UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
"LISANDRO ALVARADO"
DECANATO DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA VIAL iii
Propuesta de mejora para la carretera L003 LA, tramo destino
R003 (Licua) - fin variante Duaca , entre las progresivas 107+700,00
a 112+300,00 , utilizando sistema de información geográfica (S.I.G)
para su registro.
Proyecto de Trabajo Especial de Grado presentado ante la ilustre Universidad
Centroccidental "Lisandro Alvarado" como requisito final para optar al título de
Ingeniero Civil.
Por: GONZÁLEZ Q. IRIS Y.
COLMENARES B. JONÁS A.
ROSAS G. KEVIN A
TUTOR: ISABEL ROMERO
BARQUISIMETO, 2014
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
"LISANDRO ALVARADO"
DECANATO DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA VIAL
1
Propuesta de mejora para la carretera L003 LA, tramo destino
R003 (Licua) - fin variante Duaca , entre las progresivas 107+700,00
a 112+300,00 , utilizando sistema de información geográfica (S.I.G)
para su registro.
AUTORES:
Br. GONZÁLEZ Q. IRIS Y.
BR. COLMENARES B. JONÁS A.
BR. ROSAS G . KEVIN A.
BARQUISIMETO, 2014
iii
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
BARQUISIMETO - LARA
SOLICITUD DE AUTORIZACIÓN DE SUSTENTACIÓN DEL TRABAJO
ESPECIAL DE GRADO
Quien suscribe, Profesor: Ing. Isabel Romero Tutor del Trabajo Especial de Grado
denominado: Propuesta de mejora para la carretera L003 LA, tramo destino R003
(Licua) – fin variante Duaca, entre las progresivas 107+700,00 a 112+300,00,
utilizando sistema de información geográfica (S.I.G) para su registro.
Presentado por los bachilleres: Gonzalez Q. Iris Y. CI: 17.469.414, Colmenares B.
Jonas A. CI: 18.356.712, Rosas G. Kevin A. CI: 16.956.889, considero que el
Trabajo Especial de Grado está terminado y se ajusta al instructivo para la
Elaboración, Presentación y Evaluación del Trabajo Especial de Grado de la Carrera
de Ingeniería Civil y por tanto puedo presentarlo, en fe de lo cual firmo.
__________________________
Ing. Isabel Romero
vii
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
BARQUISIMETO – ESTADO LARA
Propuesta de mejora para la carretera L003 LA, tramo destino R003 (Licua)
– fin variante Duaca, entre las progresivas 107+700,00 a 112+300,00, utilizando
sistema de información geográfica (S.I.G) para su registro.
Autores: González Q. Iris Y. CI: 17.469.414
Colmenares B. Jonas A. CI: 18.356.712
Rosas G. Kevin A. CI: 16.956.889
Tutor: Ing. Isabel Romero
RESUMEN
Las vías de comunicación terrestres se han convertido en el medio físico de
interconexión entre localidades y países, convirtiéndose en un tema de atención tanto para la
empresa publica como para la privada. En la actualidad Venezuela presenta numerosos
problemas de deterioro en las diferentes vías del territorio, sin embargo llevar a cabo políticas
de inversión en el mejoramiento de las mismas requiere de la recolección de datos e
información necesaria. En este sentido disponer de una base de datos con toda la información
adecuada ayudaría a los organismos competentes en la realización de los trabajos de
mantenimiento y mejoras. Este trabajo especial de grado tiene como objetivo principal buscar
una propuesta de mejora para la carretera del tramo en estudio utilizando sistema de
información geográfica (S.I.G) para su registro. En su realización se recaudo, a través de una
serie de actividades la información necesaria sobre las condiciones del pavimento,
características de suelo, sistemas de drenaje, señalización, demarcación de la vía y
parámetros geométricos, para asi obtener los datos precisos, analizados y seguidamente crear
una base de datos de un Sistema de Información Geográfica (S.IG) de tal manera que se
acceda a ellos de una forma sencilla que permita tener de manera ordenada y sistematizada la
información requerida.
Palabras Claves: Sistema de Información Geográfico, parámetros geométricos, pavimento,
drenaje.
iv
DEDICATORIA
Este trabajo de grado primeramente se lo dedico a DIOS y a nuestra Virgen, por
permitirme llegar hasta donde estoy.
A mis padres Ana y Felipe, por darme las herramientas necesarias para cumplir mis
metas.
A mi abuelita bella que aunque ya no este conmigo físicamente siempre estará
presente en mi corazón, por haber confiado en mí siempre.
Por ultimo y por eso no menos importantes, a mis amigas Jaclyn, Flor y Diana por su
apoyo incondicional en todo momento.
González Q. Iris Y.
v
DEDICATORIA
Ante todo a Jehová Dios, por darme la vida y salud para lograr esta nueva
meta en mi vida.
A mis padres Ana Lucía Rodríguez y Arnaldo Camacho, por ser mis pilares,
mi inspiración a seguir adelante, los cuales sin importar las dificultades que encontré
en el camino siempre estuvieron ahí brindándome su apoyo incondicional para
poder llegar a cumplir este logro.
También dedico este trabajo a mi hermana Reveca, por creer en mí, en que
si podía llegar a donde estoy, a mi abuela Evelia por ser un ejemplo a seguir de
superación en la vida, quien sin importar las carencias de ciertas destrezas logró
alcanzar sus metas desarrollando nuevas virtudes.
Por último a mis abuelos María Luisa, Ceferino Antonio y Reinaldo Antonio
que aunque no se encuentren presentes para celebrar este logro conmigo sé que
siempre estuvieron protegiéndome mientras estuve fuera de casa.
Floranny E. Camacho R.
vi
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos en primer lugar a DIOS quien nos dio la vida y nos la ha llenado de
bendiciones, además nos ha dado la sabiduría suficiente para culminar nuestra carrera
universitaria.
Queremos expresar nuestros mas sincero agradecimiento, reconocimiento y cariño a
nuestros padres por todo el esfuerzo que hicieron para darnos una profesión y hacer
de nosotros personas de bien, gracia por los sacrificios y la paciencia q demostraron
todos estos años.
Gracias a nuestros hermanos y hermana quienes han sido nuestros amigos fieles y
sinceros, en los que hemos podido confiar y apoyarnos para seguir adelante.
A nuestros compañeros de tesis Jose Ramón, Flor, Diana, Alberto, Jaclyn , entre
otros, asi como a los profesores Oscar Zavarce ,Carmen Ñañez y todas aquellas
personas que de una u otra forma ayudaron a desarrollar este trabajo de grado.
Agradecemos también de manera especial a nuestra tutora quien con sus
conocimientos y apoyo supo guiar el desarrollo de la presente tesis.
González Q. Iris Y.
Colmenares B. Jonas A.
Rosas G. Kevin A.
ÍNDICE DE CONTENIDOPagina
DEDICATORIAAGRADECIMIENTORESUMENÍNDICE DE TABLASÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURASINTRODUCCIÓNCAPÍTULO I 3•
EL PROBLEMA 3Planteamiento del Problema 3Objetivos 6
Objetivo General 6Objetivos Específicos 6
Justificación 6Alcance 7Limitaciones 7
CAPÍTULO II 8MARCO TEÓRICO 8Antecedentes del Estudio 8Bases Teóricas 8
CAPÍTULO III 58MARCO METODOLÓGICO 58Tipo de Investigación 58Población y Muestra 59Métodos y procedimientos aplicados durante el estudio 60Creación de base de datos en un sistema de información geográfica 72
(SIG)CAPÍTULO IV 74
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 74Inspección Visual de la vía 74Evaluación de la condición del pavimento (PCI) 74Extracción de Núcleos de Asfalto (Core - Drill) 77Promedio diario de tránsito (PDT) 81Evaluación del suelo 83Verificación de los parámetros geométricos de la vía 88Evaluación del sistema de drenaje vía 91Evaluación de las demarcaciones y señales de tránsito 95Generación de bases de datos del tramo en SIG 96
CAPÍTULO V 99CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 99Conclusiones 99Recomendaciones 101
103
vi¡
1CAPÍTULO VI
LA PROPUESTA 103Objetivos 103
Objetivo General 103Objetivos Específicos 103
Rehabilitación del pavimento a partir de las variables obtenidas 104Determinación de los parámetros de diseño 104Propuesta del trazado de los dispositivos de control de tránsito 111Rehabilitación y Mantenimiento de los drenajes a partir de lasVariables obtenidas 116Plan de mantenimiento rutinario de los sistemas de drenajes 117Plan de mantenimiento periódico de los sistemas de drenajes 118
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASANEXOS
xi
INDICE DE TABLAS
Pagina
Tabla Nº 1. Nomenclatura de las carreteras troncales 15
Tabla Nº 2. Nomenclatura de las carreteras locales 16
Tabla Nº 3. Nomenclatura de las carreteras ramales 17
Tabla Nº 4. Longitud mínima de tangentes 19
Tabla Nº5. Radio horizontal mínimo 20
Tabla Nº 6. Relación velocidad-fricción-peralte-radio en carreteras. 24
Tabla Nº 7. Rangos de clasificación del PCI 30
Tabla Nº 8. Formato de PCI 32
Tabla Nº 9. Fallas consideradas en PCI, Pavimentos Flexibles 34
Tabla Nº 10. Unidades de Muestreo Asfálticas. 38
Tabla Nº 11. Factor de medición para ajuste de intensidad diaria. 67
Tabla Nº 12. Valores promedio del factor camión para las diferentes
entidades del país.
68
Tabla Nº 13. Valores del factor de distribución por sentido 69
Tabla Nº 13. Valores del factor de distribución por sentido 69
Tabla Nº 15. Valores del factor 69
Tabla Nº16. Resumen en PCI 75
Tabla Nº16. Resumen en PCI 76
Tabla Nº 17. Resumen Muestreo Aleatorio 79
Tabla Nº 18 Resumen Espesor Promedio 80
Tabla Nº 19. Totalización del conteo 81
Tabla Nº 20. Resumen intensidad diaria vehicular 81
Tabla Nº 21. Resumen Cargas Equivalentes Acumuladas 82
Tabla Nº 22. Resumen Factor de Crecimiento 83
Tabla Nº 23. Resumen Cargas Equivalentes totales 83
Tabla Nº 24. Resumen contenido de humedad, límites de consistencia,
gravedad específica y actividad de la arcilla del talud de relleno.
84
Tabla Nº 25. Resumen de granulometría del talud de relleno. 84
xii
Tabla Nº26. Resumen contenido de humedad, límites de consistencia,
gravedad específica y actividad de la arcilla del talud de corte.
85
Tabla Nº 27. Resumen de granulometría del talud de corte 85
Tabla Nº28. Resumen del ensayo de penetración con el cono dinámico 86
Tabla Nº 29. Resumen cálculo del percentil de diseño. 87
Tabla Nº 30. Resumen pendientes longitudinales. 89
Tabla Nº 31. Resumen geometría de las curva. 89
Tabla Nº 32. Resumen bombeo 90
Tabla Nº 33. Resumen longitud máxima en rectas 90
Tabla Nº 34. Resumen calculo típico para la evaluación de cunetas. 93
Tabla Nº 35. Resumen caudales cunetas 93
Tabla Nº 36. Resumen caudales alcantarillas 94
Tabla Nº 37. Resumen cálculo de caudal alcantarilla tipo cajón. 95
Tabla Nº 38. Señalización existente en el tramo 95
Tabla Nº 39. Resumen señales de prevención propuestas 108
Tabla Nº 40. Resumen demarcaciones propuestas. 109
Tabla Nº 41. Resumen señales de información propuestas 110
Tabla Nº 42 Resumen señal de reglamentación propuesta 111
Tabla N° 43. Resumen de mantenimiento de alcantarillas 115
Tabla N° 44. Resumen de mantenimiento de cunetas 115
xiii
INDICE DE FIGURAS
Pagina
Figura Nº 1. Señal Identificadora de las Carreteras Troncales 15
Figura Nº 2. Señal Identificadora de las Carreteras Locales 17
Figura Nº 3. Señal Identificadora de las Carreteras Ramales 17
Figura Nº 4. Red de Carreteras Troncales de Venezuela (actual y
futura)
18
Figura Nº 5. Mapa Vial del Estado Lara, y tramo de estudio 18
Figura Nº 6. Relación entre los diferentes niveles de deterioro y de
intervención
27
Figura Nº 7. Curva de deterioro de un pavimento 37
Figura Nº 8. Formato de conteo. 42
Figura Nº 9. Cunetas Tipo 47
Figura Nº 10. Gráfico de Secciones homogéneas 78
Figura Nº 11. Percentil de diseño unidad de diseño I. 87
Figura Nº 12. Percentil de diseño unidad de diseño II. 88
Figura Nº 13. Curva IDF para 5 años 92
Figura Nº 14. Curva IDF para 25 años. 94
Figura Nº 15. Campos de la capa PCI 97
Figura Nº 16. Planilla de recolección de datos 98
Figura Nº 17. Esquema de ejecución de las lechadas asfálticas 105
xiv
ÍNDICE DE FOTOS Pagina
Foto N°1. Medición de fallas 63
Foto N°2. Medición de fallas. 63
Foto N° 3. Extracción de núcleo core drills 64
Foto N° 4. Sellado de huecos 64
Foto N° 5.espesor de la capa asfáltica 64
Foto N° 6. Espesor del núcleo 64
INTRODUCCIÓN
1
INTRODUCCIÓN
La preocupación humana por facilitar el traslado a los lugares de mayor interés
dio como nacimiento al camino, vía de comunicación que en su origen no era más
que una faja de terreno acondicionada de algún modo para facilitar el paso de
personas que, con el transcurrir del tiempo, fueron construidas fundamentalmente
para la circulación del medio de transporte carretero, tanto para el ámbito urbano
como el rural.
El desarrollo de un país o región depende en gran parte de los sistemas de
carreteras con que cuente, debido a que por medio de estos se realiza la comunicación
entre las zonas rurales y los sectores industrializados, permitiendo además el
transporte de la mayoría de los productos de primera necesidad contribuyendo esto a
mejorar la calidad de vida de su población, es por esto que resulta de gran
importancia que dichos sistemas se encuentren en un estado ideal para su buen
funcionamiento
En Venezuela específicamente en el Estado Lara, el transporte de personas y
mercancías se realiza en gran parte por carreteras mediante vehículos automotores, ya
que el sistema ferroviario, principal competidor del transporte por carretera, todavía
se encuentra en su fase inicial, es por ello que es de vital importancia ofrecer
información a los diferentes organismos encargados del mantenimiento de carreteras,
para evitar a futuro una red vial deficiente con altos costos de rehabilitación y
accidentes donde se produzcan pérdidas humanas y materiales.
Bajo este contexto se plantea una investigación acerca de la carretera L003 LA en
el tramo con destino R003 (Licua) – fin variante Duaca, entre las progresivas
107+700,00 a 112+300,00, Municipio Crespo, Estado Lara; donde se estudian sus
condiciones actuales, así como sus características físicas y geométricas, verificando si
cumplen con la Norma Vial Vigente y modelando así la información suficiente para
INTRODUCCIÓN
2
presentarla en un Sistema de Información Geográfica, en este caso gvSIG, con el fin
de generar una base de datos sobre las condiciones actuales de la vía para que sirva de
apoyo a los organismos competentes a la hora de realizar un proyecto de inversión.
La investigación fue estructurada en seis (6) capítulos, que se describen a
continuación:
Capítulo I: Planteamiento Del Problema, donde se presenta la situación de
estudio, objetivos, alcances y limitaciones de la investigación.
Capítulo II: Marco Teórico, aborda las bases teóricas referidas a los temas
relacionados con la investigación.
Capítulo III: Marco Metodológico, donde se detalla la metodología a ser
aplicada en el desarrollo de la investigación.
Capítulo IV: Análisis y Resultados, se muestran los análisis y la interpretación
de los resultados.
Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones, se presenta la argumentación
de conclusiones de la investigación y recomendaciones para posteriores trabajos.
Capítulo VI: Propuesta de mejora para la carretera del tramo en estudio.
Finalmente se reseñan las referencias bibliográficas que sirvieron de apoyo a la
realización del proyecto y los apéndices del mismo.
CAPITULO I EL PROBLEMA
3
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del problema
Desde tiempos remotos el hombre se ha enfrentado con el problema de vencer las
distancias y para resolver este problema empezó a utilizar sus propios medios de
comunicación. Es por ello que ha utilizado su ingenio para ir evolucionando y así
poder construir caminos que han sido estructurados y caracterizados de acuerdo a su
época.
Los caminos surgieron debido a la necesidad del hombre de transitar, de viajar, de
intercambiar productos y sobre todo de esa gran inquietud humana por movilizarse y
conocer nuevos lugares. Eran senderos que le permitían a una comunidad tener
acceso a los ríos y salida al mar. Los primeros caminos eran de tierra, senderos
angostos, donde transitaban animales y carretas, también carruajes tirados por
caballos, burros o mulas y a veces empujados o arrastrados por el hombre mismo. En
algunos pueblos y ciudades, por caminos empedrados, que eran vías elaboradas
artesanalmente, juntaban muchas piedras lisas y construían caminos y calles que se
amalgamaban con barro.
A nivel mundial es previsible la existencia de fenómenos meteorológicos que
puedan afectar a la vialidad de las carreteras, se dispone con carácter permanente de
un servicio para llevar a cabo todas las actuaciones necesarias para el mantenimiento
de las diferentes situaciones que puedan ocasionar las afecciones a la circulación que
estos fenómenos producen y así llevar estas afecciones a lo mínimo posible.
CAPITULO I EL PROBLEMA
4
Dentro de los trabajos diarios de conservación de las carreteras, se incluyen los
trabajos necesarios para el mantenimiento de los elementos constitutivos de la
carretera, barreras, pavimentos, entre otros, con los niveles de calidad más próximos a
los deseables para cada uno de ellos según las características de cada tramo de
carretera de que se trata, tomando en cuenta las prioridades y recursos disponibles.
En nuestro país no existe una buena gestión en cuanto a mantenimiento de vías
terrestres se refiere; parte de ello se debe a la poca información que se tiene de las
mismas, como también a la pésima planificación y organización de los datos
existentes, lo que trae como consecuencia carreteras en mal estado, y también
acciones de reparación o reconstrucción tardías cuando estas vías ya presentan un
avanzado deterioro.
Específicamente en el Estado Lara, el transporte de personas y mercancías se
realiza en gran parte por carretera mediante vehículos automotores, ya que el sistema
ferroviario, principal competidor del transporte por carretera, todavía se encuentra en
su fase inicial, es por ello que es de vital importancia ofrecer información a los
diferentes organismos encargados del mantenimiento de carreteras, para evitar a
futuro una red vial deficiente con altos costos de rehabilitación y accidentes donde se
produzcan pérdidas humanas y materiales.
En referencia a esto, es de vital importancia contar con un sistema de información
geográfica que permita un eficiente ordenamiento de los datos obtenidos, así como
también una mejor planificación de los mismos, para así disminuir el tiempo en el
suministro de la información; lo que conlleva a una eficiente y rápida ejecución en
futuras obras de mantenimiento, es por ello que se requiere un modelo conceptual
sustentado en principios filosóficos y éticos que permiten ordenar la información y
sistematizarla para que se incorpore al sistema en forma eficiente y permite además
obtener como resultado una propuesta racional de inversión.
CAPITULO I EL PROBLEMA
5
Es necesario incentivar la puesta en marcha de acciones institucionales,
normativas y funciones eficientes que, de esta manera garantizaría la conservación de
la vía en beneficio de la comunidad.
En el estado Lara específicamente en el municipio Crespo, en la local L003 LA en
el tramo destino R003 (Licua) – fin variante Duaca, de progresivas 107+700,00 a
112+300,00, se observa que mucho de los factores como: drenaje, pavimento,
señalización, control de la vegetación, entre otros. No están en pleno funcionamiento,
ya que no se les ha dado el debido mantenimiento exponiendo a los usuarios a una vía
insegura.
Los organismos nacionales y regionales encargados de velar por el buen
funcionamiento de las carreteras, carecen de información confiable acerca del estado
de las mismas, es por ello que este trabajo pretende levantar, registrar y sistematizar
la información, manipulándola, clasificándola y almacenándola, utilizando Sistemas
de Información Geográfica (S.I.G).
A tal efecto, el trabajo tiene como finalidad presentar una propuesta de mejora
para la carretera L003 LA, tramo destino R003 (Licua) – fin variante Duaca, entre las
progresivas 107+700,00 a 112+300,00, utilizando sistema de información geográfica
(S.I.G) para su registro.
CAPITULO I EL PROBLEMA
6
Objetivos
Objetivo General:
Propuesta de mejora para la carretera L003 LA, tramo destino R003 (Licua) – fin
variante Duaca, utilizando sistema de información geográfica (S.I.G) para su registro.
Objetivos Específicos:
Diagnosticar la condición actual de la carretera L003 LA, tramo destino R003
(Licua) – fin variante Duaca, entre las progresivas 107+700,00 a 112+300,00.
Determinar los parámetros geométricos, las condiciones físicas y funcionales
del sistema de drenaje, tipos de señalización y elementos existente en la
calzada.
Aplicar el sistema de Información Geográfica (S.I.G), donde se pueda
registrar información actualizada junto a los parámetros geométricos, las
condiciones físicas y funcionales del elemento existente en la calzada.
Elaborar una propuesta para la mejora del tramo en estudio.
Justificación
El diseño de una vía debe garantizar seguridad y comodidad para las personas que
la transitan, la debida señalización, la condiciones de drenajes y el pavimento que la
conforman son parámetros geométricos muy importantes en la estructura de la
misma, haciéndola así un medio seguro y óptimo para el tránsito vehicular.
Durante el recorrido del tramo en estudio el cual se encuentra en la L003 LA en el
tramo con destino R003 (Licua) – fin variante Duaca, de progresivas 107+700,00 a
112+300,00, según la observación directa permitió evidenciar que muchos de los
parámetros antes mencionados no están en buen funcionamiento. Debido a esto la
CAPITULO I EL PROBLEMA
7
población de este sector y los usuarios de este tramo están siendo afectados, lo que
hace significativo y valioso la realización del estudio en esta zona, ya que se
proponen mejoras del tramo en estudio y toda la información necesaria para
realizarlas. Igualmente será un aporte a los organismos como INVILARA (Instituto
de Vialidad del estado Lara) y el MTC (Ministerio del Poder Popular para el
Transporte Terrestre), encargados de la vialidad del estado, para que sirva como
referencia en el Mantenimiento y Rehabilitación para esta y cualquier otra vía del
estado.
Alcances
Este trabajo tendrá como alcance principal presentar una propuesta de mejora para
la carretera L003 LA, tramo con destino R003 (Licua) – fin variante Duaca, entre las
progresivas 107+700,00 a 112+300,00, utilizando sistema de información geográfica
(S.I.G) para su registro.
El trabajo de investigación alcanzara estudios a nivel de pregrado aplicando los
conocimientos adquiridos en las aulas universitarias.
Limitaciones
No se cuenta con cuenta con ningún tipo información acerca de las características
del pavimento y años de construcción de la vía.
No posee ningún tipo de planos.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
8
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Antecedentes del Estudio
Aláñez, Infante y Rojas (2007). En su trabajo especial de grado titulado
“PROPUESTAS DE MEJORAS DE LA VIA SUB-RAMAL 010 DEL MUNICIPIO
AUTÓNOMO TORRES, ESTADO LARA”, el objetivo de esta investigación fue el
de proponer mejoras a la vía, permitiendo el análisis sistemático de problemas en la
realidad, aplicando métodos como el Índice de Condición de Pavimentos (PCI), para
así obtener un diagnóstico de la vía, del mismo modo evaluaron mediante estudios
hidrológicos el comportamiento de las obras de drenaje presente, para finalmente
proponer la rehabilitación de todo el pavimento flexible, mantenimiento y
construcción de drenaje. Este trabajo nos ayuda en cuanto a la aplicación de métodos
como el Índice de Condición de Pavimento (PCI), la evaluación de las obras de
drenaje y las propuestas de rehabilitación hacia el pavimento.
E. Báez y M. Rodríguez (2009) en su trabajo especial de grado titulado
“DISEÑO GEOMÉTRICO DE UNA VÍA DE ENLACE ENTRE LAS AVENIDAS
CIRCUNVALACIÓN RESIDENCIAL Y HERMÁN GARMENDIA, DE LA
CIUDAD DE BARQUISIMETO, MUNICIPIO IRIBARREN, ESTADO LARA”
pretende mejorar los problemas de vialidad, lo cual sería una solución al
descongestionamiento, atrayendo el tránsito vehicular y mejorando la capacidad de
servicio de las vías afectadas. En la cual se recomienda evaluar la posibilidad de
peraltar las curvas horizontales de la avenida de enlace además de realizar un
proyecto de iluminación en la Av. Circunvalación Residencial y en la vía de enlace
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
9
para garantizar una buena visualización y de esa manera los usuarios que transitan lo
hagan con mayor confort y seguridad.
D. Pérez y C. Rangel (2009). En su trabajo especial de grado titulado
“PROPUESTA DE UNA METODOLOGÍA PARA LA GESTIÓN DE
CARRETERAS, BASADO EN LOS SISTEMAS DE GESTIÓN DE PAVIMENTO
(S.G.P.) EMPLEANDO LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO
(S.I.G.). CASO DE ESTUDIO: LOCAL L006, TRAMO COPEY-SIQUISIQUE,
MUNICIPIO URDANETA, ESTADO LARA”, se enfocaron en la recolección de
información de la vía, realizaron estudios de condición de pavimento, inspecciones al
sistema de drenaje, analizaron las acciones sobre el tráfico del pavimento, estudiaron
el suelo de fundación y la capacidad de soporte del mismo, esta información la
analizaron, procesaron y sistematizaron en el software MapInfo donde se clasificó,
almacenó y manipuló logrando el nuevo sistema que da una visión a las gerencias de
proyectos de vialidad.
A. Tirado y W. Cordero (2009). En su investigación titulada “PROPUESTA
DE UNA METODOLOGÍA PARA LA GESTIÓN DE CARRETERAS BASADO
EN LOS SISTEMAS DE GESTIÓN DE PAVIMENTO, EMPLEANDO SISTEMA
DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA. CASO DE ESTUDIO: LOCAL L006
TRAMO EL PORVENIR - EL COPEY, MUNICIPIO URDANETA, ESTADO
LARA”, en la cual obtuvieron los datos pertenecientes al tramo en estudio y
almacenamiento de los mismos, realizaron las siguientes fases de investigación: fase
de diagnóstico, fase de análisis e interpretación de resultados y fase de propuesta a
nivel red. Con esos datos obtuvieron las condiciones del pavimento, características
del suelo, tránsito vehicular y los sistemas de drenaje, puentes, señalización y de
demarcación de la vía, para la creación de una base de datos con la cual propusieron
una metodología para la Gestión de Carreteras basado en los Sistemas de Gestión de
Pavimento, empleando Sistema de Información Geográfica.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
10
J. Gavidia y R. Orellana (2011). En su trabajo especial de grado titulado
“DIAGNÓSTICO Y REGISTRO DE LAS CONDICIONES FÍSICAS Y
GEOMÉTRICAS DE LAS CARRETERAS NACIONALES DE ACUERDO A LAS
NORMAS VIGENTES, UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICA (S.I.G.) Y PROPUESTA PARA SU MEJORA. L001 LA EN EL
TRAMO LAS ADJUNTAS, DE PROGRESIVAS 43+700,00 A 47+600,00, CON
DESTINO A T007 LA”, el cual se basa en la recolección de información sobre la vía,
realizaron estudios de condición de pavimento, inspecciones al sistema de drenaje,
examinaron la señalización vertical y horizontal, analizaron las acciones sobre el
tráfico del pavimento, estudiaron el suelo de fundación y la capacidad de soporte del
mismo, esta información la analizaron, procesaron y sistematizaron en el software
MapInfo donde se clasificó, almacenó y manipuló logrando el nuevo sistema que da
una visión a las gerencias de proyectos de vialidad. Este trabajo nos orienta acerca del
uso y manejo de programas, así como para la aplicación del estudio del Índice de
Condición de Pavimento (PCI) en la información en carreteras.
Bases Teóricas
Se presentan una serie de definiciones tomadas de la guía del Departamento de
Ingeniera Vial realizada por el Ing. José Raúl de la Cruz y Apuntes de Pavimentos del
Ingeniero Gustavo Corredor, que serán de gran importancia para el desarrollo de esta
investigación, las cuales se especifican a continuación:
El Transporte: Es el traslado de personas, materiales y productos; de algún lugar a
otro. Es una actividad necesaria para el desarrollo económico de un país ya que
posibilita el acceso a personas, bienes, productos agrícolas, forestales y mineros a los
centros de comercialización y procesamiento.
La ordenación de la actividad social del país, afirmada sobre la base de las
políticas económicas, educativas y sanitarias del estado, así como la interconexión
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
11
internacional y la propia defensa del territorio nacional están íntimamente
relacionadas con la planificación del transporte.
Carretera: es una vía de dominio y uso público, proyectada y construida
fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. Existen diversos
tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el término carretera para definir a la
carretera convencional que puede estar conectada, a través de accesos, a las
propiedades colindantes, diferenciándolas de otro tipo de carreteras, las autovías y
autopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se
distinguen de un simple camino porque están especialmente concebidas para la
circulación de vehículos de transporte.
Clasificación de las Carreteras: Se agrupan de modo diverso: por su ámbito
espacial, función, divisoria central, y por su vinculación de carácter oficial con el ente
gubernamental que la administra.
A. Por su ámbito espacial se les clasifica en vías urbanas y vías rurales.
Vías Urbanas:
Autopista: vía dividida con control total de accesos e interconexión a
otras vías a través de nodos resueltos a desnivel (Enlaces). Absorben primordialmente el
tránsito de paso.
Vía Expresa: vía dividida con control parcial de accesos e interconexión
a otras vías con nodos resueltos con intersecciones y/o enlaces. Absorben el tránsito de
paso.
Vía Arterial: vía usualmente dividida y con acceso a propiedades
privadas. La interconexión con otras arteriales (o con colectoras) es generalmente a nivel
y con control semafórico. Colectan el tránsito de viajes intermedios.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
12
Vía Colectora: los flujos se segregan por simple demarcación o
separadores angostos. Su principal función es la accesibilidad a las propiedades
adyacentes. Su movilidad es baja por lo que de ordinario absorben el tránsito de viajes
cortos.
En ausencia de arteriales el tránsito debe ser absorbido por las colectoras resultando
mezclas de viajes de distinta taxonomía con la consiguiente reducción de la velocidad de
operación. Los nodos se saturan con cruces a la izquierda y la semaforización es
ineficiente.
Vías Locales: absorben viajes cortos dando acceso a las propiedades
distantes de las vías colectoras. La accesibilidad es total en detrimento de la movilidad.
Conforman estás vías una red localizada con flujos canalizados hacia las colectoras.
Vías rurales
Las categorías empleadas en la clasificación son las mismas de las vías
urbanas con excepción de las Vías Arteriales donde existe una subdivisión en
principales y secundarias; tenemos entonces:
Autopistas y Vías Expresas: su diferenciación está presente solo en
teoría, más en la práctica, entendiéndose como ejemplo el caso Venezuela, no es posible
diferenciarlas dado que los elementos funcionales y geométricos que tipifican a cada
clase no se alcanzan. Veamos un caso cercano, el tramo de la Autopista Centro
Occidental correspondiente al Estado Yaracuy: a su paso por las adyacencias de las
poblaciones Sabana de Parra, Urachiche y Chivacoa los nudos se solucionan con
intersecciones contraviniendo la obligatoriedad del control total de acceso y las
soluciones de interconexión a desnivel. Solo hay enlaces totales en la interconexión con
la Troncal 11 (Distribuidor Chivacoa), en Guama y en El Peñón. Sin embargo, en líneas
generales, estas vías forman parte de la red principal y por sus características de
continuidad e interconexión absorben el tránsito de viajes largos entre poblaciones prin-
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
13
cipales. Sus velocidades de operación, en términos de seguridad y confort, son
relativamente altas.
Vías Arteriales Principales: absorben prioritariamente el tránsito de paso
y dan acceso a los predios privados adyacentes. Conectan ciudades importantes o se
interconectan con otras vías principales.
Los volúmenes de tránsito son importantes y pueden entremezclarse viajes largos e
intermedios. Son las encargadas de canalizar, cuando no existen Vías Expresas, el
volumen viario dando entonces lugar a niveles de servicio deficientes.
Vías Arteriales Secundarias: también absorben el tránsito de paso pero
su accesibilidad a los predios adyacentes es alta ya que atraviesan centros poblados
aumentando notablemente los tiempos de viaje; un ejemplo local lo constituye el tramo
larense de la Troncal 7 que atraviesa las poblaciones de Quibor, El Tocuyo y Guárico.
Vías Colectoras: canalizan el tránsito de unidades espaciales pequeñas.
Conectan pequeños pueblos, caseríos y centros industriales en su recolección y
distribución del tránsito local hacia carreteras de mayor jerarquía. La carretera El
Porvenir-Aguada Grande - Siquisique (Tramo inicial de la Local 6 del Estado Lara)
conecta a esas poblaciones con la Troncal 4.
Vías Locales: su función básica es la recolección y distribución del
tránsito local desde los predios privados adyacentes, caseríos y centros de producción,
hacia las vías colectoras.
B. La clasificación funcional se basa en las dos principales funciones que las
carreteras están destinadas a suplir: la movilidad y la accesibilidad. Estas
funciones lejos de ser complementarias son excluyentes, es decir que a mayor
movilidad menos accesibilidad y viceversa.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
14
C. La clasificación por el "Tipo de Divisoria" atiende a la manera de segregar los
flujos viarios:
Vías Divididas: los sentidos de circulación están aislados por elementos físicos
de ancho variable que se ubican paralelamente al eje de la vía. En Venezuela se emplea
el término "separador central" cuando el elemento físico es angosto y prominente
mientras que se da el nombre genérico de "Isla Central" al separador amplio,
normalmente deprimido y con cuneta central revestida o no. Las vías divididas, de
acuerdo a la relación geométrica de las calzadas con respecto al eje se denominan:
1) Vías de Calzadas Divididas: cada grupo de dos o tres canales
relacionados geométricamente con el eje de la vía representa una calzada por sentido de
circulación.
2) Vías de Calzadas Separadas: cada calzada, de dos o tres canales por
sentido de circulación, está asociada a un eje independiente. Una vía puede presentar en
su desarrollo ambos tipos de calzada.
Vías No Divididas: son aquellas cuyas calzadas son adyacentes y la geometría
de su sección transversal está asociada a un eje común. De ordinario la separación de
los flujos solo está demarcada por una doble línea central lo que resulta en frecuentes
ocupaciones de los canales de sentido contrario de circulación para adelantar
vehículos.
D. Clasificación Oficial de las Carreteras Nacionales: en orden decreciente de
importancia la nomenclatura oficial de las carreteras es: Troncales, Locales,
Ramales y Sub- ramales. La descripción de cada categoría se tomó textualmente
de las "Normas para el Proyecto de Carreteras"(1997) del Ministerio del Poder
Popular para Transporte y Comunicaciones.
Troncales: "Son carreteras interestatales entre los centros poblados de mayor
importancia del país. Contribuyen a la integración regional, al desarrollo económico del
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
15
país y proveen interconexión regional y comunicación internacional". La nomenclatura
empleada para denotarlas es un número, par para las de sentido norte sur e impar para
las este oeste. En la señalización vertical de estas carreteras se emplea un escudo
festoneado, partido, conteniendo el cuartel superior el número de la Troncal (que es
invariable en toda su extensión) y el inferior la entidad territorial donde la señal se ha
colocado. Exteriormente se indica el sentido de circulación del usuario. En los planos y
cartas el escudo solo contiene el número de la Troncal.
La señal identificadora de la Troncal 4, mostrada en la Figura 1, conserva su número
a su paso por los Estados Falcón (la progresiva 0+000 se localiza en ese Estado en el
puerto de Guaranao), Lara y Portuguesa. Mantendrá ese mismo número cuando se
culmine, pasando por los estados Barinas y Apure y llegando a la frontera en la margen
venezolana del río Meta al frente de la población colombiana de Nueva Antioquía. El
origen de toda Troncal es un punto escogido por su posición ventajosa, por su facilidad
de ubicación y por conservar el mismo sentido de recorrido que fue definido para el
Sistema Troncal del Plan Preliminar de Vialidad (E-O y N-S). El destino de toda troncal
será a) un punto fronterizo o extremo del país b) el punto de intersección con otra troncal
que la limita.
Figura Nº 1 Señal Identificadora de las Carreteras Troncales
Fuente: Ministerio del Poder Popular para Transporte y Comunicación.
Tabla Nº 1. Nomenclatura de las carreteras troncales.
Fuente: Propia.
Nombre Número Entidad Origen
T 004 LA K000
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Locales: "Son carreteras de interés regional que permiten la comunicación entre
centros poblados y vías de mayor importancia y reúnen el tránsito proveniente de
Ramales y Sub-Ramales". Su identificación en señales verticales se realiza por un
círculo contentivo del estado al que pertenece y un número, siendo este último también
de carácter estatal lo que se traduce en la existencia de numerosas vías locales
igualmente numeradas pero localizadas en distintas entidades territoriales.
Figura Nº 2 Señal Identificadora de las Carreteras Locales
Fuente: Ministerio del Poder Popular para Transporte y Comunicación.
Tabla Nº 2. Nomenclatura de las carreteras locales
Fuente: Propia.
Ramales: "Carreteras de interés local que intercomunican centros poblados de
menor importancia y proveen acceso de estos a las carreteras principales". Son vías de
particular importancia dentro del Sistema Vial del país ya que distribuyen el tránsito
proveniente de fundos y centros de producción hacia vías de mayor importancia. Su
señalización en vías y planos es un rombo equilátero-angular contentivo de un número
que identifica la carretera. Esta numeración, igual que en el caso de las carreteras
Locales, es particular de cada estado.
Nombre Número Entidad Origen
T 004 LA K000
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
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Figura Nº 3 Señal Identificadora de las Carreteras Ramales
Fuente: Ministerio del Poder Popular para Transporte y Comunicación.
Tabla Nº 3. Nomenclatura de las carreteras ramales.
Fuente: Propia.
Sub-Ramales: "Carreteras de importancia específicamente local que proveen
accesos a fundos, otras explotaciones y centros de producción aislados". No ha sido
definida una señalización vial para estas carreteras y en los planos se les denota como,
por ejemplo, S-21, que significa Sub-Ramal 21 teniendo el número las mismas
características de las dos categorías anteriores.
El origen de las vías Locales, Ramales y Sub-Ramales estará ubicado siempre
en el punto de intersección con otra vía de mayor o igual jerarquía y su destino será el
punto de empalme con otra carretera o sitio importante.
Nombre Número
R 004
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Figura Nº 4 Red de Carreteras Troncales de Venezuela (actual y futura)
Fuente: Nomenclador Oficial de la Red Vial Venezolana M.T.C
Figura Nº 5 Mapa Vial del Estado Lara, y tramo de estudio
Fuente: www.a-venezuela.com/mapas/map/html/viales/larav.html
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
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Según E. Báez y M. Rodríguez (2009) los elementos que definen las
características geométricas de una vía urbana, están íntimamente ligados a la forma
en que los vehículos pueden utilizarla, a sus comportamientos en la vía, a la armonía
entre estética y funcionalidad de todos los elementos urbanos, que también
conforman el mismo espacio vial y a la presencia de los peatones con todos sus
deseos de circulación.
Características geométricas en planta:
Tramos rectos: El trazado de una vía está compuesto generalmente por una
sucesión de alineamientos rectos tangentes enlazados entre sí por curvas.
Tramos curvos: La primera acción para la elaboración de un diseño
geométrico de una vía urbana es la fijación del eje y determinación de los bordes de
calzada (derecho e izquierdo).
Tabla Nº 4. Longitud mínima de tangentes.
VELOCIDAD
DE DISEÑO
(Km/h)
EXPRESAS Y
ARTERIALES (m)
COLECTORAS Y
LOCALES (m)
30 - - 15 20
40 30 40 20 25
50 35 50 25 30
60 45 60 30 35
80 60 80 - -
Fuente: Manual técnico diseño del sistema vial urbano (FONTUR) 1991.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
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Curvas circulares simples: Es el tipo de curva más empleado por su sencillez,
para acordar dos alineamientos rectos en el trazado de una vía urbana donde el radio
es el elemento principal a ser escogido.
Curvas circulares compuestas: Son dos o más arcos circulares empleados para
acordar dos alineamientos rectos, permitiendo que la vía se adapte mejor a las
condiciones topográficas urbanas.
Curvas de Transición: Es un tipo de curva utilizado en concordancia con
alineamientos rectos y la curva circular, para proporcionar una trayectoria más
confortable y segura, posibilitar velocidades más uniformes, facilitar manejo de los
vehículos, efectuar la variación del peralte y sobreancho, así como para mejorar el
aspecto estético del alineamiento. Generalmente una curva de transición está
compuesta por dos tramos con transición en espiral y un tramo circular.
Tabla Nº5. Radio horizontal mínimo.
TIPO DE VÍA RADIO MÍNIMO (m)
Expresa 200
Arterial 100
Colectora 50
Local 10
Fuente: Manual técnico diseño del sistema vial urbano (FONTUR) 1991.
Características geométricas en el Perfil Longitudinal:
Pendientes: La inclinación y la longitud de los tramos en pendiente,
condicionan el buen funcionamiento de una vía urbana, ya que afectan a la velocidad
de operación, principalmente, de los vehículos pesados.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
21
Valores Máximos:
Vía Expresa: 3 %.
Vía Arterial: 4 %.
Vía Colectora: 8 %.
Vía Local: 12 %.
Curvas verticales: Las curvas verticales son los elementos geométricos del
perfil longitudinal que permiten la concordancia entre las pendientes longitudinales,
para proporcionar mayor confort y mejor visibilidad.
Las pendientes longitudinales pueden tener sus pendientes con valores
algebraicos positivos o negativos y según ellos, las curvas verticales de concordancia
pueden tener la forma cóncava o convexa.
Esta concordancia vertical se realiza mediante una parábola de segundo grado
preferiblemente debido fundamentalmente a la facilidad del cálculo, a más de ser una
curva que suaviza eficazmente el cambio de pendiente de las rectas que enlaza.
Además su forma se ajusta a la trayectoria de los vehículos para la condición de
máximo confort, seguridad y operación.
Clasificación:
Según su curvatura:
- Convexa.
- Cóncava.
Según su simetría:
- Simétrica.
- Asimétrica.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
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Características Geométricas en Sección Transversal.
Ancho de canales: El ancho ideal de un canal es de 3,60 metros, por razones
de tipo económico, físico, geográfico, social e institucional, los anchos de calzadas
pueden reducirse.
En situaciones especiales (en tramos cortos) podrán ser usados valores
menores que el mínimo, pero siempre mayores de 2,70 metros.
Números de canales: Esta característica está directamente relacionada con el
aspecto de clasificación funcional de la vía, con la capacidad operacional necesaria
para atender a la demanda vehicular y con el sentido de circulación.
La determinación del número de canales y consecuentemente del ancho de las
calzadas, en principio, viene definida en los estudios de planificación de la red vial y
de los transportes urbanos.
Peralte y Curvatura
Por razones de seguridad y confort, las curvas deben ser peraltadas para garantizar
un mejor equilibrio entre las fuerzas que actúan sobre un vehículo al transitarla; el
peralte es la inclinación transversal que se le da a las calzadas para contrarrestar las
fuerzas centrípetas que se desarrollan cuando un vehículo describe una trayectoria en
curva.
Si el vehículo viaja a una rapidez constante y el radio de la curva es R, la magnitud
de la fuerza viene dada por la magnitud:
Donde
F= Fuerza centrípeta desarrollada en la curva.
P= Peso del vehículo.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
23
V= Velocidad del vehículo.
g= Aceleración de la gravedad.
Según la norma para el “proyecto de carreteras de Venezuela (1997)”, el
rango de valores de peralte es:
Hasta 4% en vías Urbanas y Sub-urbanas sin control de acceso.
Hasta 8% en carreteras, Vías expresas y autopistas.
Excepcionalmente puede usarse hasta un 10% de peralte siempre y cuando esté
debidamente justificado. Siempre con el peralte que se adopte se debe tener en cuenta
el ancho de la calzada y si característica.
Coeficientes de fricción: Los coeficientes de fricción resultan de la interacción
entre el pavimento y los cauchos de un vehículo, cuando este es empujado
lateralmente por la fuerza centrífuga, al circular por una curva.
Se han adoptado los coeficientes de fricción resultantes de la relación lineal
f = 0,26 - 0,00133V ; (f = 0,26 - V/750)
En la cual V expresa la velocidad en kph. Esta expresión resulta de adoptar los
coeficientes de fricción fijados por AASHTO 1990 y contempla pavimentos en buen
estado y húmedos. También contempla cauchos de medio uso, pero con estrías bien
marcadas.
Los valores adoptados no reflejan los obtenidos experimentalmente en laboratorio,
sino aquellos que, estadísticamente, se han determinado como seguros y cómodos.
En la tabla se presentan los radios mínimos que pueden utilizarse, sin sobrepasar
el factor centrífugo correspondiente a cada velocidad de diseño.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
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Tabla Nº 6. Relación velocidad-fricción-peralte-radio en carreteras.
Fuente: Normas para el Proyecto de carreteras MTC 1997.
Divisorias o Islas Centrales: Tienen por objeto principal separar físicamente
las dos corrientes opuestas de tránsito, pudiéndose evitar encandilamiento, crear
espacios de protección para los giros a la izquierda y servir de refugio a los peatones.
En la vías expresas es conveniente que el ancho mínimo sea de 3 metros con
defensa de 0.60 metros.
En las vías arteriales y colectoras estas divisorias pueden ser permitidas, por
problemas de limitación de espacio, a un ancho mínimo de 2 y 1 metro,
respectivamente, manteniéndose los diapositivas de seguridad y protección
necesarios.
Brocales: Los brocales tienen el propósito de limitar el espacio de circulación,
para que los vehículos transiten en las calzadas, con confort y seguridad y que los
Velocidad factor de Peralte i + f Radio
de diseño fricción máximo Mínimo
30 0.171 10 0.271 26
40 0.165 10 0.265 48
50 0.159 10 0.259 76
60 0.153 10 0.253 112
70 0.146 10 0.246 157
80 0.140 10 0.240 210
90 0.134 10 0.234 273
100 0.128 10 0.228 346
110 0.121 10 0.221 431
120 0.115 10 0.215 527
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
25
peatones se sientan protegidos en las aceras, divisorias centrales o islas de
canalización.
Pavimentos: La superestructura de una vía, construida sobre la sub-rasante, y
compuesta normalmente por la sub-base, la base y la capa de rodamiento, cuya
función principal es soportar las cargas rodantes y transmitir los esfuerzos al terreno,
distribuyéndolos en tal forma que no se produzcan deformaciones perjudiciales, así
como proveer una superficie lisa y resistente para los efectos del tránsito.
Tipos de Pavimentos: los tipos de pavimentos existentes son: Pavimentos Rígidos
y Pavimentos Flexibles.
1. Pavimentos Rígidos: consiste básicamente en losas de hormigón simple o
armado, apoyadas directamente sobre una base o sub-base.
2. Pavimentos Flexibles: es a aquel cuya superficie de rodamiento está
constituida por una mezcla asfáltica.
Dentro de la estructura de un pavimento existen varios términos, los cuales
conviene aclarar su función y participación.
Sub-rasante: ancho total de la vía que constituye la fundación para el
pavimento, hombrillos y zona de estabilización.
Sub-base: parte de la estructura del pavimento construida directamente sobre
la sub-rasante, y que sirve de soporte a la base.
Base: capa, o capas de agregado, o de suelos o agregados tratados, destinadas
a distribuir las cargas provenientes del paso de vehículos sobre la sub-base o sub-
rasante de la vía, y encima de la cual se construye la capa de rodamiento.
Capa de Rodamiento: capa superior del pavimento que soporta directamente
el tránsito, constituida por una o más capas.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
26
Duración de un Pavimento Flexible: para pavimentos flexibles, deberá
presentar un mínimo inicial de duración de 8 años antes de que sea necesario la
intervención o superposición de otra capa. En general la duración óptima debería ser
diseñada para un período de 20 años.
Deterioro de los Pavimentos Flexibles: los defectos que presenta un pavimento y
que disminuyen la comodidad del usuario, frecuentemente corresponden a defectos
constructivos y difícilmente pueden clasificarse como deterioros. Tales defectos
pueden sufrir un deterioro gradual con el paso de los vehículos y convertirse así en
verdaderos deterioros del pavimento.
En el deterioro también pueden influir los agentes atmosféricos y de manera
importante la acción abrasiva del tráfico.
Niveles de Deterioro:
1. Nivel inicial: Valor indicador del estado del pavimento cuando es puesto en
servicio o tras su mejoramiento o rehabilitación.
2. Nivel de alerta: El estado del pavimento es tal que esta próximo el momento
en que será preciso intervenir. A partir de este momento se debe seguir con
especial interés la evolución del pavimento considerado.
3. Nivel de intervención óptimo: Nivel de intervención en el que se conseguirá
minimizar los costos totales de conservación a lo largo de la vida del
pavimento.
4. Nivel de intervención efectivo: Este paso corresponde al nivel en que suele
intervenirse en la práctica. Depende de la política de conservación seguida de
la categoría de la vía y de los fondos disponibles. Suele corresponderse con el
valor mínimo.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
27
5. Nivel legal: Valor por debajo del cual la jurisprudencia establece que no se
debe descender.
El nivel de intervención colectivo puede variarse de acuerdo con los fondos
disponibles. Debería coincidir con el nivel de intervención óptima y es deseable que
se sitúe por encima del nivel de sensibilidad del público.
Figura Nº 6. Relación entre los diferentes niveles de deterioro y de intervención.
Fuente: Curso de instrucción de gestión de pavimento, Alejandra Medin (1993).
Tipos de Fallas en los Pavimento:
Falla Estructural
Falla funcional
1. Sobrecargas
2. Efectos de las condiciones ambientales
3. Defectos en la construcción
4. Variabilidad propia de los materiales
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
28
Razones de Falla de los Pavimentos:
Mantenimiento inadecuado
Mala construcción
Baja compactación
Resistencia inadecuada de los materiales
Falta de control de calidad
Capilaridad del suelo del terraplén
Permite ascensión de agua
Aguas Superficiales
Flujo en superficie y taludes causa socavación
Falta de espesor para soportar las cargas y sus repeticiones. Aumento de
tráfico y cargas
Grietas en la carpeta asfáltica por fatiga
Penetración de agua superficial.
Método de evaluación de pavimentos (PCI):
El Método de Evaluación de Pavimentos realizado por el cuerpo de
ingenieros de la armada de E.U.A, en su versión en español por el Ing. Augusto Jugo
B. (1987), es el método más usado en nuestro país para el estudio y evaluación de
pavimentos.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
29
Entre las características del método de evaluación del PCI, se puede citar las
siguientes:
Es fácil de emplear.
No requiere de ningún equipo especial de evaluación, el procedimiento es
enteramente visual.
Ofrece confiabilidad estadística de los resultados.
Suministra información confiable sobre las fallas que presenta el pavimento,
su severidad y área afectada.
Entre los objetivos de este método podemos citar los siguientes:
Verificar si el desempeño o la función esperada está siendo alcanzada.
Obtener información para el planteamiento de mantenimiento y/o
restauración.
Obtener información para mejorar la tecnología de proyecto de mantenimiento
y/o construcción.
Determinar la capacidad estructural.
Determinar el deterioro físico (fallas de los pavimentos: grietas, deformación,
envejecimiento, etc.)
Evaluar la buena calidad de rodaje y seguridad operacional de los vehículos,
bajo cualquier condición meteorológica.
Reducir los costos de mantenimiento.
Formar programas de banco de datos de confiabilidad para llegar a costos de
mantenimiento preventivo.
Condición del Pavimento: El PCI califica la condición “integral” del pavimento en
base a una escala que varía desde 0 hasta 100. A continuación se muestran los puntos
para la calificación del PCI:
100 Pavimento en “perfecto” estado.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
30
70 Punto en que el pavimento comienza a mostrar pequeñas fallas localizadas,
es decir el punto en que deben iniciarse acciones de mantenimiento rutinario y/o
preventivo menor.
55 Punto en que el pavimento requiere acciones de mantenimiento localizado
para corregir fallas más fuertes. Condición para corregir fallas fuertes. Su condición
de rodaje sigue siendo “buena” pero su deterioro o reducción de calidad de rodaje
comienza a aumentar.
40 Punto en el que pavimento muestra fallas más acentuadas y su condición
de rodaje puede calificarse como “regular” o “aceptable”, el deterioro aumenta
rápidamente. Este punto es cercano al definido como punto “óptimo” de
rehabilitación.
0 El pavimento está fuertemente deteriorado, presenta diversas fallas
avanzadas y el tráfico no puede circular a velocidad normal. El pavimento se
considera “fallado” y requiere acciones de mantenimiento mayor y eventualmente
reconstrucción parcial de un alto porcentaje de su área.
Tabla Nº 7. Rangos de clasificación del PCI
Fuente: Método de evaluación de pavimentos (PCI).1987.
El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la
condición del pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y
CANTIDAD de cada daño presenta. El PCI se desarrolló para obtener un índice de
la integridad estructural del pavimento y de la condición operacional de la
superficie. La información de los daños obtenida como parte del inventario ofrece
una percepción clara de las causas de los daños y su relación con las cargas o con el
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
31
clima.
El método determina el Índice de Condición del pavimento (PCI) en base a
información obtenida de una inspección visual. Este índice ayuda al ingeniero en
procesos de evaluación, determinación de labores y prioridades de mantenimiento y
reparación.
Procedimiento de Evaluación de la Condición del Pavimento: La primera
etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los daños teniendo
en cuenta la clase, severidad y extensión de los mismos. Esta información se
registra en formatos adecuados para tal fin. La tabla N° 8 ilustra el formato para la
inspección de pavimentos asfálticos. La figura es ilustrativa y en la práctica debe
proveerse el espacio necesario para consignar toda la información pertinente.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
32
Tabla Nº 8. Formato de PCI.
Fuente: Método de evaluación de pavimentos (PCI)1987.
TOTAL
Baja (L)
Media (M)
Alta (H)
Valor de
deducción
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
OBSERVACIONES
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
q
PCI = 100 - VDC
PCI =
CONDICION DEL PAVIMENTO:
Tipo de falla Densidad Severidad
Valor total de deducción
Valor de deducción corregido (VDC)
17 Grietas de deslizamiento m2
18 Hinchamiento m2
19 Disgregación y desintegración m2
6 Depresiones m2
FALLAS EXISTENTES
9 Desnivel calzada - Hombrillo ml
10 Grietas trans. Y longitudinales ml
N° FALLA UND
11 Baches y zanjas reparadas m2
12 Agregados pulidos m2
13 Huecos Nro
14 Acceso a puentes, rejillas m2
15 Ahuellamiento m2
16 Deformación por empuje m2
2 Exudación m2
3 Grietas de contracción m2
4 Elevaciones - Hundimiento ml
5 Corrugaciones m2
7 Grietas de borde ml
8 Grietas de reflexión de juntas ml
LONGITUD:
ANCHO:
AREA: M2
TIPOS DE FALLAS
N° FALLA UND
1 Grieta piel de cocodrilo m2
VIA:
ELABORADO POR:
PROGRESIVA INICIAL:
PROGRESIVA FINAL:
FECHA:
ESTADO:
EVALUACION DE PAVIMENTOS
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
33
Tipos de falla: cada falla en el pavimento evaluado debe ser clasificada dentro de los
distintos tipos de fallas descritas en el método (Tabla N° 9).
Ecuación del PCI:
FDijSjTiVDPCIP
i
mi
j1 1
,,100
El grado de deterioro de un pavimento es función de:
(1) El tipo de falla.
(2) La severidad de la falla (ancho de las grietas, etc.).
(3) La densidad de la falla (% de área afectada).
PCI = Índice de Condición del Pavimento
VD = Valor de Deducción, en función del tipo de Falla (Ti), Severidad (Sj), y
densidad de las fallas (Dij) observables en el pavimento.
i = tipos de falla
j = grados de severidad
p = número de fallas en el pavimento analizado
mi = grados de severidad para la falla “i”.
f = factor de ajuste, en función de la sumatoria total y el número de
valores deducción mayores de 5.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
34
Tabla Nº 9. Fallas consideradas en PCI, Pavimentos Flexibles.
FALLA No. DESCRIPCION UNID.
1 Grieta Piel de Cocodrilo M2
2 Exudación de Asfalto M2
3 Grietas de Contracción (Bloque) M2
4 Elevaciones-Hundimiento M
5 Corrugaciones M2
6 Depresiones M2
7 Grietas de Borde M
8 Grietas de Reflexión de Juntas M
9 Desnivel Calzada-Hombrillo M
10 Grietas Longitudinales y Transversales M
11 Baches y Zanjas Reparadas M2
12 Agregado Pulidos M2
13 Huecos No.
14 Cruces de Rieles M2
15 Ahuellamiento M2
16 Deformación por Empuje M2
17 Grietas de Deslizamiento M2
18 Hinchamiento M2
19 Disgregación y Desintegración M2
Fuente: Método de evaluación de pavimentos (PCI) 1987.
Severidad de Falla: en vista de las variaciones de severidad que presentan los
tipos de fallas, se han descrito los diferentes niveles contemplado en el método para
cada falla.
Valor de Deducción: estos valores (VD) son determinados en función del tipo
de falla, su severidad y su densidad en el pavimento.
Factor de Ajuste: este factor permite ajustar el valor total de deducción
cuando más de un tipo de falla afecta sustancialmente la condición del pavimento.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
35
Grieta Piel de Cocodrilo: una serie de grietas interconectadas, producidas por
fatiga de la mezcla asfáltica. Las grietas comienzan en lo fondo de la capa y se
propagan en la superficie, habiendo sido inicialmente grietas longitudinales
Posteriormente, bajo el efecto del tráfico, estas se conectan formando
polígonos de diferentes tamaños que semejan la piel de un cocodrilo.
Exudación asfáltica: esta falla consiste en la formación de una película de
material asfáltico en la superficie del pavimento creando una superficie brillante y
reflectiva, normalmente pegajosa.
Grietas de Contracción (Bloque): son grietas interconectadas que dividen el
pavimento en bloques aproximadamente rectangulares, con lados entre 30cm. y 3mts.
Elevaciones-hundimientos: las elevaciones son pequeñas y localizadas
protuberancias de la superficie del pavimento.
Corrugaciones: estas están conformada por hundimientos y crestas
(ondulaciones), espaciadas menos de 3mts., en sentido transversal al tráfico.
Depresiones: son áreas de pavimento con elevación inferior a las adyacentes.
Las pequeñas depresiones son difíciles de observar en los pavimentos secos.
Grietas de Borde: son grietas longitudinales paralelas, contenidas en una
franja de 30 a 60cm. en el borde externo del pavimento.
Grietas de Reflexión de Juntas: solo ocurren en capas asfáltica colocadas
sobre pavimentos de concretos (rígidos).
Desnivel Calzada-Hombrillo: diferencia de elevación entre el borde del
pavimento y el hombrillo.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
36
Grietas Longitudinales y Transversales: (No se consideran las grietas de
reflexión de losas de concreto). Las grietas longitudinales son paralelas al eje del
pavimento o eje de construcción.
Bacheo y Zanjas Reparadas: un bache es un área del pavimento que ha sido
reparada mediante el empleo de material nuevo.
Agregados Pulidos: esta falla es causada por los pases del tráfico. Cuando el
agregado superficial se pule la adherencia con los neumáticos se reduce
considerablemente.
Huecos: los huecos son pequeñas falla de forma de cóncava y diámetros
generalmente inferiores a 0.90mts.
Cruces de Rieles: ellos producen depresiones o elevaciones que afectan la
calidad del rodaje. En Venezuela el paso por rejillas transversales de drenaje se
considera dentro de esta falla.
Ahuellamiento: es una depresión longitudinal, bajo las huellas de los
neumáticos. El pavimento puede levantarse a lo largo de los bordes de la depresión.
Deformación por Empuje: es un desplazamiento o deformación permanente
producida por el tráfico en un área localizada del pavimento.
Grietas de Deslizamiento: son grietas en forma de media luna, con sus puntas
en el sentido de la dirección del tráfico.
Hinchamiento: es caracterizado por un levantamiento de la superficie del
pavimento, afectando una longitud mayor de 3mts.
Disgregación y Desintegración: se produce por desgaste de la capa asfáltica
superficial, caracterizada por la pérdida de agregado y/o ligante asfáltico que produce
partículas sueltas.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
37
Comportamiento del Pavimento: Los pavimentos son probablemente la única
estructura de ingeniería que se diseña para que falle dentro de un período específico
de tiempo; aún cuando estos tengan en mantenimiento óptimo alcanzaran un punto de
falla.
Figura Nº 7. Curva de deterioro de un pavimento
Fuente: Manual de Mantenimiento y Rehabilitación de Pavimentos flexibles. Jugo, A. (1993).
Los pavimentos muestran distintas relaciones deterioro-tiempo de acuerdo con
la combinación particular de los distintos factores involucrados en el mecanismo de
deterioro. En la figura N° 7, se muestra la curva de deterioro en función del tiempo (o
repeticiones de carga). Esta figura ilustra lo que pudiera definirse como una curva
normal o típica en la que se distinguen tres puntos de especial importancia, ellos son:
Punto A: El pavimento comienza a mostrar signos de deterioro que requieren
el inicio de labores de mantenimiento rutinario menor (sellado de grietas, reparación
de huecos, bacheo menor). Las acciones menores correctivas son importantes para
controlar el deterioro.
Punto B: La tasa de deterioro comienza a crecer rápidamente, puede
requerirse algún tipo de acción mayor. Este punto está dentro de la zona denominada
“óptima de rehabilitación”, en la que inversiones relativamente pequeñas producen
grandes beneficios. La estructura de pavimento y su calidad de rodaje no se han
deteriorado severamente, el pavimento aún conserva buena parte de su resistencia
original, y una adecuada acción de rehabilitación mejorará considerablemente su
condición estructural.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
38
Punto C: La condición del pavimento ha caído en un estado crítico, tanto
desde el punto de vista funcional como estructural. En este punto normalmente se
requieren costosos trabajos de mantenimiento mayor, rehabilitación o reconstrucción.
Unidades de Muestreo: Se divide la vía en secciones o “unidades de muestreo”,
cuyas dimensiones varían de acuerdo con los tipos de vía y de capa de rodadura:
Carreteras con capa de rodadura asfáltica y ancho menor que 7.30 m: El área de la
unidad de muestreo debe estar en el rango 230.0 ± 93.0 m². En la tabla Nº 10
se presentan algunas relaciones longitud – ancho de calzada pavimentada.
Tabla Nº 10. Unidades de Muestreo Asfálticas.
Fuente: Método de evaluación de pavimentos (PCI) 1987.
Tránsito
Transito: los vehículos de todo tipo, con sus respectivas cargas,
considerados aisladamente o en conjunto, mientras utilizan cualquier vía.
Volumen de transito: Numero de vehículos que pasan por una sección
dada de un canal o vía, durante un periodo determinado.
Promedio diario de transito (PDT): volumen promedio de transito en
24 horas, obtenido al dividir el volumen total de un determinado periodo de
tiempo, generalmente un (1) año, entre el número de días del mismo periodo.
Tasa de crecimiento (TC): es el incremento anual del volumen de
transito en una vía, expresado en porcentaje.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
39
Composición del tránsito: es la relación porcentual entre el volumen de
transito correspondiente a cada diferente tipo de vehículos, expresado en
función del volumen de transito total.
Vehículos livianos: son todos los vehículos de dos ejes y cuatro ruedas.
Vehículos pesados: son todos los autobuses y camiones, con no menos
de seis ruedas y/o tres o más ejes individuales.
Características del tránsito: el transito es la variable mas importante en el diseño
del pavimento. En Venezuela es la variable menos estudiada y a la que se le otorga la
menor importancia.
Para el dimensionamiento de un pavimento es necesario determinar los efectos
que las cargas de estos vehículos causaran sobre el pavimento, por lo cual se debe
conocer el número y tipos de vehículos que circularan por una vía, así como la
intensidad de la carga y la configuración del eje que la aplica.
En el país los bienes de producción y consumo se transportan básicamente por
carretera. La norma COVENIN 614, establece la siguiente reglamentación en cuanto
a cargas máximas:
6000 kg. En eje simple de 2 cauchos.
13000 kg. En eje simple de 4 cauchos.
20000 kg. En dos ejes simples consecutivos de 4 cauchos cada uno.
27000 kg. En tres ejes simples consecutivos de 4 cauchos cada uno.
Procedimiento para el conteo y clasificación vehicular: La primera etapa
corresponde al trabajo de campo mediante un conteo visual clasificado, donde se
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
40
contabilizo el número de cada tipo de vehículo que pasa por esa sección durante
el tiempo de la medición. Esta información se registra en formatos adecuados para
tal fin. La figura N° 8 ilustra el formato para el conteo.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
41
Figura Nº 8. Formato de conteo.
Fuente: Apuntes de pavimentos. (PDT).
Remolque 3R4Camión con tres ejes y
remolque con cuatro ejes
Remolque 2R3Camión con dos ejes y
remolque con tres ejes
Remolque 3R2Camión con tres ejes y
remolque con dos ejes
Remolque 3R3Camión con tres ejes y
remolque con tres ejes
3-S2 3S2Camión tractor con tres
ejes y semiremolque con
3-S3 3S3Camión tractor con tres
ejes y semiremolque con
Remolque 2R2Camión con dos ejes y
remolque con dos ejes
2-S2 2S2Camión tractor con dos
ejes y semiremolque con
2-S3 2S3Camión tractor con dos
ejes y semiremolque con
3-S1 3S1Camión tractor con tres
ejes y semiremolque con
O-3E 3 Ejes Autobus de tres ejes
O-3E 3 Ejes Camión de tres ejes
2-S1 2S1Camión tractor con dos
ejes y semiremolque con
2RD 2 Ejes Autobus de dos ejes
2RD 2 EjesCarga liviana, camión
350 o similar
2RD 2 EjesCarga pesada, camión
750 o similar
VIA:
HORA: FECHA:
Nomenclatura
OPTT
Designación
ConveninTIPO DE VEHICULO
CONTEO
TOTALSentido LICUA - DUACA Sentido DUACA - LICUA
Liviano Liviano Vehiculo de pasajeros
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
42
Según A. Tirado y W. Cordero (2009) antecedentes tomados como base para esta
investigación indican en su trabajo especial de grado lo siguiente:
Sistema de Drenaje en Carreteras: la captación, conducción y disposición de las
aguas de lluvias, tanto superficiales como subterráneas, es primordial para garantizar
la estabilidad e integridad de las vías de comunicación.
Los objetivos de un drenaje vial se pueden resumir en dos:
Preservar la unidad e integridad estructural de la vía.
Garantizar el transito seguro de los vehículos. Sin embargo estos dos objetivos
no podrían, en ningún caso, ser alcanzados en detrimento del objetivo
primario de cualquier sistema de drenaje: "Evitar daños a las propiedades y a
las personas". En Franceschi, Luis. Drenaje Vial Edición Fundación "Juan
José Aguerrevere" Caracas, 1984.
Definiciones Técnicas: en lo que respecta a obras de drenaje, existen varios
sistemas o dispositivos que cumplen objetivos específicos. Se hace mención a los
utilizados en el presente trabajo
Sistema de Drenaje: Es un conjunto de acciones preventivas y correctivas
dirigidas a la recolección, encauzamiento y disposición de las aguas de lluvia;
cumpliendo con los objetivos fundamentales:
Básico; Brindar la máxima protección a personas y propiedades.
Complementarios; permitir el normal desarrollo de la vida cotidiana,
garantizando el tránsito de personas y vehículos en los centros poblados
durante la ocurrencia de las precipitaciones.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
43
Componentes de un Sistema de Drenaje:
Drenaje primario: Es el conjunto de acciones correctivas, formado por las
cuencas naturales, conductos artificiales y obras conexas orientadas a
salvaguardar la vida de las personas y evitar el daño a las propiedades.
Drenaje secundario: Es el conjunto de acciones correctivas constituidas
por los conductos y obras conexas construidas, que permiten garantizar
que las aguas no obstaculicen al normal desenvolvimiento del tránsito de
vehículos y personas en las áreas urbanas.
Drenaje superficial: Son las acciones correctivas constituidas por las
facilidades naturales y artificiales que conducen al escurrimiento
superficial, desde el lugar de caída de las aguas, hasta su entrada a un
cauce natural o en un conducto artificial, disminuyendo las molestias al
tráfico de personas y vehículos, está constituido por las canaletas,
brocales, calles, avenidas, terrazas, jardines y todas las superficies
pavimentadas o no.
Definición de Términos Básicos:
Escorrentía o Gasto Superficial: es el exceso de precipitaciones que llega un
punto determinado del cauce. En lo que respecta a las obras de drenaje de aguas,
existen varios sistemas ó dispositivos que cumplen objetivos específicos.
Sumideros: son obras de captación de las aguas que circulan por las cunetas,
calles, brocal-cuneta y la descarga a la red subterránea de colectores.
Tipos de Sumideros:
Sumideros de Ventana: este puede definirse como una tanquilla de
recolección, ubicada debajo de la acera, con ventana lateral coincidiendo con el borde
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
44
de la misma que permite la captación del agua que escurre en la cuneta o borde de la
acera. Se recomienda el uso de estos sumideros por razones viales, en vías arteriales y
distribuidoras, pero se estima que su eficiencia es baja para pendientes longitudinales
mayores al 3%.
Ventajas:
- Por su ubicación no representa molestias para el tráfico.
- Sus características y funcionamiento evitan el depósito de arrastre y
de sedimentos, lo cual mejora su operación y mantenimiento.
- Se adapta a los brocales, aceras e islas centrales, sin afectar la
calzada o el hombrillo, por lo tanto no interfieren con el paso de
vehículos o personas.
Desventajas:
- Su mayor inconveniente radica en la facilidad de penetración de
objetos de cierto tamaño que obstruyen y disminuyen su capacidad.
- La eficiencia baja considerablemente si no existen las depresiones,
las cuales tienden a interferir el tránsito en vías rápidas.
- En pendientes pronunciadas se producen velocidades considerables
en cunetas y brocales, requiriéndose sumideros de ventana cuyas
longitudes pueden resultar imposibles de construir o ser excesivamente
costosas.
Limitaciones: la norma INOS establece limitaciones en cuanto a las
características de este tipo de sumideros:
- Deberán mantener una longitud mínima de 1,50m.
- La depresión transversal en la calzada con un ancho mínimo de
0,3m y un máximo de 0,6m la pendiente de esta depresión será hasta
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
45
de 8%, con un valor mínimo de 2,5cm de abertura para un ancho de
depresión de 0,30m y 5cm para un ancho de 0,60m.
- La altura máxima de la ventana será de 0,15m a 0,17m.
- El fondo del sumidero deberá tener una pendiente mínima de 2%
hacia la salida.
Sumideros de Rejas: consiste en la apertura de un gran orificio o
ranura por donde penetran las aguas, el cual se cubre con una reja para evitar la caída
de vehículos, personas u objetos de cierto tamaño. Pueden ubicarse sobre la calzada,
en el brocal cuneta, en las cunetas y los pequeños canales laterales. Se emplean para
pendientes longitudinales mayores del 3%.
Ventajas:
- Para velocidades pronunciadas en cunetas con o sin brocales,
pueden captar el agua en distancias menores que las correspondientes a
sumideros de ventana.
- Pueden utilizarse en lugares donde no es recomendable la existencia
de depresiones en cunetas o brocales.
Desventajas:
- Se obstruyen con relativa facilidad a causa de arrastres o basura.
- El mayor inconveniente de este tipo de sumidero es el frecuente
daño ocasionado por el peso del vehículo.
- Dificultan el tránsito automotor.
- Dificulta el paso de peatones y ciclistas.
Sumideros Mixtos: es una combinación de los dos anteriores que
mejora la eficiencia del sumidero de ventana, reduciendo la ocupación de la calzada
para el sumidero de rejas. Está formado generalmente por una o más rejas, un canal
colector de desagüe combinado para rejas y ventanas, la tanquilla y la tubería de
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
46
conexión al colector. La posición más eficiente es cuando la ventana atrae al flujo al
brocal y la reja capta el gasto que la sobrepasa.
Sumideros Especiales: son aquellos empleados en casos tales como:
Conectar calles con canales abiertos con cauces naturales.
Recolección de aguas superficiales provenientes de áreas extensas.
Conectar pequeños cauces naturales y colectores.
Colectores: son estructuras encargadas de conducir las aguas provenientes de
las obras de captación y llevarlos hasta los sitios de descarga.
Alcantarillas: son ductos que permiten el paso del agua de un lado a otro de la
vía. Las alcantarillas deben clasificarse principalmente desde el punto de vista de su
ubicación, capacidad (diseño hidráulico) y resistencia (diseño estructural).
Las alcantarillas son empleadas para el drenaje de carreteras, puede requerirse
su uso en drenaje urbano para el cruce de un pequeño cauce natural o de un conducto
abierto debajo de una vía terrestre o de un terraplén.
Ventajas:
Proporcionan una imagen continua de la carretera.
Permiten la integración con el entorno.
Requieren menor mantenimiento estructural que los puentes.
La ejecución es más rápida y fácil que los puentes.
La erosión está localizada, se puede estudiar y es más fácil de
controlar.
Desventajas:
Requieren de un mantenimiento y limpieza continua.
En las salidas se puede erosionar las laderas de terraplenes.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
47
Posibilidad de producir daños por abrasión y corrosión si se
emplean secciones metálicas.
Susceptible de fallos por deficiencias en la instalación y/o por
infiltración en el cuerpo de terraplén.
Zanjas: son canales abiertos que sirven para interceptar el agua superficial que
proviene de la plataforma, ó de los taludes cuando existen cortes, colocadas en los
extremos de la plataforma vial ó en la faja intermedia de una vía dividida.
Cunetas: son zanjas, generalmente de sección triangular, construidas con el
lado exterior del hombrillo y limitadas por un brocal. Estas se recomiendan cuando la
presencia de zanjas laterales es peligrosa para el tráfico ó si a los lados se han
construido brocales o bordillos.
El diseño más usado en nuestro país de cunetas revestidas es el tipo A. la
capacidad de la misma varía entre 220 lt/seg. Para una pendiente 0.5% hasta
760lt/seg. Para una pendiente de 6%.
Figura Nº 9. Cunetas Tipo
Fuente: Manual de Drenaje (MOP 1976).
1,00 0,17
y = 0,33
Tipo A
1,20
y = 0,20
Tipo B
0,90
y = 0,30
Tipo C
0,60
y = 0,20
Tipo D
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
48
Del manual Venezolano de Dispositivos Uniformes para el control de Tráfico, se
extrajeron una serie de definiciones que serán de gran importancia para el desarrollo
de la investigación, ya que contempla las normas y especificaciones que indican a los
usuarios de las vías públicas, la forma correcta y segura de transitar por ellas, a fin de
evitar accidentes y demoras innecesarias.
Señales de Tránsito:
Señal de Transito: dispositivo instalado a nivel del camino o sobre él,
destinado a reglamentar, informar o advertir al tránsito mediante palabras o símbolos
determinados.
Señales Verticales: Las señales verticales son dispositivos instalados a nivel
del camino o sobre él, destinados a reglamentar, advertir o informar al tránsito,
mediante palabras o símbolos determinados.
Clasificación de las Señales Verticales: Desde el punto de vista funcional, las
señales verticales se clasifican en:
Señales de Reglamentación: Las señales de reglamentación son
aquellas señales que tienen por objeto notificar a los usuarios de la vía, sobre las
limitaciones, prohibiciones o restricciones que gobiernan el uso de ellas y cuya
violación constituye una infracción castigada por la ley o los reglamentos.
Señal de “PARE”.
Señal de “CEDA EL PASO”.
Señales para notificar prohibiciones relativas a la circulación.
Señales para notificar prohibición de entrar en una carretera, camino o
calle a ciertas clases de vehículos.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
49
Señales de Prevención: Las señales de prevención son aquellas que
tienen por objeto advertir al usuario de la vía la existencia de un peligro y su
naturaleza.
Las señales de prevención se clasifican en:
1. Señales Indicativas de Curvas.
2. Señales Indicativas de Cruces.
3. Señales Indicativas de las Condiciones físicas de la superficie de las vías.
4. Señales Indicativas de Variaciones circunstanciales en la vía.
5. Señales Indicativas de posibles peligros por factores ajenos al diseño de la
carretera.
6. Señales indicativas de los movimientos de los peatones en la vía.
7. Señales indicativas de animales en la vía.
8. Señales para indicar restricciones en las dimensiones de los vehículos.
Señales de Información: Las señales de información son dispositivos
que tienen por objeto identificar las vías e indicar rutas, destinos, direcciones, punto
de interés y cualquier otra información que el usuario pueda necesitar.
Las señales de información se clasifican según su uso de la manera siguiente:
1. Señales para indicar direcciones y para identificar calles y carreteras.
2. Señales para indicar localidades.
3. Señales para indicar sentido de circulación.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
50
4. Señales para indicar interrupción por motivos accidentales en calles y
carreteras.
5. Señales para indicar información general.
6. Señales para indicar pre-señalización.
Función de las Señales Verticales: Las señales verticales se deberán usar
solamente donde se requieran (según análisis de necesidades y estudios de campo),
donde se apliquen reglamentaciones especiales o donde los peligros no sean
evidentes. También se utilizarán para proveer información sobre rutas, direcciones,
destinos, puntos de interés y otras informaciones que se consideren necesarios.
Demarcación en el Pavimento
Demarcación: Las demarcaciones son las rayas, los símbolos y las letras que
se pintan sobre el pavimento, brocales y estructuras de las vías de circulación o
adyacentes a ellas, así como los objetos que se colocan sobre la superficie de
rodamiento con el fin de regular o canalizar el tránsito o indicar la presencia de
obstáculos.
Clasificación de la demarcación en el pavimento: Por su uso, las
demarcaciones se clasifican en:
Demarcación de pavimento:
1. Líneas centrales o líneas divisorias de sentidos de circulación
2. Líneas de canal
3. Demarcación de zonas donde se prohibe adelantar
4. Líneas de borde de pavimento
5. Transiciones en el ancho del pavimento
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
51
6. Líneas de canalización
7. Aproximaciones a obstrucciones
8. Líneas de giro
9. Líneas de “PARE”
10. Líneas de pasos peatonales
11. Aproximaciones a cruces de tren
12. Demarcaciones de espacios para estacionar
13. Demarcaciones escritas
14. Demarcaciones que controlan el uso de canales
15. Líneas auxiliares para la reducción de velocidad
Demarcación de bordes de acera para indicar restricción de estacionar.
Demarcación de objetos:
1. Objetos dentro de la vía.
2. Objetos adyacentes a la vía.
Delineadores reflectivos
Funciones de la Demarcación en el Pavimento: Las demarcaciones
desempeñan definidas e importantes funciones en un adecuado esquema de control
del tránsito. En algunos casos, son usadas para suplementar las órdenes o
advertencias de otros dispositivos, tales como señales y semáforos. En otros,
trasmiten instrucciones que no pueden ser presentadas mediante el uso de ningún otro
dispositivo, siendo un modo muy efectivo de hacerlas claramente inteligibles.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
52
Limitaciones de la Demarcación en el Pavimento: Las demarcaciones de
pavimentos tienen limitaciones bien conocidas. Son ocultadas por la nieve, son
claramente visibles cuando están húmedas y no son muy duraderas cuando están
pintadas sobre superficies expuestas al deterioro producido por el tránsito.
A pesar de estas limitaciones, poseen la ventaja, bajo condiciones favorables,
de proporcionar advertencia o información al conductor sin distraer su atención de la
carretera.
Mantenimiento
Mantenimiento: es el conjunto de acciones oportunas, continúas y
permanentes dirigidas a prever y asegurar el funcionamiento normal de un sistema,
edificio, equipos, etc.
Tipos de Mantenimiento: en términos generales se realizan dos tipos de
mantenimiento:
Mantenimiento Preventivo: es toda acción que se lleve a cabo
antes de que se produzcan las fallas. Una modalidad avanzada del mantenimiento
preventivo es el mantenimiento predictivo, el cual se basa en el control continuo y
análisis técnicos de parámetros fundamentales en los equipos.
Es el que utiliza todos los medios disponibles, incluso los estadísticos, para
determinar la frecuencia de las inspecciones, revisiones, sustitución de piezas, claves,
probabilidad de aparición de averías, vida útil u otras. Su objetivo es adelantarse a la
aparición o predecir la presencia de fallas.
Mantenimiento correctivo: es toda acción de mantenimiento
que se lleve a cabo una vez que la falla ha ocurrido. Comprende actividades de todo
tipo, encaminadas a corregir las fallas de una manera integral a corto o mediano
plazo.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
53
Luego de aplicar las medidas terapéuticas se debe aplicar medidas de
protección con la implementación de un plan de mantenimiento periódico que debe
tomar en cuenta: vida útil prevista, agresividad del ambiente, naturaleza de los
materiales y medidas protectoras adoptadas.
Las obras civiles cuando fallan originan un alto costo de reparación,
debiéndose siempre tener presente el concepto de mantenimiento preventivo, este
mantenimiento implica un costo inicial necesario y debe considerarse como una
técnica moderna de reducción de costos de operación, que implique un
mantenimiento correctivo.
Planificación del Mantenimiento: la planificación del mantenimiento permite
anticipar los hechos y tomar decisiones sobre lo que se va hacer. Cuando no se tienen
planes concretos se reacciona a la crisis, en vez de aprovechar las iniciativas, la
planificación es la que permite actuar en lugar de reaccionar asegurando que a la
larga las actividades de mantenimiento sean de costo efectivo. Sin la planificación no
habrá un desempeño eficiente al organizar, contratar personal, disponer de equipos y
materiales apropiados y oportunos, controlar y dirigir las operaciones de
mantenimiento.
Clasificación del Mantenimiento: por lo general, los planes se clasifican de
acuerdo al periodo de tiempo en que deban surtir efecto:
Planes a largo plazo: son los que se establecen en periodos entre tres y diez
años. Tienen sentido cuando los elementos u objetivos puedan predecirse con
un grado de certidumbre.
Planes a mediano plazo: son los que se establecen en periodos entre uno y
tres años. Estos son generalmente más fáciles de desarrollar que los anteriores,
enfrentado menos incertidumbre por ser más corto su periodo de acción.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
54
Planes a corto plazo: son los que se establecen en periodos de un año. Son los
que contienen el mayor número de detalles y representan el plan de
operaciones para cada mes o trimestre del periodo.
La programación del mantenimiento es un método de planificación que cita
objetivos específicos para ser logrados en relación con el tiempo.
Una planificación efectiva requiere una cuantificación. Las técnicas de
administración continúan dependiendo cada vez mas de los datos cuantificados, el
comportamiento en el tiempo de una obra puede analizarse con más precisión a través
de los daros generados en el mantenimiento realizado durante la vida útil o puesta en
funcionamiento de la obra.
Sistema de Información Geográfica: Un Sistema de Información Geográfica
(SIG o GIS, en su acrónimo inglés Geographic Information System) que es utilizado
para ingresar, capturar, almacenar, manipular, analizar y obtener datos geo-
referenciados geográficamente, a fin de brindar apoyo en la toma de decisión en la
planificación y manejo del uso del suelo, recursos naturales, medio ambiente,
transporte, instalaciones urbanas y otros registros administrativos. En un sentido más
genérico, el SIG funciona como una base de datos con información geográfica (datos
alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos
gráficos de un mapa digital. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus
atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede
saber su localización en la cartografía.
La razón fundamental para utilizar un SIG es la gestión de información
espacial. El sistema permite separar la información en diferentes capas temáticas y las
almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y
sencilla, facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información
existente a través de la topología de los objetos, con el fin de generar otra nueva que
no podríamos obtener de otra forma.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
55
Técnicas utilizadas en los Sistemas de Información Geográfica:
La creación de datos: las modernas tecnologías SIG trabajan con información
digital, para la cual existen varios métodos utilizados en la creación de datos digitales.
El método más utilizado es la digitalización, donde a partir de un mapa
impreso o con información tomada en campo se transfiere a un medio digital por el
empleo de un programa de Diseño Asistido por Ordenador (DAO) con capacidades
de georeferenciación.
Dada la amplia disponibilidad de imágenes orto-rectificadas (tanto de satélite
y como aéreas), la digitalización por esta vía se está convirtiendo en la principal
fuente de extracción de datos geográficos. Esta forma de digitalización implica la
búsqueda de datos geográficos directamente en las imágenes aéreas en lugar del
método tradicional de la localización de formas geográficas sobre una tabla de
digitalización.
La Representación de los Datos: Los datos SIG representan los objetos del
mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Los objetos del mundo real se
puede dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad
de lluvia caída, una elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG:
raster y vectorial.
Los SIG que se centran en el manejo de datos en formato vectorial son más
populares en el mercado. No obstante, los SIG raster son muy utilizados en estudios
que requieran la generación de capas continuas, necesarias en fenómenos no
discretos; también en estudios medioambientales donde no se requiere una excesiva
precisión espacial (contaminación atmosférica, distribución de temperaturas,
localización de especies marinas, análisis geológicos, etc.).
Raster: un tipo de datos raster es, en esencia, cualquier tipo de imagen digital
representada en mallas. El modelo de SIG raster o de retícula se centra en las
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
56
propiedades del espacio más que en la precisión de la localización. Divide el espacio
en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.
Vectorial: en un SIG, las características geográficas se expresan con
frecuencia como vectores, manteniendo las características geométricas de las figuras.
En los datos vectoriales, el interés de las representaciones se centra en la precisión de
localización de los elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a
representar son discretos, es decir, de límites definidos.
Componente de un SIG:
Hardware: El hardware necesario para la implementación de un SIG está
constituido por equipos de computación y periféricos especializados para la
captura y salida de datos.
Software: Es el componente encargado de facilitar al usuario herramientas y
funciones necesarias para gestionar (almacenar, analizar y mostrar)
información geográfica.
Datos: La recopilación, evaluación e ingreso de los datos al SIG, es un factor
decisivo en la calidad del sistema. Las fuentes de datos más comunes son:
cartografía papel/digital, ortofotomapa, imagen de satélite, puntos GPS,
levantamiento topográfico e imagen de radar.
Recursos Humanos: Es necesario contar con la participación de un personal
altamente capacitado que garantice la calidad de los datos y la integridad del
producto final de un SIG (mapas. estudios, análisis, etc. Un proyecto de SIG
es por lo general multidisciplinario; puede estar conformado por especialistas
de diversa áreas como: geografía, computación, estadística, biología, geología,
economía, agronomía, etc.
Dentro de la web se encuentran muchos software de sistemas de información
geográfica, haciendo énfasis a lo amigable y fácil de usar, uno de los más comerciales
en el mercado es (S.I.G)
CAPITULO II MARCO TEÓRICO
57
S.I.G: el programa (S.I.G) está orientado al manejo de información geográfica. Se
caracteriza por una interfaz amigable y sencilla con capacidad para acceder ágilmente
a los formatos más usuales (ráster y vectoriales). (S.I.G) además es capaz de integrar
datos en una vista, tanto locales como remotos, a través de un origen WMS (Wed
Map Service), WFS (Wed Feature Service), WCS (Wed Coverage Service) o JDBC
(Java Database Connectivity).
La aplicación es de código abierto, con licencia GPL (Licencia Publica General) y
gratuita. Se ha hecho especial hincapié desde sus inicios, en que (S.I.G) sea un
proyecto extensible, de forma que los desarrolladores puedan ampliar las
funcionalidades de la aplicación fácilmente, así como desarrollar aplicaciones
totalmente nuevas a partir de las librerías utilizadas en (S.I.G) (siempre y cuando
cumpla la licencia GPL)
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
58
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
Tipo de investigación
Esta investigación tuvo como objetivo fundamental presentar una propuesta de
mejora para la carretera L003 LA, tramo con destino R003 (Licua) – fin variante
Duaca, entre las progresivas 107+700,00 a 112+300,00, utilizando sistema de
información geográfica (S.I.G) para su registro.
Es preciso tener en cuenta el tipo de investigación que se realizo ya que existen
muchas estrategias para su procedimiento metodológico. Esto se refiere al tipo de
estudio que se llevará a cabo con la finalidad de recoger los fundamentos necesarios
de la investigación. Por tal razón, este trabajo estuvo basado en una investigación de
campo, tipo descriptivo. Que según el manual de la UPEL (2005) destaca que ―la
investigación de campo es el análisis sistemático de problemas en la realidad con el
propósito, bien sea de describirlos, interpretarlos, entender su naturaleza y factores
constituyentes, explicar sus causas y efectos o producir su ocurrencia, haciendo uso
de métodos característicos de cualquier paradigma o enfoques de investigaciones
conocidas o en desarrollo‖
De acuerdo al problema planteado, se considera que el tipo de Investigación se
define como un diseño de campo, el cual consiste en un problema sistemático de la
realidad. Además, el estudio es de naturaleza descriptiva, en vista de que describe
propiedades y características del tema q se investigo para proceder con el análisis,
interrelación de las variables y la explicación de los hechos. En este sentido, el
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
59
estudio está fundamentado en una investigación de campo de tipo descriptiva, bajo la
propuesta de un proyecto factible dentro del tramo a estudiar.
Con este registro no solo se informa a los usuarios, sino también a los entes
gubernamentales encargados del mantenimiento de las carreteras nacionales, para
posibles reparaciones en caso de ser necesario.
Población y Muestra
Una vez definido el problema a investigar, se hace necesario determinar los
elementos con quienes se va a llevar a cabo el estudio o investigación. Esta
consideración nos conduce a delimitar el ámbito de la investigación definiendo una
población y seleccionando la muestra.
Según Latorre, Rincón y Arnal, (2003), definen población como ―el conjunto de
todos los individuos (objetos, personas, eventos, etc.) en los que se desea estudiar el
fenómeno. Éstos deben reunir las características de lo que es objeto de estudio‖
En lo que respecta a la muestra Jiménez Fernández (1983) define muestra como
―una parte o subconjunto de una población normalmente seleccionada de tal modo
que ponga de manifiesto las propiedades de la población. Su característica más
importante es la representatividad, es decir, que sea una parte típica de la población
en la o las características que son relevantes para la investigación‖.
Es por ello que al seleccionar una muestra, si se sabe que ésta constituye un
subconjunto de la población, debemos tener cuidado que la misma tenga las mismas
propiedades de la población y que obedezca a determinados argumentos, desde el
punto de vista estadístico, para decir que la misma es una muestra representativa, por
lo tanto al existir una población pequeña como campo de investigación se deberá
tomar su totalidad como campo de estudio para así obtener resultados precisos y
confiables.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
60
Atendiendo a lo formulado anteriormente en este trabajo de investigación la
población fue representada por la L003 LA y la muestra por el tramo destino R003
(licua) –fin variante Duaca, de progresivas 107+700,00 a 112+300,00 que comprende
4,6 Km.
Métodos y procedimientos que se aplicaran durante el estudio
1. Diagnóstico.
2. Interpretación de Resultados (Capítulo IV).
3. Propuesta (Capítulo V).
1. Diagnóstico.
Está constituido por la obtención de los datos en campo de los distintos
parámetros que constituyen la condición del pavimento, las características de la
sección transversal el análisis del suelo de fundación, los sistemas de drenaje
existente, la señalización y demarcación de la vía.
En la cual se realizaron las siguientes actividades:
-Inspección Visual de la zona en estudio
-Inventario técnico
Inspección visual de la zona en estudio:
Está definida como el conjunto de actualizaciones técnicas, realizadas de acuerdo a
un plan previo, que facilitan los datos necesarios para conocer en un instante dado el
estado de la vía. Es absolutamente necesario puesto que su finalidad por un lado es
determinar las operaciones de mantenimiento y por otro la adopción de medidas de
seguridad apropiadas para evitar cualquier accidente.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
61
Durante la inspección se obtuvo la información necesaria para realizar el
inventario físico vial y se visualizara el nivel de deterioro en el pavimento para luego
realizar el análisis detallado del índice de condición de pavimento PCI presente en el
tramo en estudio.
Inventario técnico
Está comprendido de la siguiente manera:
Análisis de la Condición del Pavimento:
Índice de condición del pavimento PCI
Extracción de núcleos CORE DRILL
Estudio del trafico
Exploración del terreno:
Caracterización del terreno de fundación, base, sub-base, carpeta de
rodamiento y taludes.
CBR in situ.
Inventario de las características de la sección transversal.
Ancho de la plataforma, canales, hombrillos, fajas de estabilización,
cunetas y bermas
Inventario del drenaje vial.
Sumideros y alcantarillas.
Inspección de las demarcaciones en el pavimento y señales de tránsito.
Metodología para el manejo de datos e implementación usando Sistemas de
Información Geográfica S.I.G.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
62
Análisis de la Condición del Pavimento
Índice de Condición de Pavimento (PCI)
Para la determinación del PCI se siguieron una serie de pasos, entre los cuales
está la división del tramo y agruparlos en unidades de condiciones similares.
Para conocer el índice de condición del pavimento se procedió de la siguiente
manera:
Se marcaron las progresivas y se medio el ancho de calzada para obtener un
ancho de calzada representativo. Para ello se recomienda un área de 225 m² (el
método contempla de 210 m² a 240 m²).
Para la evaluación de la condición del pavimento se usaron equipos como:
Odómetro manual para medir longitudes y áreas de los daños, regla y cinta métrica
para medir profundidades, además se uso el manual de daños de Métodos de
Evaluación de Pavimentos PCI para elaborar un formato que permita colocar las
mediciones realizadas en la actividad y así registrar la información sobre la severidad
de falla y el tipo de falla.
Cálculo del Índice de Condición de Pavimento (PCI)
Después de medir las fallas, se determino el PCI en cada unidad de diseño, a
través del cálculo de un valor de deducción (VD) para cada falla que presente el
pavimento. Este valor es función de la severidad y densidad relativa (en área) de la
falla. Así se obtuvieron los valores de deducción correspondiente a las diversas fallas
observadas en la sección evaluada, el valor de deducción de cada falla presente en la
unidad se sumo para obtener el valor de deducción total y este fue corregido mediante
las curvas de deducción para calcular el índice PCI.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
63
Foto N°1 Medición de fallas. Foto N°2 Medición de fallas.
Fuente: Propia Fuente: Propia
Extracción de Núcleos de Asfalto
Para conocer el espesor de las capas asfálticas en el tramo en estudio se realizo la
extracción de núcleos de la carpeta asfáltica, se uso el método estadístico empleado
por la Armada Norte Americana para la evaluación de las carreteras.
Para esta extracción se procedió de la siguiente manera:
Definición de las unidades de muestreo en lotes.
Ubicación de los puntos de muestreo.
Extracción de los núcleos.
Sellado de la perforación dejada al extraer los núcleos.
Para definir las unidades de muestreo se establecerá de acuerdo a la condición de
pavimentos PCI tomando en cuenta todas las unidades evaluadas a lo largo del tramo
y su grado de semejanza, se uso la metodología de muestreo aleatorio diseñado por el
Instituto del Asfalto de los Estados Unidos de Norte América.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
64
Extracción y sellado de huecos
Al ubicar cada progresiva se procedió a la perforación de la carpeta asfáltica
usando la extractora de núcleos y para el sellado se utilizo una mezcla y compactando
con un martillo Marshall cada capa colocada hasta llegar al tope de la capa de
rodamiento.
Foto N° 3. Extracción de núcleo core drills Foto N° 4. Sellado de huecos
Fuente: Propia Fuente: Propia
Determinación de espesor de la capa de rodamiento
Después de la extracción de los núcleos se llevaron las muestras al laboratorio,
para medir el espesor de las capas asfálticas que presentan los núcleos, esto se hizo
con la ayuda de un Vernier.
Foto N° 5.espesor de la capa asfáltica Foto N° 6. Espesor del núcleo
Fuente: Propia Fuente: Propia
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
65
Suelo de Fundación (Caracterización del suelo)
Se procedió a la extracción de las muestras para la realización de los diferentes
ensayos en el laboratorio, estas fueron clasificadas y seleccionadas siguiendo el
procedimiento del ―Manual de Ensayos del Laboratorio de Mecánicas de Suelos‖,
Parte I y II de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado UCLA, donde se
describen los procedimientos para la realización de los siguientes ensayos:
Toma, cuarteo y preparación de muestras perturbadas.
Determinación del contenido de humedad.
Análisis granulométrico por tamizado.
Análisis granulométrico por el método del hidrómetro.
Determinación de la gravedad especifica
Determinación de límite liquido y limite plástico.
Luego de la extracción de las muestras se procedió a realizar el CBR ―in situ‖,
utilizando para ello el cono dinámico de penetración, para así determinar la capacidad
de soporte de la sub-rasante en campo.
El procedimiento para este método es el siguiente:
El operador sostiene el dispositivo a través de la manija en una posición
vertical.
Se toma la lectura inicial de la varilla graduada.
Se levanta y libera el martillo; y se cuentan cuantos golpes se registraron para
llegar aproximadamente a la lectura inicial + 100 mm, y se toma una lectura
final
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
66
Este procedimiento se repitió cinco (5) veces en seis (6) puntos diferentes con el
objeto de obtener las curvas de ―Penetración Vs N° Golpes‖ de la unidad en estudio.
Las pendientes de esta curva (DN) se utilizaron para el cálculo de la capacidad de
soporte de la unidad, mediante la utilización de la ecuación del equipo de correlación:
Log CBR = 2.46 – 1.12Log DN
Posteriormente se determino el C.B.R de diseño para cada unidad, a través, del
Criterio del percentil de diseño.
Estudio del tráfico
Para conocer el comportamiento del tráfico se determinó la intensidad diaria del
día 10 de noviembre de 2013 y las cargas equivalentes acumuladas (EEo) en el
primer año de diseño, usando el método descrito en los apuntes de pavimentos del
Ingeniero Gustavo Corredor.
Se realizó un conteo visual simple durante 8 horas continuas un solo día, desde las
8:00 am hasta las 4:00 pm, ya que por razones de seguridad y recursos no se pudo
realizar por un periodo más extenso. Para este caso, la intensidad diaria se obtuvo
dividiendo el número de vehículos contados entre un factor de medición que se indica
en la siguiente tabla:
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
67
Tabla Nº 11. Factor de medición para ajuste de intensidad diaria.
Fuente: Corredor, G. V Jornada de vialidad y transporte, Valencia, 1998
La determinación de las cargas equivalentes que actúan sobre el pavimento, en un
periodo de diseño, se basa en la siguiente ecuación:
REE = Wt18 = EEo * {(1 + TC)n – 1)} / (ln (1+TC)
Siendo EEo:
EEo = PDTo * %Vp * FC * fds * fuc * A * D
REE = cargas equivalente totales en el periodo de diseño.
EEo = Cargas equivalentes acumuladas en el primer año de diseño.
TC = Tasa de crecimiento.
PDTo = intensidad diaria total de vehículos (livianos + pesados), para
cualquier día
del año inicial de diseño.
%Vp = número de vehículos pesados, expresado en forma decimal, como
porcentaje
FC = numero de cargas equivalente promedio por camión (ver tabla N° 12).
fds = factor de distribución por sentido (ver tabla N° 13).
PDT =
(total conteo) /
(factor
de medición)
Total de conteo
durante el lapso
Horas continuas
del conteo
Factor de medición
7:00 am—7:00 pm 12 0,754
8:00 am—4:00 pm 8 0,504
1 hora (hora pico) 1 0,083
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
68
fuc = factor de utilización de canal (ver tabla N° 14).
A = factor de ajuste por transito desbalanceado (ver tabla N° 15).
D = número de días por año en que las variables anteriores son aplicables
Tabla Nº 12. Valores promedio del factor camión para las diferentes entidades del país.
Entidad
Factor
Camión
Promedio
Ponderado
Amazonas 1,29
Anzoátegui 2,05
Apure 1,42
Aragua 3,77
Barinas 1,42
Bolívar 6,69
Carabobo 3,93
Cojedes 1,42
Delta Amacuro 1,29
Dtto federal 3,61
Falcón 3,03
Lara 1,42
Mérida 1,29
Miranda 3,61
Monagas 2,05
Nueva Esparta 1,25
Portuguesa 1,42
Sucre 2,05
Trujillo 1,47
Zulia 1,47
Fuente: Corredor, G. Apuntes de pavimentos, volumen 1, 2004.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
69
Tabla Nº 13. Valores del factor de distribución por sentido.
Fuente: Corredor, G. Apuntes de pavimentos, volumen 1, 2004.
Tabla Nº 14. Valores del factor de utilización de canal.
Fuente. Corredor, G. Apuntes de pavimentos, volumen 1, 2004.
Tabla Nº 15. Valores del factor
Fuente: Corredor, G. Apuntes de pavimentos, volumen 1, 2004.
Modo de medición del PDT Valor del fds
En ambos sentidos 0,50
Por sentido de circulación 1,00
Factor de utilización fuc
Un canal por sentido 1
Dos canales por sentido 0,9
Tres o más canales por sentido 0,8
Tipo de tránsito, con conteo en
ambos sentidos
Factor de ajuste (A)
Transito desbalanceado en la
mayoría de las vías
1,05 - 1,35
Transito desbalanceado en vías
mineras
1,9
Transito desbalanceado en la
mayoría de las vías
1,03 - 1,53
Vías con transito balanceado, o
conteos en un solo sentido
1
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
70
Verificación de los parámetros geométricos de la vía.
Para la verificación de los parámetros geométricos se contó con el levantamiento
topográfico del tramo en estudio ubicando puntos en las curvas y en los diferentes
elementos de la vía como lo son alcantarillas, cunetas y señalización.
Posteriormente se descargó toda la información en el software AutoCAD
Civil3D con la finalidad de evaluar el radio de curvatura, peralte, bombeo, pendientes
longitudinales, curvas horizontales y verticales, los cuales fueron comparados con las
Normas para el Proyecto de Carreteras del Ministerio de Transporte y
Comunicaciones (1997).
Inventario de la Infraestructura de drenaje superficial longitudinal y
transversal (cunetas y alcantarillas)
Se realizó una inspección detallada de las cunetas y alcantarillas (desagües), donde
se determinan sus características geométricas, la longitud, la sedimentación, el daño
estructural y condición actual, obteniendo de este modo un control de fallas a lo largo
del tramo acompañado de un registro fotográfico. Los datos registrados se plasmaron
en una planilla donde se especifica el estado de la obra de drenaje y su funcionalidad.
Uno de los datos más importantes para este estudio, es la información de que la
lluvias se produce en la zona, por lo que se tomo la información de trabajos
realizados en el área, González Colmenares y Rojas (2012), a partir de ahí tomar las
curvas IDF extraídos de 5 y 25 años.
Para la evaluación de las zanjas y alcantarillas se utilizó el método racional, para
presentar las áreas contribuyentes más pequeñas de 200 hectáreas, que se basa en la
siguiente ecuación:
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
71
Dónde:
Q = caudal en litros/seg.
C = coeficiente de escorrentía.
I = Es la intensidad promedio de la lluvia cuya duración es igual al tiempo de
concentración, y viene expresada en Litros / seg / hectárea.
A = área contribuyente expresada en hectáreas.
Del mismo modo, se observó que todas las alcantarillas, el único que tiene un
curso natural se encuentra en el cajón ubicada en la progresiva 108+910,00 por lo
que fue necesario definir el área de la cuenca que proporciona el caudal y el tiempo
de concentración de la misma a través de la ecuación Kirpich:
Dónde:
L = longitud del tramo del cauce principal en metros con la misma pendiente
longitudinal.
=diferencia entre las dos elevaciones extremas del tramo con la misma
pendiente longitudinal en metros.
Para la evaluación de la alcantarilla restante se procedió a determinar la
capacidad hidráulica de la sección completa usando la ecuación de Manning.
Dónde:
Q = caudal en m3/seg.
n = coeficiente de rugosidad.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
72
A = área de la sección transversal en m2.
So = pendiente longitudinal, expresada en forma decimal.
P = perímetro en metros.
Inspección de las señales de tránsito y demarcaciones
Se realizo el reconocimiento visual de los elementos del estudio de demarcación
de la vía y la señalización, se llevó a cabo mediante la recopilación de información
en la hoja de cálculo (ANEXO F), para posteriormente comparar los datos
recopilados a lo dispuesto en el “Manual Venezolano de Dispositivos Uniformes
para el Control de Tránsito (2011)"
Creación de base de datos en un sistema de información geográfica (SIG)
Para crear un proyecto en ―gvSIG‖, primero que todo debemos crear un carpeta en
el ―DISCO LOCAL C‖ que contenga carpetas con los archivos en ―PDF‖ que
queremos anexar en el programa y una carpeta que se llame ―SHP‖, además si vamos
a trabajar sobre un plano que este hecho en ―AUTOCAD‖ este archivo debe estar
guardado en formato ―DWG.2004‖ sino el programa no lo va a reconocer.
Abrir gvSIG
Hacemos clic en ―NUEVO‖, aparecerá en ―VISTA‖ ―Sin título – 1‖, hacemos
doble clic sobre ―Sin título – 1‖, se desplegara una nueva ventana que será
nuestro espacio de trabajo y ya tenemos creado nuestro proyecto.
Debemos anexar la capa principal, sobre la cual se montaran las demás capas,
para esto debemos hacer clic sobre ―VISTA‖ y luego en ―AÑADIR CAPA‖.
Se desplegara esta ventana en la cual haremos clic sobre ―AÑADIR‖.
buscamos en el ―DISCO LOCAL C‖ donde guardamos los las carpetas y
buscamos el archivo de‖ AUTOCAD‖ guardado en ―2004‖.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
73
Luego de que aparezca el plano en gvSIG, debemos comenzar a agregar las demás
capas que queremos, debemos hacer clic en ―VISTA‖ – ―NUEVA CAPA‖ –
―NUEVO SPH‖.
Se desplegara esta ventana en la cual colocaremos el nombre de la capa en este
Caso ―NUCLEOS‖ y seleccionamos el tipo de geometría ―TIPO POLIGONO‖
y le damos siguiente.
Luego nos pide definir los campos que tendrá esta capa haciendo clic en
―AÑADIR CAMPO‖ se añadirá un campo ―CAMPO1‖, haciendo clic sobre
campo1 podemos cambiar el nombre. Luego de agregar todos los campos
hacemos clic en siguiente.
Debemos introducir la ruta del fichero hacemos clic sobre los ―…‖ y buscamos
en el ―DISCO LOCAL C‖ la carpeta que nombramos ―SPH‖ le colocamos el
nombre de la capa y luego le damos ―GUARDAR‖ y ―FINAL‖.
Deberá aparecer la capa ―NUCLEOS‖ en la parte izquierda de la pantalla.
luego debemos dibujar en que parte del plano queremos los núcleos con alguna
de las figuras de poli línea que trae el programa, por ejemplo hacemos clic sobre
―CIRCULO‖ y dibujamos círculos en la ubicación de extracción de los núcleos.
luego buscamos el icono sobre la barra de herramientas y hacemos clic
sobre él.
Luego hacemos clic derecho sobre la capa y le damos ―TERMINAR EDICION‖
y listo así se hará para todas las capas que se quieran colocar en gvSIG.
CAPITULO III MARCO METODOLOGIGO
74
Recursos
Recursos físicos:
Biblioteca y Hemeroteca de la Universidad Centro Occidental ―Lisandro Alvarado‖
del Decanato de Ingeniería Civil.
Equipos topográficos de laboratorio del Departamento de Ingeniería Vial: como
Teodolitos, brújulas, cintas métricas, estacas, niveles, GPS.
Cámaras digitales que permitan realizar las memorias fotográficas.
Transportes de la Universidad Centroccidental ―Lisandro Alvarado‖ del Decanato de
Ingeniería Civil, para realizar el traslado del personal y equipos al sitio de estudio.
Transporte propio en el caso de trasladarse particularmente.
Recursos Humanos:
Tutor Ing. Isabel Romero
Tesistas: Iris González, Jonás Colmenares y Kevin Rosas
El personal técnico necesario del Departamento de Ingeniería Vial, incluyendo
instructores y preparadores.
Laboratorios de: Pavimentos, suelos y materiales e ingeniería vial.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
74
CAPÍTULO IV
ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS
Inspección visual general de la vía
Se realizó la inspección haciendo un recorrido en la vía de forma detallada, para
así conocer las condiciones físicas y geométricas en la cual se encuentra el tramo.
Logrando así una mayor descripción del estudio a realizar, en el cual se observó: una
vía con una calzada de 7.20m de ancho promedio, la cual consta de un canal por
sentido sin poseer hombrillo, poca demarcación y poca señalización tanto vertical
como horizontal, obras de arte, drenajes y condición en la que se encuentra el
pavimento de dicha carretera. Sumándose la realización del promedio diario de
tránsito (PDT) y el CBR in situ a través del cono dinámico.
Evaluación de la condición del pavimento (PCI)
Para la determinación del índice de condición de pavimento se tomo un área
óptima de 225 m2 comprendida en el rango (210-240) m
2 y un ancho promedio de la
calzada de 7,20 m, con lo cual se calculó la longitud de cada paño a estudiar y el
número de estos.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
75
En vista de que el resultado obtenido es de 147.2 paños, siendo un valor muy alto
y el tramo en estudio solo es de 4600m, se aplicó el método estadístico del Boletín
Electrónico Nº2 de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Rafael Landívar de la
República de Guatemala, obteniendo así una muestra representativa para el estudio,
obteniendo así una muestra representativa de 49 paños.
Luego se registró la información de los 49 paños de estudio, en las planillas de
levantamiento, la distancia entre cada muestra fue de 94 m. Iniciando en la progresiva
107+700,00 hasta la progresiva final 112+300,00, a continuación se anexa tabla de
las condiciones del tramo por medio de su PCI:
Tabla Nº16. Resumen en PCI
PAÑO PROG. INICIAL PROG. FINAL PCI CONDICION
1 107+700,00 107+731,25 57 BUENO
2 107+794,00 107+825,25 58 BUENO
3 107+888,00 107+919,25 45 REGULAR
4 107+982,00 108+013,25 50 REGULAR
5 108+076,00 108+107,25 55 REGULAR
6 108+170,00 108+201,25 64 BUENO
7 108+264,00 108+295,25 80 MUY BUENO
8 108+358,00 108+389,25 84 MUY BUENO
9 108+452,00 108+483,25 32 MALA
10 108+546,00 108+577,25 79 MUY BUENO
11 108+640,00 108+671,25 71 MUY BUENO
12 108+734,00 108+765,25 19 MUY MALA
13 108+828,00 108+859,25 92 EXCELENTE
14 108+922,00 108+953,25 71 MUY BUENO
15 109+016,00 109+047,25 96 EXCELENTE
16 109+110,00 109+141,25 96 EXCELENTE
17 109+204,00 109+235,25 96 EXCELENTE
18 109+298,00 109+329,25 65 BUENO
19 109+392,00 109+423,25 96 EXCELENTE
20 109+486,00 109+517,25 77 MUY BUENO Fuente. Propia.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
76
Tabla Nº16. Resumen en PCI
Fuente. Propia.
PAÑO PROG. INICIAL PROG. FINAL PCI CONDICION
21 109+580,00 109+611,25 77 MUY BUENO
22 109+674,00 109+705,25 46 REGULAR
23 109+768,00 109+799,25 48 REGULAR
24 109+862,00 109+893,25 72 MUY BUENO
25 109+956,00 109+987,25 43 REGULAR
26 110+050,00 110+081,25 75 MUY BUENO
27 110+144,00 110+175,25 49 REGULAR
28 110+238,00 110+269,25 68 BUENO
29 110+332,00 110+363,25 96 EXCELENTE
30 110+426,00 110+457,25 86 EXCELENTE
31 110+520,00 110+551,25 73 MUY BUENO
32 110+614,00 110+645,25 55 REGULAR
33 110+708,00 110+739,25 61 BUENO
34 110+802,00 110+833,25 64 BUENO
35 110+896,00 110+927,25 35 MALA
36 110+990,00 111+021,25 84 MUY BUENO
37 111+084,00 111+115,25 69 BUENO
38 111+178,00 111+209,25 52 REGULAR
39 111+272,00 111+303,25 46 REGULAR
40 111+366,00 111+397,25 49 REGULAR
41 111+460,00 111+491,25 84.5 MUY BUENO
42 111+554,00 111+585,25 87 EXCELENTE
43 111+648,00 111+679,25 98 EXCELENTE
44 111+742,00 111+773,25 88 EXCELENTE
45 111+836,00 111+867,25 81 MUY BUENO
46 111+930,00 111+961,25 94 EXCELENTE
47 112+024,00 112+055,25 93 EXCELENTE
48 112+118,00 112+149,25 66 BUENO
49 112+212,00 112+243,25 72 MUY BUENO
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
77
Extracción de Núcleos de Asfalto (Core – Drill).
Para la extracción de núcleo se inicio del análisis de la gráfica de secciones
homogéneas, para ello se aplicó el método de las sumas acumuladas descrito en el
capítulo III, donde una vez tabulados los datos se procedió a graficar Progresivas Vs
Zr (ver figura Nº 10).
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
78
Figura Nº 10. Gráfico de Secciones homogéneas.
Fuente: Propia.
10
7+0
00
,00
10
7+2
00
,00
10
7+4
00
,00
10
7+6
00
,00
10
7+8
00
,00
10
8+0
00
,00
10
8+2
00
,00
10
8+4
00
,00
10
8+6
00
,00
10
8+8
00
,00
10
9+0
00
,00
10
9+2
00
,00
10
9+4
00
,00
10
9+6
00
,00
10
9+8
00
,00
11
0+0
00
,00
11
0+2
00
,00
11
0+4
00
,00
11
0+6
00
,00
11
0+8
00
,00
11
1+0
00
,00
11
1+2
00
,00
11
1+4
00
,00
11
1+6
00
,00
111+
800,
00
11
2+0
00
,00
11
2+2
00
,00
11
2+4
00
,00
Series1
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
79
Posteriormente se determinó el número de muestras a extraer y la ubicación de los
puntos de muestreo. Para esto se empleó la metodología diseñada por el Instituto del
Asfalto de los Estados Unidos de Norte América.
Tabla Nº 17. Resumen Muestreo Aleatorio.
Fuente: Propia.
Una vez obtenida las progresivas de cada muestra se procedió a la extracción de
los núcleos, estos fueron analizados en el laboratorio de pavimentos determinándole a
cada uno su espesor promedio, número de capas y la disposición de los agregados,
esto con la finalidad de conocer de manera aproximada el espesor de la capa de
rodamiento.
TRAMO (107+700)M HASTA (112+300)
A B C Longitud (m) Long*B (m) Progresiva
1 0,34 0,13 1300 442,00 108+042,00
2 0,41 0,08 1300 530,40 108+131,00
3 0,97 0,69 1300 1261,00 108+861,00
4 0,32 0,21 750 240,00 109+140,00
5 0,49 0,83 750 366,75 109+267,00
6 0,54 0,35 750 406,50 109+307,00
7 0,24 0,03 1950 462,15 110+112,00
8 0,29 0,32 1950 557,70 110+208,00
9 0,78 0,50 1950 1513,20 111+163,00
10 0,21 0,05 700 147,00 111+747,00
11 0,46 0,92 700 322,00 111+922,00
12 0,95 0,61 700 663,60 112+264,00
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
80
Tabla Nº 18 Resumen Espesor Promedio
Fuente: Propia.
Nucleos
(N)Progresiva
Espesor
(mm)
Espesor
Promedio (mm)
14,42
14,3
13,78
14,36
18,82
18,63
18,26
18,43
19,91
19,41
19,48
19,88
7,14
6,72
6,78
6,83
12,59
12,28
12,25
12,55
9,65
9,52
9,75
9,73
15,77
15,86
16,02
16,15
15,18
15,25
15,56
15,24
12,54
12,64
12,53
12,61
7,94
8,08
8,05
8,06
5,56
5,31
5,59
5,25
4 6,87 Solo agregado fino
14,22
Observaciones
solo agregado grueso
18,44
Buena disposicion de
agregados , no se
observaron grietas, ni
huecos
1
2
3 19,67
Buena disposicion de
agregados, espacios
vacios
15,31
Buena disposicion de
agregados
Dispersion de
agregados y presenta
dos grietas
5
6
7
8
12,42 Solo agregado fino
9,66Buena disposicion de
agregados
15,95
108+130
108+861
109+140
109+267
110+112
112+264
12,58
8,03
10* 5,43
9
10
110+208
111+163
111+747
111+922
112+264
Presenta grieta en
todo el core drill de
4mm en la dos capa,
una de espesor
8,03mm y la otra de
5,43mm. Solo
agregado fino
Imagen
Dispersion de
agregados y una
grietas de 5mm de
ancho en todo el core
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
81
PROMEDIO DIARIO DE TRANSITO PDT
Para el estudio de transito se realizó un conteo visual durante 8 horas continuas en
la progresiva 111+500,00, para proceder a totalizar toda la información recolectada se
llenaron las siguiente planillas:
Tabla Nº 19. Totalización del conteo
Fuente: Propia.
Posteriormente se determinó la intensidad diaria dividiendo el número de
vehículos contado durante el periodo de medición entre el factor de medición, el cual
se obtuvo de los apuntes de pavimentos del Ing. Gustavo Corredor. Posterior a esto se
determinó las cargas equivalentes totales para un periodo de diseño de 15 años. A
continuación tablas resumen del estudio.
Tabla Nº 20. Resumen intensidad diaria vehicular.
Fuente. Propia.
Veh. Livianos Veh. Pesados Veh. Livianos Veh. Pesados
60 27 68 48
50 34 41 25
61 26 68 22
59 29 57 33
61 33 51 36
65 32 28 31
49 36 38 21
44 37 46 24
449 254 397 240
Sentido Duaca - Licua
CONTEO VEHICULAR
Total
Volumen de tránsito 1340
Sentido Licua - DuacaHoras
8:00am - 9:00am
9:00am - 10:00am
10:00am - 11:00am
11:00am - 12:00am
12:00m - 1:00pm
1:00pm - 2:00pm
2:00pm - 3:00pm
3:00pm - 4:00pm
0,504 2659 37
INTENSIDAD DIARIA
%Veh. Pesados
(∑Veh. Pesados*100/Vol. tránsito)
Factor de
medición
Intensidad diaria
(Vol. tránsito / Factor)
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
82
La intensidad de diseño tiene un valor de 2659 Veh./día y un porcentaje de
vehículos pesados de 37%.
A partir de estos valores se determinaron las cargas equivalentes para el primer
año de diseño, tomando en cuenta las siguientes consideraciones: según el Manual de
Evaluación de Pavimentos (2009) del Ing. Gustavo Corredor.
Tabla Nº 21. Resumen Cargas Equivalentes Acumuladas.
Fuente. Propia
Para el cálculo del factor de crecimiento se realizo con la ecuación descrita en
Manual de Evaluación de Pavimentos (2009) del Ing. Gustavo Corredor, por ser esta
la más exacta.
CARGAS EQUIVALENTES ACUMULADAS
EEo = PDTo * %Vp * FC * fds * fuc * A * D
Volumen diario del total de vehículos PDTo = 2659
Numero de vehículos pesados %Vp = 0,37
Factor camión FC = 1,42
Factor de distribución por sentido fds = 0,5
Factor de utilización de canal fuc = 1
Factor de ajuste por transito desbalanceado A = 1,2
Numero de días del año (251 + 0,483*114) D = 306
Cargas equivalentes acumuladas EEo = 255591
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
83
Considerando un 3% para la tasa de crecimiento en caso de no tener estimaciones
ciertas sobre este valor; tomando en cuenta lo expresado por el Ing. Luis Salame en
su Estudio Primario de la Red de Vialidad Rural en Venezuela (1968).
Tabla Nº 22. Resumen Factor de Crecimiento.
Fuente. Propia.
Tabla Nº 23. Resumen Cargas Equivalentes totales.
Fuente. Propia.
Evaluación del suelo
Las muestras de suelo tomadas en la progresiva 107+700,00 y en la progresiva
109+500,00 ambas del lado derecho de la calzada son usadas para realizar los
ensayos y así determinar su: granulometría, contenido de humedad, limites de
consistencia, gravedad específica y actividad de la arcilla. Los resultados de cada uno
de los ensayos realizados se muestran en el ANEXO C.
Periodo de diseño n = 15
Factor de crecimiento FC = 18,88
FACTOR DE CRECIMIENTO
Tasa de crecimiento interanual Tc = 0,03
CARGAS EQUIVALENTES TOTALES
REE = Wt18 = E Eo * {(1+r)^n - 1} / (ln (1+r)
Cargas equivalentes totales REE = 4824668
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
84
Muestra N° 1 (talud de relleno).
Tabla Nº 24. Resumen contenido de humedad, límites de consistencia, gravedad específica y
actividad de la arcilla del talud de relleno.
Fuente. Propia.
Una vez obtenido el valor del Índice Plástico se calculó el valor de la actividad de
la arcilla dando como resultado 0,37 0,75, lo cual indica que la arcilla es inactiva.
Tabla Nº 25. Resumen de granulometría del talud de relleno.
Fuente. Propia.
Según la clasificación ASSHTO es un suelo limoso de media a baja plasticidad y
pertenece al grupo A4.
Actividad
de la Arcilla
0,375,08
Índice
Plástico
3,22 30,49 25,41 2,65
Contenido de
humedad (%)
Limite
Liquido (%)
Limite
Plástico (%)
Gravedad
especifica
3" 0,00 100,00
2 1/2" 0,00 100,00
2" 0,00 100,00
1 1/2" 1,54 98,46
1" 4,89 95,11
3/4" 7,60 92,40
1/2" 13,40 86,60
3/8" 17,35 82,65
N° 4 27,56 72,44
N° 10 32,71 67,29
N° 40 42,44 57,56
N° 60 45,15 54,85
N° 100 47,94 52,06
N° 200 52,09 47,91
PASA 200 52,34 47,66
Tamiz% Retenido
acumulado% pasante
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
85
Muestra N° 2 (talud de corte).
Tabla Nº26. Resumen contenido de humedad, límites de consistencia, gravedad específica y
actividad de la arcilla del talud de corte.
Fuente. Propia.
Una vez obtenido el valor del Índice Plástico se calculó el valor de la actividad de la
arcilla dando como resultado 0,42 0,75, lo cual indica que la arcilla es inactiva.
Tabla Nº 27. Resumen de granulometría del talud de corte
Fuente. Propia.
Actividad
de la Arcilla
0,4210
Índice
Plástico
Contenido de
humedad (%)
Limite
Liquido (%)
Limite
Plástico (%)
Gravedad
especifica
2,12 28,41 18,34 2,68
3" 0,00 100,00
2 1/2" 0,00 100,00
2" 0,00 100,00
1 1/2" 0,00 100,00
1" 0,00 100,00
3/4" 0,00 100,00
1/2" 1,14 98,86
3/8" 4,28 95,72
N° 4 25,33 74,67
N° 10 32,83 67,17
N° 40 37,44 62,56
N° 60 38,37 61,63
N° 100 39,10 60,90
N° 200 41,19 58,81
PASA 200 41,32 58,68
Tamiz% Retenido
acumulado% pasante
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
86
Según la clasificación ASSHTO es un suelo limoso de media a alta plasticidad y
pertenece al grupo A4, cabe destacar que para terreno de fundación es un material de
regular a malo.
Determinación de C.B.R in situ.
Para la evaluación de la sub-rasante se calculó el C.B.R utilizando el cono
dinámico en 6 puntos, con los resultados obtenidos se realizaron las gráficas de
Penetración Vs N° Golpes (ANEXO D) y con la ecuación de correlación del cono se
determinó la capacidad de soporte del suelo de fundación para el tramo en estudio.
El cono dinámico fue utilizado por tratarse de un suelo cohesivo y debido a que la
información que suministra el ensayo es muy confiable, de fácil obtención y de rápida
ejecución. Permite obtener más información, en menor tiempo y menor costo.
En vista de que estos valores de CBR in situ son determinados bajo condición
seca, se procedió a dividirlos entre 1,5 para aproximarlos a la condición saturada;
esto basándonos en referencias del Ing. Gustavo Corredor (2004) donde explica que
el CBR en condición seca es 1,5 veces mayor que en condición saturada.
Tabla Nº28. Resumen del ensayo de penetración con el cono dinámico.
Progresivas Lado de la
calzada DN
C.B.R en condición
seca (%)
C.B.R en condición
saturada (%)
107+920,00 Derecho 7,89 28,06 18,71
108+330,00 Derecho 6,98 33,46 22,31
109+200,00 Derecho 8,54 26,10 17,40
110+251,00 Derecho 6,63 35,71 23,81
110+922,00 Derecho 7,19 31,64 21,09
111+743,00 Derecho 7,71 29,29 19,53
Fuente. Propia.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
87
Para la determinación del C.B.R de diseño se utilizo el criterio del percentil de
diseño explicado en el capítulo III , el cual se obtuvo con el estudio de tránsito
realizado, tomando REE igual a 4,82 E+6 EE, se tomó el percentil de diseño de 90.
Además de esto se grafico C.B.R Vs % de muestras con C.B.R mayor o igual al
considerado y se obtuvo un C.B.R de diseño de 17,75 y 19,95 respectivamente.
Tabla Nº 29. Resumen cálculo del percentil de diseño.
Progresivas C.B.R
(%)
Número de muestras
con C.B.R mayor o
igual
% de muestras con
C.B.R mayor o igual
109+200,00 17,40 3 100
107+920,00 18,71 2 66,67
108+330,00 22,31 1 33,33
111+743,00 19,53 3 100
110+922,00 21,09 2 66,67
110+251,00 23,81 1 33,33 Fuente. Propia
Figura Nº 11. Percentil de diseño unidad de diseño I.
Fuente. Propia.
0102030405060708090
100110
17 18 19 20 21 22
Per
cen
til d
e d
iseñ
o
C.B.R
C.B.R Vs Percentil
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
88
Figura Nº 12. Percentil de diseño unidad de diseño II.
Fuente. Propia.
Verificación de los parámetros geométricos de la vía.
El levantamiento topográfico del tramo de estudio se hizo con una estación total
con la cual se obtuvieron los datos de los puntos de interés de la vía y de los
elementos presentes en ella como; alcantarillas, cunetas y señalización. Además de
esto se midieron las pendientes longitudinales y transversales a lo largo de la vía.
Una vez obtenido todos los puntos de interés se procedió a la digitalización
empleando el software AutoCAD Civil3D y con la ayuda de las herramientas del
programa se generaron los planos (ANEXO G) y las siguientes tablas.
0102030405060708090
100110
19 20 21 22 23 24
Per
cen
til d
e d
iseñ
o
C.B.R
C.B.R Vs Percentil
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
89
Tabla Nº 30. Resumen pendientes longitudinales.
Fuente. Propia
Tabla Nº 31. Resumen geometría de las curva.
Fuente. Propia.
Tabla Nº 32. Resumen bombeo.
Fuente. Propia.
PENDIENTES
LONGITUDINALES
Progresivas pendiente%
107+700,00 0,26 108+063,00
108+063,00 0,12 108+464,00
108+464,00 0,13 111+745,02
111+745,02
0,27 112+025,00
112+025,00
0,28 112+300,00
GEOMETRIA DE LAS CURVAS
curva Progresiva
TC
Progresiva
CT
Longitud
(m)
Radio
(m) ∆°
Peralte
(%)
1 107+850,31 108+216,19 365,88 625 - 33°32`29`` 4,56
2 108+666,81 108+724,81 58,10 255 +13°03`38`` 2,28
3 109+232,80 109+379,83 147,03 645 -13°03`38`` 3,39
4 109+780,45 110+132,27 351,82 585 +34°27`28`` 6,49
5 110+534,27 110+610,56 76,29 630 -06°56`18`` 2,81
6 111+260,56 111+426,49 165,93 560 +16°58`37`` 6,99
7 111+902.49 112+126,87 224,38 405 -31°44`35`` 5,5
8 112+176,87 112+416,92 240,05 315 +43°39`50`` 6,04
Recta Recta Recta
7
8
1
2
9
4
3
5
6
Bombeo %
BOMBEO
Bombeo %Bombeo %
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
90
Tabla Nº 32. Resumen bombeo.
Fuente. Propia
Tabla Nº 33. Resumen longitud máxima en rectas.
LONGITUD MAXIMA EN RECTAS
Recta
Longitud máxima recomendada
Longitud
Cumple
1
2000 metros
204,381 ok
2 401,603 ok
3 430,111 ok
4 121,756 ok
5 552,380 ok
6 534,829 ok
7 434,796 ok
8 326,454 ok
9 170,781 ok
10 169,892 ok
Fuente. Propia.
Recta Recta Recta
7
8
1
2
9
4
3
5
6
Bombeo %
BOMBEO
Bombeo %Bombeo %
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
91
Una vez obtenido los planos se verificó si los diferentes parámetros geométricos en
el tramo cumplen con la Norma para el Proyecto de Carreteras:
Las pendientes longitudinales corresponden a un terreno ondulado.
En cuanto a los radios de curvatura y el peralte es importante señalar que en
la inspección preliminar que se le hizo a toda la vía no se visualizó una
señalización vertical que contenga la velocidad del proyecto. Sin embargo se
consultó en la norma y la misma especifica que la velocidad de diseño para
carreteras con terrenos ondulados se encuentra en el rango de (60 – 100)
km/h, el radio mínimo para esta velocidad es 109 m y el peralte máximo es
de 8%, en nuestro caso se tomó una velocidad de 60 kph por lo que los
radios de curvatura y el peralte cumplen con la norma.
La velocidad máxima permitida en las curvas se determino en función del
radio de curvatura y del peralte, arrojando valores que cumplen con el
mínimo de 60 kph.
Para la evaluación del bombeo se tomaron puntos en el centro de cada recta
obteniendo los valores de la tabla N° 32, donde se puede observar que este
parámetro no cumple con el 2% que establece la norma.
La longitud máxima en rectas cumple con los valores normados.
Evaluación del sistema de drenaje vial.
Una vez recopilados los datos se efectuaron los siguientes cálculos para el chequeo
del caudal de las cunetas y alcantarillas.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
92
Tabla Nº 34. Resumen calculo típico para la evaluación de cunetas.
Fuente. Propia.
Tabla Nº 35. Resumen caudales cunetas.
CUNETAS
Lado Prog. Inicio Prog. Final Pendiente
(%)
Area total (ha)
C Intensidad (ltr/seg/ha)
Q (lps) Qacum.
(lps) Q Tipo A (lps)
Cumple
NO
RT
E 112+204,08 111+811,83 1,33 0,9257 0,5263 593,85 298,31
699,31 736,92 OK
111+811,83 110+880,00 5,44 1,3561 0,4979 593,85 401,00 OK
108+900,00 108+600,00 0,95 0,2349 0,6167 593,85 86,02 86,02 307,95 OK
108+600,00 108+390,00 0,95 0,2751 0,5149 593,85 84,12 84,12 307,95 OK
SU
R
112+150,00 112+011,83 1,33 0,3261 0,5263 593,85 101,91 599,44 736,92
OK
112+011,83 111+080,00 5,44 1,8205 0,4602 593,85 497,53 OK
108+900,00 108+600,00 0,95 0,2494 0,6012 593,85 89,04 89,04 307,95 OK
108+600,00 108+390,00 0,95 0,3906 0,4661 593,85 108,12 108,12 307,95 OK
Fuente. Propia.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
93
Una vez obtenido los caudales que transportan las cunetas se procedió al chequeo
de las alcantarillas que no presentan cauce natural, determinando la capacidad
hidráulica a sección plena de cada una y comparando este valor con el caudal aportado
por las cunetas.
Luego para el chequeo del cajón se delimito la cuenta y se calculo el área de
influencia, la longitud del cauce principal y el tiempo de concentración; se adopto un
periodo de retorno de 25 años según la tabla III-1 del Manual de Drenaje Urbano
(MOP 1967).
Tabla Nº 36. Resumen caudales alcantarillas.
Fuente. Propia.
Figura Nº 14. Curva IDF para 25 años.
Fuente: González, Oropeza y Rojas (2012).
1 0,82 1,20 1,84 0,086 1,62 1 6 OK
3 0,61 0,91 1,46 0,699 2,24 1 6 OK
ALCANTARILLAS
Vmáxima
(m/seg)CumpleN°
Pendiente
(%)
Diámetro
(m)
Q
(m³/seg)
V
(m/seg)
Vmínima
(m/seg)
Q aportado
(m³/seg)
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
94
Tabla Nº 37. Resumen cálculo de caudal alcantarilla tipo cajón.
Fuente. Propia.
Evaluación de las demarcaciones y señales de tránsito.
La tabla N° 38, muestra un total de tres (3) señales a lo largo de todo el tramo,
todas en el sentido Duaca – Licua, dos (2) en condición mala y una (1) en condición
fallado.
Tabla Nº 38. Señalización existente en el tramo
SEÑALIZACION
PROGRESIVA SENTIDO TIPO SEÑAL CONDICION
108+550,00 Duaca-Licua Informativa Localidad Mala
109+000,00 Duaca-Licua Preventiva Localidad Mala
110+850,00 Duaca-Licua Preventiva curva pronunciada Fallado
Fuente. Propia.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
95
Tabla Nº 37. Resumen cálculo de caudal alcantarilla tipo cajón.
Fuente. Propia.
Evaluación de las demarcaciones y señales de tránsito.
La tabla N° 38, muestra un total de tres (3) señales a lo largo de todo el tramo,
todas en el sentido Duaca – Licua, dos (2) en condición mala y una (1) en condición
fallado.
Tabla Nº 38. Señalización existente en el tramo
SEÑALIZACION
PROGRESIVA SENTIDO TIPO SEÑAL CONDICION
108+550,00 Duaca-Licua Informativa Localidad Mala
109+000,00 Duaca-Licua Preventiva Localidad Mala
110+850,00 Duaca-Licua Preventiva curva pronunciada Fallado
Fuente. Propia.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
96
La demarcación a lo largo de todo el tramo en estudio es inexistente; por lo tanto
se propone el estudio de los Dispositivos de Tránsito considerando lo establecido en
el Manual Venezolano de Dispositivos Uniformes Para El Control de Tránsito (2011).
Generación de bases de datos del tramo en SIG:
Luego de analizar toda la información recopilada tanto en campo como en oficina
correspondiente al tramo de la vía en estudio, se logró cargar la base de datos en el
software SIG, el cual además de mostrar de manera fácil a los usuarios o entes
gubernamentales toda la información recabada en las inspecciones, permitió también
ejecutar una buena toma de decisiones en base a toda la información suministrada.
Para visualizar la información vamos el icono “Información” en la barra de
herramientas, seleccionamos la figura de la capa deseada y aparcera una ventana con
el contenido de cada campo (ver figura 15); y para observar la planilla de recolección
de datos será hará de igual manera pero esta vez seleccionando el icono
“Hiperenlace avanzado” (ver figura 16).
Las bondades de este software es ubicar de manera rápida todos los componentes
de la vía como: capa de rodamiento, demarcación, señalización, alcantarillas, cunetas,
entre otros.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
97
Figura Nº 15. Campos de la capa PCI.
Fuente: Propia.
CAPITULO IV ANALISIS E INTERPRETACIÓN
DE RESULTADOS
98
Figura Nº 16. Planilla de recolección de datos.
Fuente. Propia.
CAPITULO V CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
99
CAPÍTULO V
CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
Previamente analizados los resultados obtenidos en campo se presentan las
siguientes conclusiones y recomendaciones.
CONCLUSIONES
EL índice de condición del pavimento arrojó el valor de 69 el cual corresponde a
un pavimento en condición buena, valor para el cual el manual de mantenimiento
y rehabilitación de pavimentos flexibles establece que el pavimento requiere de
un mantenimiento menor que permita el sellado e impermeabilización del
pavimento.
Se obtuvieron dos (4) unidades de diseño a lo largo del tramo, la primera sección
está comprendida entre las progresivas 107+600,00 y 108+800,00, la segunda
sección comprendida entre las progresivas 108+800,00 y 109+600,00, la tercera
sección comprendida entre las progresivas 109+600,00 y 111+500,00, y la cuarta
sección comprendida entre las progresivas 111+500,00 y 112+200,00.
La intensidad diaria de transito correspondiente al tramo de estudio tiene un valor
de 2659 Veh/día .
Las muestras de suelos analizadas del talud y de la sub-rasante, según la
clasificación ASSHTO pertenecen al grupo A4.
CAPITULO V CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
100
Respecto al aspecto geométrico de la vía los radios de curvaturas y peraltes
presentes en el tramo cumplen con el requisito exigido por la norma para el
proyecto de carreteras la cual cita que para una Vp= 60km/h el Rcmin= 109 m y el
Peralte máximo= 8%. En cuanto al bombeo del tramo en estudio se observo que al
establecer comparación entre los porcentajes obtenidos con el parámetro
establecido en la norma (B= 2%), este no cumple.
Las longitudes máximas en rectas fueron menores a 2000 m.
La máxima pendiente longitudinal de la vía fue de 0,28 % la cual es menor al 7 %,
máximo establecido para un terreno ondulado.
El sistema de drenaje transversal (alcantarillas), funciona correctamente y se
encuentra en buenas condiciones, mientras que el 60% del drenaje longitudinal
(cunetas), presentan obstrucciones y daños estructurales.
La señalización y demarcación del tramo es muy deficiente y la existente se
encuentra en mal estado.
CAPITULO V CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
101
RECOMENDACIONES
Es necesario que a la carpeta de rodamiento se le realice trabajos de
mantenimientos menores para así evitar el avance del deterioro del mismo.
Realizar labores de limpieza y desmalezamiento en las cunetas presentes en la vía,
debido a que estas se encuentran obstruidas por desechos sólidos y material
proveniente del deslizamiento del talud por las lluvias, para que así estas tengan un
buen funcionamiento.
En cuanto a la señalización de la vía se recomienda colocar los dispositivos
verticales (de prevención, de reglamentación y de información) y horizontal a lo
largo de la vía para brindar mayor seguridad a los usuarios.
Realizar periódicamente mantenimientos a las obras de drenaje para así garantizar
el buen funcionamiento de estas y evitar el colapso de las mismas.
Se sugiere la búsqueda de personal capacitado que pueda manejar SIG para que la
información recolectada sea aprovechada por los entes competentes.
Se recomienda a los entes gubernamentales encargados de la administración de la
vialidad el uso de esta investigación, para así crear un plan de acción con la
finalidad de solventar parte de la problemática existente. Además de unificar la
información recolectada de otras investigaciones para crear una excelente base de
datos y de esa manera implementar el uso del software SIG, el cual proporcionara
información acerca de las características geométricas, obras de drenaje,
señalización vertical y horizontal que posee el tramo de estudio.
Se debe realizar una limpieza de malezas y vegetación cercana a la vía, ya que en
algunos casos disminuyen la visibilidad del conductor.
CAPITULO V CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
102
Se debe realizar una limpieza de malezas y vegetación cercana a la vía, ya que en
algunos casos disminuyen la visibilidad del conductor.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
103
CAPÍTULO VI
LA PROPUESTA
PROPUESTA DE MEJORA PARA LA CARRETERA L003 LA, TRAMO
DESTINO R003 (LICUA) – FIN VARIANTE DUACA, ENTRE LAS
PROGRESIVAS 107+700,00 A 112+300,00.
La actual propuesta tiene como principal finalidad dar una respuesta que permita
mejorar la condición en que se encuentra el tramo objeto de estudio, dicha propuesta
la constituyen el desgaste que presenta el pavimento, la señalización y demarcación
existente en la vía y la condición del sistema de drenaje, permitiendo de esta manera
un correcto funcionamiento de la vía.
Objetivo General
Proponer mejoras para la carretera L003 LA, tramo destino R003 (Licua) – fin
variante Duaca, entre las progresivas 107+700,00 a 112+300,00.
Objetivos Específicos:
Desarrollar un plan de mantenimiento de los sistemas de drenaje.
Presentar un trazado de los dispositivos de control de tránsito, tales como:
señalización y demarcación.
Proponer una alternativa de mantenimiento menor en la carpeta de rodamiento en
función de las variables obtenidas.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
104
Propuesta de labores de mantenimiento menores en la carpeta de rodamiento.
Al comparar el valor promedio general del Índice de Condición del Pavimento
(PCI) del tramo con la Curva de Deterioro, el mismo indica que el pavimento
empieza a requerir labores de mantenimiento rutinario menores, por lo que se
propone un tratamiento superficial basado en la aplicación de lechadas asfálticas.
Lechadas asfálticas y micropavimentos.
Las lechadas asfálticas (slurry seals) son un sistema de revestimiento de
pavimentos de aplicación en frío compuesto por una mezcla de emulsión
(normalmente de quiebre lento), agregados seleccionados, agua y rellenos
minerales/fillers tipo cemento o cal, distribuidas uniformemente sobre la superficie de
un pavimento existente en espesores de 3 a 10 mm.
Se utilizan principalmente en la conservación de pavimentos desgastados o
levemente agrietados, que no presenten daños estructurales, y en la corrección de
pequeñas imperfecciones en la superficie, sirviendo además como capa de protección
e impermeabilizadora. Presenta buenas condiciones antideslizantes, por lo que se
emplea también en la corrección de tramos lisos y resbaladizos.
El micropavimento, a su vez, es una lechada a la cual se incorporan
modificadores poliméricos, normalmente con un contenido más bajo de asfalto, lo
que resulta en una mezcla que permite corregir deformaciones en la superficie del
pavimento con espesores de hasta 40 mm, brindando otras cualidades tales como
mayor estabilidad y resistencia al deslizamiento en pavimentos para alto tráfico.
Equipos para su ejecución
La mayoría de las lechadas asfálticas se colocan con maquinaria de alta
tecnología.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
105
Estas máquinas son verdaderas plantas portátiles, calibradas para recibir la
cantidad precisa de componentes, en las que se realiza la mezcla en unos pocos
minutos y se aplica inmediatamente, haciendo de este un tratamiento de rápida
ejecución. La máquina, instalada sobre el chasis de un camión, consiste en un
depósito para los agregados, otro para el filler, depósitos de agua y emulsión y
mezclador apropiado
Para obras menores, también puede efectuarse en plantas estacionarias o betoneras y
se esparce mediante rastrillos de goma. Las aplicaciones manuales se han usado en el
pasado con éxito, pero conllevan un estricto control ya que se puede incurrir en errores
de espesores y tiempo de mezclado que provoquen imperfecciones y futuras zonas de
problemas en la superficie.
Figura 17.Esquema de ejecución de las lechadas asfálticas.
Fuente: http://www.asfalchile.cl/catalogos/pavimentacion/pdf/5aplicaciones.pdf.
Recomendaciones Generales
Aplicar preferentemente con buen tiempo, sin amenaza de lluvia.
Llevar a cabo la dosificación en un laboratorio equipado para obtener resultados
óptimos.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
106
Controlar adecuadamente la ejecución y dosificación de los materiales en el
camión esparcidor.
Mantener cerrada al tránsito la vía por el tiempo especificado, hasta que la mezcla
esté totalmente curada, evitándose así daños prematuros a la superficie.
Confeccionar un tramo de prueba, previo al inicio de la faena para ajustar los
distintos parámetros.
Propuesta del trazado de los dispositivos de control de tránsito.
Las señales de tránsito son la guía de ubicación en las calles y caminos,
indispensables para la convivencia en la vía pública. Datan del Imperio Romano,
quienes instalaron algunas señales indicando el camino correcto y la distancia que
había entre ciudades.
Pero, tiempo después estos símbolos fueron la única forma de comunicar las
normas de tránsito a los conductores y a los peatones, empleando un lenguaje fácil
que pudiera entender cualquier persona.
Tipos de señales de tránsito.
Verticales: de reglamentación, prevención y de información.
Horizontales: demarcaciones (longitudinales, transversales y marcas especiales).
Señales de reglamentación:
Son aquellas señales que tienen por objeto notificar a los usuarios de las vías,
sobre las limitaciones, prohibiciones o restricciones que rigen su uso, y cuya
violación constituye una infracción castigada por la ley o los reglamentos en materia
de transito.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
107
Señales de prevención:
Son aquellas que tienen por objeto advertir al usuario de la vía la existencia de un
peligro, su naturaleza o situaciones imprevistas presentes en la vía o en zonas
adyacentes, ya sea en forma permanente o temporal.
Señales de información:
Son dispositivos de control de tránsito que tienen por objeto identificar las vías e
indicar las rutas, destinos, direcciones, kilometrajes, distancias, servicios y cualquier
otro punto de interés como sitios históricos, recreacionales o culturales, con el
propósito de orientar y guiar al usuario para que pueda llegar a su destino en forma
más directa y segura posible.
Demarcaciones:
Son líneas, símbolos y letras que se pintan sobre el pavimento, en brocales y en
estructuras de las vías de circulación o adyacentes a ellas, así como los objetos que se
colocan sobre la superficie de rodamiento con el fin de regular o canalizar el transito
o indicar la presencia de obstáculos.
A continuación se presentan las señales verticales y horizontales propuestas,
normalizadas en el Manual Venezolano de Dispositivos Uniforme para el Control de
Tránsito (2011), además de un plano en planta indicando; ubicación de cada señal, su
leyenda y toda otra información pertinente y útil para el adecuado diseño del sistema
(ANEXO H).
CAPITULO VI LA PROPUESTA
108
Tabla Nº 39. Resumen señales de prevención propuestas.
Tipo y nomenclatura Ubicación
(progresiva)
sentido Especificación
preventiva
111+200,00
Duaca - Licua
Curva pronunciada P1-
2a
preventiva
110+700,00
Licua - Duaca
Curva pronunciada P1-
2b
preventiva
112+300,00
111+200,00
Duaca - Licua
Licua - Duaca
Camino sinuoso P1-3a
Fuente: Propia.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
109
Tabla Nº 40. Resumen demarcaciones propuestas.
DEMARCACIONES ESPECIFICACIONES
Linea central segmentada
Linea continua a los bordes
Línea continua para el borde
de la calzada deberá colocarse
a lo largo del tramo, de color
blanco y con un ancho de
12cm.
La línea central segmentada
deberá colocarse entre las
progresivas 109+834,00 y
110+109,00 de color blanco de
ancho 12cm y relación trazo
brecha 2/3.
Linea continua central
La línea central deberá
colocarse entre las progresivas
107+700,00 - 109+834,00 -
110+900,00 - 112+300,00 , de
color blanco y con un ancho de
12cm.
Demarcación elevada
(ojos de gato)
La demarcación elevada (ojos
de gato) deberá colocarse a lo
largo de todo el tramo a cada
5m.
Fuente: Propia
CAPITULO VI LA PROPUESTA
110
Tabla Nº 41. Resumen señales de información propuestas.
TIPO ,NOMENCLATURA
ESPECIFICACION
UBICACIÓN
(progresiva)
SENTIDO
Informativa
109+000,00
Duaca - Licua
Señal en de localidad I5-2
Fuente: propia
CAPITULO VI LA PROPUESTA
111
Tabla Nº 42. Resumen señal de reglamentación propuesta.
Fuente: propia.
TIPO , NOMENCLATURA Y ESPECIFICACION UBICACIÓN
(progresiva) SENTIDO
Reglamentación
110+800,00
Duaca – Licua
Señal de limite de velocidad
CAPITULO VI LA PROPUESTA
112
Rehabilitación y Mantenimiento de los drenajes a partir de las variables
obtenidas.
Con los datos obtenidos por medio del levantamiento realizado en campo, se logró
conocer el estado actual de las cunetas y alcantarillas que se inspeccionaron y en base
a ello poder determinar las actividades correspondientes de mantenimiento; para
evitar el deterioro parcial o total de las obras de drenaje.
Las actividades de mantenimiento son de carácter necesario para el buen
desempeño y funcionamiento de estas y, por ende, alargar su vida útil, a fin de que
permanezcan por mayor tiempo en iguales o similares condiciones de cuando fueron
construidas o rehabilitadas.
Cabe destacar que los distintos fenómenos climatológicos y el interperismo
influyen en buena parte en el taponamiento o daño parcial de las obras de drenaje que
hacen parte de una vía. Para contrarrestar estos problemas es necesario realizar
mantenimientos rutinarios y periódicos a estas obras, de tal manera que se garantice
la movilidad, seguridad y buen desempeño estructural del pavimento.
Existen diferentes tipos de mantenimiento ya sea rutinario o periódico. El
mantenimiento rutinario de las obras de drenaje consiste en realizar las actividades
para la conservación y buen funcionamiento de esta, y así garantizar la protección de
la vía de los efectos del agua, mientras que el mantenimiento periódico está definido
como aquellas actividades que se les realizan a las obras de drenaje existentes en una
vía en períodos, en general, de más de un año, a fin de que aparezcan defectos en esta.
Para la ejecución del mantenimiento rutinario de las obras de drenaje se han definido
una (1) actividad y para el periódico una (1) actividades específicas; donde se
describen cada una de estas, su propósito, los criterios de ejecución, el procedimiento
CAPITULO VI LA PROPUESTA
113
que se va a realizar, la mano de obra, los materiales, el equipo y las herramientas
necesarias para desarrollarlas.
Plan de mantenimiento rutinario de los sistemas de drenajes.
Limpieza de alcantarillas y cunetas.
Descripción: Consiste en la inspección y limpieza de tuberías y cunetas.
Propósito: Mantener despejadas las áreas de drenaje a fin de que permitan el
flujo libre del agua.
Criterios para la Ejecución: Esta actividad se realizará cuando las alcantarillas
presenten depósitos de sedimentos, basuras, escombros, entre otros.
Procedimiento:
Durante el desarrollo de esta actividad debe considerarse lo establecido en las
normativas en cuanto al manejo de desechos y sobrantes, seguridad industrial
y manejo temporal del tránsito.
Retirar la basura y los sedimentos del interior de las alcantarillas y cunetas.
Reportar los daños mayores y menores al inspector o ingeniero encargado.
Cargar basura, sedimentos y vegetación extraídos y botarla en lugares
apropiados donde no obstruya obras de drenaje y no sea perjudicial.
Mano de Obra: Inspector y Obreros.
Materiales: Ninguno.
Equipos: Un Volteo.
Herramientas: Palas, picos, carreterillas de mano, y machetes.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
114
Plan de mantenimiento periódico de los sistemas de drenajes.
Reparación de cunetas.
Descripción: Reparar el revestimiento de las cunetas, con concreto o mortero
de cemento, a fin de restaurarlas a su condición original.
Propósito: Conservar las cunetas en buena condición de tal forma que encaucen
la corriente de agua.
Criterios para la Ejecución: Esta actividad debe realizarse cuando se
descubran grietas y otros daños estructurales; de preferencia, en época seca.
Procedimiento:
Durante el desarrollo de esta actividad debe considerarse lo establecido en las
normativas en cuanto al manejo de desechos y sobrantes, seguridad industrial
y manejo temporal del tránsito.
Retirar el concreto fisurado.
Reconformar y compactar la superficie.
Preparar el concreto en la mezcladora, con los siguientes materiales: cemento,
arena y agua.
Previamente se debe colocar la formaleta donde sea necesario
Reparar o reconstruir los sectores dañados, dejándolos de nuevo en
condiciones optimas.
Proporcionar 7 días de curado al concreto o mortero.
CAPITULO VI LA PROPUESTA
115
Mano de Obra: Carpintero de 1era
, maestro de obra de 1era
, chofer de 4ta,
maquinista de concreto y obrero de 1era
.
Materiales: Agua, arena, piedra, cemento y encofrado.
Equipos: Mezcladora de concreto (eventual), camioneta F-150, equipo menor de
vaciado, equipo para encofrado, equipo liviano de albañilería y carretilla.
A continuación se presentan cuadros de resumen de las actividades de
mantenimiento que requieren las alcantarillas y cunetas existentes en el tramo
estudiado con sus respectivas progresivas.
Tabla N° 43. Resumen de mantenimiento de alcantarillas.
Alcantarillas Progresivas Actividad
N°1 108+600,00 Limpieza de Alcantarilla
N°2 108+886,00 Limpieza de Alcantarilla
N°3 108+896,00 Limpieza de Alcantarilla
N°4 109+720,00 Limpieza de Cajón
N°5 111+080,00 Limpieza de Alcantarilla
Fuente: propia.
Tabla N° 44 Resumen de mantenimiento de cunetas.
Cunetas Progresiva
Inicial
Progresiva
Final
Borde de
Vía
Actividad
N°1 108+390,00 108+600,00 Ambos Reparaciones menores
N°2 108+600,00 108+900,00 Ambos Reparaciones menores
N°3 111+080,00 112+011,83 Derecho Reparaciones menores
N°4 111+811,83 112+204,08 Izquierdo Reparaciones menores
Fuente: propia.
ACCESO: ESTEESTA CION 7
0.I06:00-07:00 0
:00-08:00 0
Livianos
R G G.I M .R.OR
0
0
T
Minibuses
G.I M.R.0 0
G.0
Camiones
G.I M.R.0 0
G0 0
0 000
00
0 o 0 0 30
0
W
0 00 0 0 0 12
10:00-11:00 0 0 0 00 0 0 0 0 6
11:00-1200 0 o 0 00 0 0 0 0 0 20
0 0 00 0 0 0 0 0 15
0100-02:00 0 0 9 0 000
0 0 0 0 0 0 17
02 00-0300 0 0 7 0 00 0 0 0 D 0 9
0300-0400 D 0 4 0 0 00 0 O 0 0 0 7
04:00-0500 0 o 2 0 00 0 0 0 0 0 4
05:00-06 00 0 0 1 0 000
0 0 0 0 0 0
0600-0700 0 0 28 0 0 00 0 0 0 0 0 1
07:00-08 00 0 0 33 0 00 0 0 0 0 0 28
Total 0 0 164 0 000
0 0 0 0 0 0 330 0 0 0 0 0 OK
ACCESO: ESTE ESTACION 7
Livianos Buses Minibusas camiones
G.I M. R. G.D G.I M.R. G.D G.1 M.R. G.D IG M R G D0600-07:00 0 0 1 0 0 0 0 o 0.
0. . .
07:00-08:00 0 o 1 o 0 0 o o0 0 1
08:00-09:00 0 0 7 0 0 0o o 0 0 1
09 00-1000 0 0 8 0 0 00 0 0 0 0 0 7
10:00-11:00 0 0 3 0 00 0 0 0 0 0 6
11:00-12:00 0 0 11 0 00D
0 0 0 0 0 312:00-01:00 0 7 0
0 0 0 0 0 1101.00-02.00 0 0 6 0
0o
0 0 0 o 0 0 0 7
02:11-03:011 0 o 2 oo 0 0 0 0 0 6
03:00-04:00 0 0 6 000
0 0 0 o D 0 0 20400-0500 0 0 14 0 0
o 0 0 0 o 0 605:00-06:00 0 D 10 0 0
00
0 0 0 0 0 0 1406:00-0700 0 0 13 0 0
0 0 0 0 0 0 100700-08:00 0 D 12 0 0 0
0 0 0 0 0 33
Total 0 0 101 0 0 00 0 0 0 0 0 120 0 0 o 0 0 OK
ACCESO: ESTE lunesESTACION 7
LivianosMinibusas Camiones
G.I R G G.I R G.I M.R. G.D G 1 M R G D08:00-07:00 0TI
o o. . . .
00-06:00 007 o o o 0 1208 00-0s:00 0 0
0 0 0 0 0 0 709:00-10:00 0
0 0 0 0 0
10:00-11:00 0 00 0 0 0 0 o 4
11:00-12:00 00
0 0 0 0 0 0 742:00-01:00 0
M
0 0 oO 0 0 0 0 0 17
01:00-02:00 0 0 0 0o 0 0 0 0 16
0200-0300 0 0 00 0 0 0 0 1 10
0 0D0
o 0 0 0 0 0 1
0 0 00 0 0 0 0
0 0 00 0 0 0 1
0 000
0 0 0 0 0 0 7
0 0 00 0-
0-
0 0 0 21
Total 0 0 163 0 00 0 O o 0 0 0 210 0 0 0 0 0 1 OK
ACCESO: ESTE ESTACION 7
Livianos Busas Minibuses Camiones
G.1 M.R. G.O G.1 M.R. G.D G.1 M .R. G.D G I M R G D06:00-0700 0 0 14 0 0 0 0 0. . . .
:00OT00-08 0 0 24 0 0 00 0 0 0 14
08:00-09:00 0 0 3 00 0 0 0 0 24
09:00-10:00 0 0 4 00 0 0 0 0 0 0 3
1000-11:00 0 0 11 000
0 0 0 D 0 D 0 411:00-12:00 0 0 5 0 0
00
00
0 0 0 0 0 111200-01:00 0 0 8 0 o
0 0 0 0 50100-0200 0 0 17 0 o
p 0 0 0 00 8
02:00 -03:00 0 0 13 00 0 0 0 0 0 1 18
03:00-04:00 0 0 8 0D0
00
00
0 0 o 0 1304:00-05 00 0 0 6 D
0 0 0 0 0 80500-0600 0 0 6 0
0 0 0 0 0 0 0 0 606:00-07 00 0 0 20 0
00
0 0 0 0 0 0 0 607:00-08:00 0 0 29 0 0
00
00
0 0 0 0 0 20
Total 0 0 168 0 00 0 0 0 0 29
0 0 0 0 0 0 1 OK
PROGRAMA HCS2000INFORME DE CORRIDA
SITUACION ACTUAL (2006)
HCS2000: Unsignalized lntersections Release 4.1
ERASMO MONTANERPARTICULARBARQUISIMETO
Phone: 414 Fax:E-Mail:
ALL-WAY STOP CONTROL(AWSC)ANALYSIS
Analyst: FERRAIZ-LOPEZAgency/Co.:Date Performed : 25/02/2012Analysis Time Period:Intersection : CAPANAPARO-CIRCUNVALACIONJurisdiction:Analysis Year: 2006Project ID:East/West Street : AV. CIRCUNVALACIONNorth/South Street : AV. CAPANAPARO
Worksheet 2 - Volume Adjustments and Site Characteristics
Eastbound 1 Westbound 1 Northbound 1 Southbound 1IL T R IL T R IL T R IL T R 1
1 I 1 1-Volume 1586 347 0 10 685 2740 10 0 0 12083 0 15411% Thrus Left Lane 50 50
Eastbound Westbound Northbound SouthboundLI L2 L1 L2 LI L2 Ll L2
Configuration LT T T TR LRPHF 0 . 84 0.91 0.98 1.00 0.90Flow Rate 902 191 348 3083 4026% Heavy Veh 0 0 0 0 0No. Lanes 2 2 1Opposing-Lanes 2 2 0Conflicting -Ianes 1 1 2Geometry group 5 5 1Duration , T 0.25 hrs.
Worksheet 3 - Saturation Headway Adjustment Worksheet
127
Eastbound Westbound Northbound SouthboundL1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2
Flow Rates:Total in Lane 902 191 348Left-Turn 697 0 0 0
3083 40262314
Right-Turn 0 0 0 2740 1712Prop. Left-Turns 0.8 0.0 0.0Prop. Right-Turns 0.0 0.0 0.0
0.00.9
0.60.4
Prop. Heavy Vehicle0.0 0.0 0.0 0.0 0.0Geometry Group 5Adjustments Table 10-40:
5
hLT-adjhRT-adjhHV-adj
hadj, computed
0.2-0.6
1.70.2 0.0
0.2-0.61.70.0 0.5
0.2
-0.61.7-0.1
Worksheet 4 - Departure Headway and Service Time
Eastbound Westbound Northbound SouthboundL1 L2 L1 L2 LI L2 LI L2
Flow yate 902 191 348 3083 4026hd, initial value 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20x, initial 0.80 0 .17 0.31 2.74 3.58hd, final valuex, final value
8 .122.03
7.960.42
7.89 7.330.76 6.28
6.897.71
Move-up time , mService Time 5.8
2.35.7 5.6
2.35.0
2.04.9
Worksheet 5 - Capacity and Level of Service
Eastbound Westbound Northbound SouthboundLI L2 L1 L2 LI L2 LI L2
Flow Rate 902 191 348 3083 4026Service Time 5.8 5.7 5.6 5.0 4.9Utilization, x 2.03 0.42 0.76 6.28 7.71Dep. headway, hd 8.12 7.96 7.89 7.33 6.89Capacity 902 441 457 3083 4026Delay 491 .41 16.34 31.72LOS F C D FApproach:Delay 408.39
F
LOS F F FIntersection Delay Intersection LOS F
HCS2000: Unsignalized Lntersections Release 4.1
128
INFORME DE CORRIDASITUACION ACTUAL (2010)
ERASMO MONTANERPARTICULARBARQUISIMETO
Phone: 414 Fax:E-Mail:
ALL-WAY STOP CONTROL(AWSC)ANALYSIS
Analyst: FERRAIZ-LOPEZAgency/Co.:Date Performed : 25/02/2012Analysis Time Period:Intersection : CAPANAPARO-CIRCUNVALACIONJurisdiction:Analysis Year: 2010Project ID:East/West Street : AV. CIRCUNVALACIONNorth/South Street: AV. CAPANAPARO
Worksheet 2 - Volume Adjustments and Site Characteristics
1 Eastbound 1 Westbound 1 Northbound 1 Southbound 1IL T R IL T R IL T R IL T R 1
Volume 1614 365 0 10 711 2843 10 0 0 12165 0 1603 1% Thrus Left Lane 50 50
Eastbound Westbound Northbound SouthboundLI L2 LI L2 L1 L2 L1 L2
Configuration LT T T TR LRPHF 0 .84 0.91 0 .98 1.00 0.90Flow Rate 946 201 362 3199 4186% Heavy Veh 0 0 0 0 0No. Lanes 2 2Opposing-Lanes 2 2 0Conflicting-lanes 1 1 2Geometry group 5 5 1Duration , T 0.25 hrs.
Worksheet 3 - Saturation Headway Adjustment Worksheet
Eastbound Westbound Northbound Southbound
129
LI L2 Ll L2 Ll L2 Ll L2
Flow Rates:Total in Lane 946 201 362 3199 4186Left-Turn 730 0 0 0 2405Right-Turn 0 0 0 2843 1781
Prop . Left-Turras 0.8 0.0 0 .0 0.0 0.6Prop . Right -Tucos 0 .0 0.0 0.0 0.9 0.4Prop . Heavy Vehicle0 .0 0.0 0 .0 0.0 0.0Geometry Group 5 5 1Adjustments Table 10-40:hLT-adj 0 .2 0.2 0.2hRT-adj -0.6 -0.6 -0.6hFIV-adj 1.7 1.7 1.7
hadj , computed 0.2 0.0 0 .0 -0.5 -0.1
Worksheet 4 - Departure Headway and Service Time
Eastbound WestboundLI L2 LI L2 L1
Flow rate 946 201 362 3199hd, initial value 3.20 3.20 3.20 3.20x, initial 0.84 0.18 0.32 2.84hd, final value 8 .12 7.96 7.89 7.33x, final value 2.13 0.44 0.79 6.52Move-up time, m 2.3 2.3Service Time 5.8 5.7 5.6 5.0
Northbound SouthboundL2 L1 L2
41863.20 3.20 3.20 3.20
3.726.898.01
2.04.9
Worksheet 5 - Capacity and Leve] of Service
Eastbound Westbound Northbound SouthboundL1 L2 L1 L2 LI L2 L1 L2
Flow Rate 946 201 362 3199 4186Service Time 5.8 5.7 5.6 5.0 4.9Utilization, x 2.13 0.44 0.79 6.52 8.01Dep. headway, hd 8.12 7.96 7.89 7.33 6.89Capacity 946 451 457 3199 4186Delay 536.16 16.88 34.68LOS F C D FApproach:Delay 445.16
F
LOS F F FIntersection Delay Intersection LOS F
130
REFERENCIASBIBLIOGRÁFICAS
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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LARA. Trabajo Especial De Grado. UCLA
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PARA LA GESTIÓN DE CARRETERAS BASADO EN LOS SISTEMAS DE
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116
REFERENCIASBIBLIOGRÁFICAS
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117