correlación existente entre la evaluación del estado superficial con el Perfilometro Laser PL y la evaluación del estado estructural mediante el deflectómetro de impacto FWD; haciendo énfasis no solo en el Índice de Regularidad Internacional IRI sino además en el análisis de señales mediante transformaciones matemáticas como la Transformada Rápida de Fourier FFT, análisis de Densidad Espectral de Potencia PSD y Transformadas Discretas Wavelet DWT, análisis de parámetros de cuenco de deflexión y metodologías de retrocalculo AASHTO y YONAPAVE. Para esto, se realiza un estudio de las características y condiciones de servicio de segmentos viales con tres (3) niveles de deterioro, teniendo en cuenta variables como la velocidad de ejecución de ensayos con el PL. Asimismo, se hace una evaluación de serviciabilidad mediante el índice de condición PCI complementado con ensayos de macrotextura superficial, y la medición del espesor de las capas de las estructuras de pavimento con el Georradar GPR. Finalmente, se obtienen buenos resultados del análisis espectral con mayor precisión en la identificación de irregularidades mediante las Transformadas Wavelet. Además, se establecen los rangos o umbrales de medición para cada uno de los parámetros tenidos en cuenta junto con el Índice de Condición ICN, encontrando una correlación en la evaluación estructural y superficial de las estructuras de pavimento.The structural and superficial evaluation of pavement structures is essential to establish the criteria for Pavement Management System by government entities. In this research the correlation between the evaluation of the surface state with Profilometer Laser PL and the evaluation of the structural state through FWD impact deflectometer is evaluated; emphasizing not only in the International Regularity Index IRI but also in the analysis of signals through mathematical transformations such as Fast Fourier Transformation FFT, Power Spectral Density Analysis PSD and Discrete Wave Transformations DWT, analysis of deflection bowl parameters and retro calculation methodologies AASHTO and YONAPAVE. For this purpose, a study of the characteristics and service conditions of the road sections with three (3) levels of deterioration is carried out, considering variables such as the speed of execution with PL test, among others. Similarly, serviceability assessment is performed using Pavement Condition Index PCI complementary with Surface Macrotexture tests, and the measurement of the thickness of the layers of the pavement structures with Georradar GPR. Finally, good results of the spectral analysis are obtained with greater precision in the identification of irregularities by means of Wavelet Transforms. Also, the ranges or thresholds for each of the parameters considered together with the ICN condition index are established finding a correlation in the structural and superficial evaluation of pavement structures.Magíster en Ingeniería - Geotecnia. Línea de Investigación: Materiales y pavimentosMaestrí

EVALUACIÓN ESTRUCTURAL Y DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN DEL PAVIMENTO ASFÁLTICO, EMPLEANDO UNA BASE ASFÁLTICA RECICLADA CON CEMENTO, EN LA CARRETERA MACAS – SINAÍ, UBICADA EN LA PROVINCIA DE MORONA SANTIAGO

Las vías son el patrimonio vial tangible y debe darse importancia nacional, conservándole siempre en condiciones provechosas y seguras, por ello es importante plantear estrategias de intervención amigables ambientalmente en la conservación y mantenimiento vial. El desarrollo de la presente investigación se enfoca en el tramo vial estatal E45 Macas Entrada a Sinaí de 25 kilómetros aproximadamente, en pavimento flexible. Se realizó evaluaciones con el objeto de observar y monitorear de primera mano, el deterioro, la estructura del pavimento frente a las cargas vehiculares, calidad de los materiales existentes y condiciones medioambientales, se evidenció fallas de tipo piel de cocodrilo, fisuras longitudinales por fatiga y por contracción térmica, en un índice superficial tiene un rango 5 a 7 al aplicar la metodología VIZIR correlaciona pavimentos, estructuralmente se encontró que existen deflexiones características sobre los 500 um se estima que son sitios que requieren refuerzo estructural, lo que significa no existe deficiencia en las capas intermedias; planteándose dos opciones; la primera es un proceso constructivo tradicional con materiales cien por ciento granulares y la segunda realizar un rap (reciclaje de los materiales asfalticos del pavimento). Esta última alternativa requiere de $353.070,10 más IVA para obra de construcción y$ 133.294,56 más IVA para mantenimiento por cada kilómetro de intervención, se estima un ahorro del 18% y 46% respectivamente. Finalmente, con la presente investigación, se establece que es necesario que las entidades y agencias que administran el patrimonio vial, enfoquen decisiones de intervención basándose en el análisis técnico, económico y ambiental.Roads are tangible road heritage and must be given national importance, always preserving them in useful and safe conditions, which is why it is important to propose environmentally friendly intervention strategies in road conservation and maintenance. The development of this research focuses on the state road section E45 Macas Entrance to Sinaí of approximately 25 kilometers, on flexible pavement. Evaluations were carried out in order to observe and monitor first-hand, the deterioration, the structure of the pavement against vehicular loads, the quality of the existing materials and environmental conditions, crocodile skin type failures, longitudinal cracks due to fatigue and due to thermal contraction, in a surface index it has a range of 5 to 7 when applying the VIZIR methodology it correlates pavements, structurally it was found that there are characteristic deflections above 500 um, it is estimated that they are sites that require structural reinforcement, which means there is no deficiency in the intermediate layers; considering two options; The first is a traditional construction process with one hundred percent granular materials and the second is to perform a rap (recycling of asphalt pavement materials). This last alternative requires $353,070.10 plus VAT for construction work and$133,294.56 plus VAT for maintenance for each kilometer of intervention, an estimated saving of 18% and 46% respectively. Finally, with this research, it is established that it is necessary for the entities and agencies that manage road heritage to focus intervention decisions based on technical, economic and environmental analysis.0009-0001-8368-758

Propuesta de gestión para mantener la rugosidad dentro de los niveles de servicio del contrato de concesión

La presente investigación lleva como título “Propuesta de Gestión para mantener la Rugosidad dentro de los Niveles de Servicio del contrato de concesión”. La investigación se enfoca en dar una alternativa de gestión que asegure mantener los niveles de servicio en lo referente a la calidad del pavimento cuando la carretera se encuentra en estado de conservación reduciendo el costo que se va a invertir en años futuros teniendo como base datos obtenidos desde el año 2010 al 2015. El deterioro prematuro del pavimento se ve afectado cuando no se tiene un plan de conservación adecuado que conlleve a programar y ejecutar actividades de mantenimiento rutinario y periódico con la finalidad de mantener los niveles de servicio en carreteras concesionadas. Esto conlleva que la condiciones de las redes viales se encuentren por debajo de lo que resulta deseable y conveniente, presentando un ciclo vicioso de la vía (Construcción – Abandono – Destrucción – Reconstrucción). La investigación es de tipo cuantitativo no experimental, descriptivo, correlacional y explicativo. Su diseño es longitudinal ya que tiene como referencia datos obtenidos desde el año 2010 al 2015. Se analizaron dos propuestas de gestión de conservación vial teniendo como base los datos procesados de los años 2010 al 2015 para obtener una alternativa que logre cumplir con el objetivo principal de ésta investigación. Finalmente se concluye que es posible formular una propuesta de gestión vial que permita optimizar el presupuesto de mantenimiento en los años proyectados conservando la calidad del pavimento. Analizando la posibilidad y conveniencia de postergar el mantenimiento periódico considerando que los valores de rugosidad, estén dentro de los niveles admisibles reemplazándolo por intervenciones de menor costo. This research is entitled "Management Proposal to maintain the roughness within Service Level concession contract." The research focuses on providing an alternative management to ensure maintain service levels in terms of the quality of the pavement when the road condition in reducing the cost to be reversed in future years on the basis of data from 2010 to 2015. Premature pavement deterioration is affected when there is no proper conservation plan that may lead to program and implement activities of routine and periodic maintenance in order to maintain service levels in toll roads. This means that the conditions of the road networks are below what is desirable and convenient, featuring a vicious cycle route (Construction - Abandonment - Destruction - Reconstruction). The research is not experimental, descriptive, correlational and quantitative explanatory. Its design is longitudinal and whose reference data from 2010 to 2015. Two proposals for road maintenance management on the basis of processed data for the years 2010 to 2015 for an alternative that would meet the main objective of this research is analyzed. Finally we conclude that it is possible to formulate a proposal for road management for optimizing the maintenance budget in projected years preserving the quality of the pavement. Analyzing the possibility and desirability of postponing regular maintenance considering that the roughness values, are within acceptable levels by replacing lower-cost interventions.Tesi

Ejecución, verificación y seguimiento de reciclado de asfalto en frío con emulsión en el tramo IV y V de la Carretera Central

El proyecto de servicio de conservación para la recuperación y/o reposición de la infraestructura vial Lima – Chosica – Puente Ricardo Palma, donde se inició las labores asistenciales para la empresa Construcciones Delheal S.A.C y se efectuó actividades profesionales desde el 16 de octubre del 2017 al 02 de marzo del 2020, desarrolló la ejecución de las obras de reciclado del pavimento en los tramos IV y V, de igual manera, se recolectó información para la valorización de las actividades. El problema con la red vial objeto de la rehabilitación, deriva de la deficiencia en la productividad de asfalto en vías, y en el caso de los tramos evaluados, se originan por la falta de mantenimiento, y por culminación de su vida útil del asfalto. Se realizó la ejecución de la obra de rehabilitación vial, donde se aplicó los conocimientos en materiales asfálticos, bitúmenes, agregados, seguridad industrial, ejecución de trabajos con maquinarias como los rodillos bases o neumáticos, asimismo se empleó técnicas de reciclado en frío en vía, preparación del tren de reciclado y curado; hasta la reapertura vial de manera segura para circulación vehicular. El trabajo de suficiencia profesional presentó como objetivos la identificación de optimización de plazos para el desarrollo de trabajos, con pavimento reciclado, demostrar los costos optimizados para el desarrollo de trabajos con pavimento reciclado e indicar los estándares de calidad en el desarrollo de trabajos con pavimento reciclado. Este proyecto fue efectuado en siete semanas para ambos tramos; con un costo total de S/4´502,565.92. Todo ello, siguiendo los estándares de seguridad y calidad en todos los niveles de la obra; entre ellos, personal que ingresa a obra debe estar correctamente uniformado y con su respectivo EPP´s completo para luego continuar con la charla de seguridad de 5 minutos, después de dicha capacitación se procedió al llenado del ATS (análisis de trabajo seguro), donde se identificaron los peligros, riesgos y prevenciones a considerar. Acto seguido, se iniciaron las labores una vez terminado el primer carril, luego se realizó el cambio de señalización para el siguiente carril. Además de ello, apegados a los protocolos de calidad tales como los ensayos con emulsión y siguiendo el Manual de Ensayo de Materiales en el ensayo del Muestreo de Materiales Bituminosos “MTC E 301”, por tanto, se tomó muestras asfálticas cada 200 metros de espesor de la capa reciclada, se verificó la humedad de la capa reciclada y la densidad del material que se ha compactado. Se pudo visualizar que el componente de pavimento reciclado tuvo una duración de siete semanas, determinándose que, en el caso de planificar el proyecto vial para pavimento tradicional, las fechas de inicio y de fin para cada tramo resultaron efectuadas, (a) Del 22 de enero 2020 a 05 de marzo 2020 para el tramo IV , (b) Del 05 de marzo 2020 a 19 de marzo 2020 para el tramo V. Por otro lado, el análisis presupuestario para el pavimento reciclado, se obtuvo un costo total de S/4´019,150.25. Al distribuir este resultado para el total de kilómetros que formaron parte del proyecto vial, se obtuvo un costo por kilómetro de S/1´012,635.49 para el asfalto reciclado en frío versus el costo inicial de asfalto convencional en S/4´502,565.92. Finalmente, los ensayos de calidad de los materiales cumplieron con los rangos de aceptación establecidos según las normas técnicas, por lo que la calidad del pavimento reciclado aplicado en el proyecto vial fue óptima

Diseño para el mejoramiento de la carretera Higosbamba – Colcas, distrito Cajabamba - Cajabamba, Cajamarca 2018

El proyecto consta de estudios básicos de la ingeniería civil, bajo criterios de las normas peruanas de carreteras especialmente para el mejoramiento de la carretera de los caseríos Higosbamba y Colcas, debido que es un camino de trocha, tiene pendientes mayores al 12%, sus radios mínimos son mayores al 20m y no cuenta con obras de drenaje, es por ello que la población no tiene la comodidad para su traslado como también tiene una inseguridad en caso de avenidas máximas; debido a esta necesidad de los pobladores, se realizó este proyecto con la recolección de información existente, principalmente de las autoridades de la zona de influencia. Se inició con el levantamiento topográfico para reconocer su representación gráfica del terreno, con un terreno escarpado tipo 4, presenta una longitud de 5.514km, se realizó el estudio de suelos donde según la clasificación de SUCS es suelo arcilla ligera arenosa teniendo un tramo con CRB de 6.85% y el otro tramo de 5.62%, para el cual se realizó mejoramiento de terreno a nivel de sub rasante. Para la muestra de la cantera se obtuvo un CBR de 63.58%, en el estudio hidrológico , según SENHAMI de Cajabamba se obtuvo las precipitaciones pluviales mediante el cual se determinó 14 cunetas y 14 alcantarillas; para el diseño geométrico, presenta una velocidad de diseño de 30km/h un ancho de calzada de 6m y una ancho de berma de 0.50m, con un bombeo de 2.5%, un peralte máximo del 12%, con pendientes longitudinales de 9.99%, radios mínimos de 25m, curvas de volteo con radios mínimos de 15m; para el estudio de impacto ambiental se determinó impactos negativos en la construcción e impactos positivos cuando entra a servicio de pasajeros y carga. Se concluye que la ejecución de esta carretera es de gran importancia para el desarrollo económico, social y cultural de los pueblos emergentes a este

Estudio Definitivo de la carretera: centro poblado de Chóchope – centro poblado de Penachí, provincia de Lambayeque, región Lambayeque.

El proyecto, titulado formalmente: Estudio Definitivo de la Carretera: Centro Poblado de Chóchope – Centro Poblado de Penachí, Provincia de Lambayeque, Región Lambayeque, caracteriza a un vía de tercera clase de 33.638 kilómetros la cual pertece a la red vial departamental LA-101, en este tramo de carretera la topografía es accidentada y muy accidentada, la cual se ubica al norte del territorio peruano, específicamente en Lambayeque. Los investigadores Santa María, Vásquez & Carlos proporcionan los diseños detallados de 33.638 kilómetros de vía, incluyendo los estudio de Planeación: Estudios Geográfico, Estudio Económico y los estudios de Ingeniería Basica: Estudio de Tráfico, Estudio de Topografía, Estudio de Mecánica de Suelos y Canteras, Estudio de Hidrología, Estudio Geológico, Diseño Geométrico (alineamiento y diseño de carreteras), Diseño del Pavimento, Diseño Hidráulicos y Estructurales de Obra de Drenaje, Diseño de Seguridad Vial y Señalización, Evaluación de Impacto Socio-Ambiental y Estudio de Costos y Presupuestos

Diseño Dela Carretera “Pueblo Nuevo” – “Algarrobal”, En El Distrito San Benito, Provincia De Contumaza, Departamento De Cajamarca

La presente proyecto lleva como título “DISEÑO DE LA CARRETERA “PUEBLO NUEVO” – “ALGARROBAL”, EN EL DISTRITO SAN BENITO, PROVINCIA DE CONTUMAZA, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA” y se desarrolló en el Distrito de San Benito, Provincia de Contumazá, Departamento de Cajamarca, en el año 2017. El presente proyecto, se basa en desarrollar de un diseño para la mejorar de un vía que ya existe, pero que aún no presenta las características de diseño requeridas, como anchos de vía, obras de drenaje, pendiente longitudinal y transversal, señalización, etc. El fin es desarrollar un proyecto que cubra las carencias que se presentan en las comunidades involucradas en el presente trabajo de investigación, este mejoramiento consistirá en efectuar el diseño geométrico en planta, perfil y sección transversal basado en la Norma DG 2014, además de realizar el diseño de obras de arte y la señalización de transito correspondiente, etc

Diseño de infraestructura vial para mejorar la transitabilidad vehicular: Canteras Tres Tomas – Cruce Carretera Ferreñafe Chiclayo, (km 0+000 – 11+587), Ferreñafe

La tesis tiene como objetivo, Diseñar la infraestructura vial para mejorar la transitabilidad vehicular: Canteras Tres Tomas - cruce carretera Ferreñafe – Chiclayo, (km 0+000 – 11+587), Ferreñafe, el cual se realizó con el fin de mejorar la transitabilidad vehicular de dicho tramo realizando los estudios de ingeniería básica, para posteriormente diseñar la infraestructura vial. Por consiguiente se realizó un tipo de investigación descriptiva no experimental; obteniendo como resultados en el estudio topográfico una clasificación de terreno tipo plano con pendientes de 0.22% a 6.82%, el estudio de trafico nos brindó un IMDA proyectado a 20 años de 297 veh/día, el tipo de suelo predominante encontrado es un tipo SC y SM según la clasificación SUCS, el estudio hidrológico permitió hallar caudales de diseño para alcantarilla de 1.827 m3/s y para el badén de 3.067 m3/s, el presupuesto total de la obra es de S/.15,033,465.49. De esta manera se pudo concluir que la carretera tendrá espesores de carpeta asfáltica: 10 cm, subbase: 30 cm, base: 30 cm, todo esto se realizó siguiendo los manuales que nos brinda el Ministerio de Transportes y Comunicaciones