ANÁLISIS DEL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI) A PARTIR …

ANÁLISIS DEL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI) A PARTIR DEL INVENTARIO DE DAÑOS

REALIZADO POR DIFERENTES METODOLOGÍAS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

Proyecto de grado Ingeniería civil

Juan Diego Vanegas Miranda

Asesora

Silvia Caro Spinel

Universidad de Los Andes

Facultad de ingeniería

Departamento de ingeniería civil y ambiental

Bogotá D.C.

2012

Proyecto de grado Análisis PCI a partir del inventario de daños realzado por diferentes metodologías en pavimentos asfalticos

2

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 7

2. OBJETIVOS ................................................................................................................................... 8

2.1 Objetivo general .................................................................................................................. 8

2.2 Objetivos específicos ........................................................................................................... 8

3. PAVEMENT CONDITION INDEX – PCI .......................................................................................... 9

3.1 Unidades de muestreo ........................................................................................................ 9

3.2 Determinación de las unidades de muestreo para evaluación .........................................10

3.3 Selección de unidades de muestreo para inspección .......................................................10

3.4 Selección de unidades de muestreo adicionales ..............................................................11

3.5 Cálculo de PCI de las unidades de muestreo.....................................................................11

3.5.1 Cálculo de valores deducidos .................................................................................... 11

3.5.2 Cálculo del Número Máximo Admisible de Valores Deducidos (m).......................... 11

3.5.3 Cálculo del “Máximo Valor Deducido Corregido” o CDV .......................................... 13

3.5.4 Cálculo del PCI ........................................................................................................... 13

3.6 Cálculo del PCI de una sección de pavimento ...................................................................13

3.7 Manual de daños ...............................................................................................................14

3.7.1 Piel de cocodrilo - PC ................................................................................................. 14

3.7.2 Exudación - EXU ......................................................................................................... 15

3.7.3 Fisura en bloque - FB ................................................................................................. 16

3.7.4 Abultamientos y hundimientos – ABUL/HUND ......................................................... 17

3.7.5 Corrugación - CORR ................................................................................................... 18

3.7.6 Depresión - DEP ......................................................................................................... 19

3.7.7 Grieta de borde - GB ................................................................................................. 20

3.7.8 Grieta de reflexión de junta – Losas de concreto de cemento Portland - GRJ ......... 21

3.7.9 Desnivel carril/berma - DCB ...................................................................................... 22

3.7.10 Grietas longitudinales y transversales – FL/FT .......................................................... 23

3.7.11 Parcheo - PAR ............................................................................................................ 24

3.7.12 Pulimento de agregado - PA ...................................................................................... 25

3.7.13 Huecos - HUE ............................................................................................................. 26

3.7.14 Cruce vía férrea - CVF ................................................................................................ 27


3

TABLA DE CONTENIDO

3.7.15 Ahuellamiento - AHU ................................................................................................. 28

3.7.16 Desplazamiento - DESP ............................................................................................. 29

3.7.17 Grietas parabólicas - GP ............................................................................................ 30

3.7.18 Hinchamiento - HIN ................................................................................................... 31

3.7.19 Meteorización/desprendimiento de agregados - MET ............................................. 32

4. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PCI ..................................................................................................33

5. INVENTARIO DE DAÑOS ............................................................................................................41

5.1 Inventario de daños manual .............................................................................................41

5.2 Inventario de daños automático .......................................................................................42

5.3 Resultado PCI – Inventario de daños manual y automático .............................................45

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................................49

7. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................50


4

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Piel de cocodrilo – Baja ................................................................................................ 14

Figura 2. Piel de cocodrilo – Media ............................................................................................. 14

Figura 3. Piel de cocodrilo – Alta ............................................................................................... 14

Figura 4. Exudación – Baja ........................................................................................................... 15

Figura 5. Exudación – Media ....................................................................................................... 15

Figura 6. Exudación - Alta ............................................................................................................ 15

Figura 7. Fisura en bloque – Baja ................................................................................................ 16

Figura 8. Fisura en bloque – Media ............................................................................................. 16

Figura 9. Fisura en bloque – Alta ................................................................................................. 16

Figura 10. Abultamiento/Hundimiento – Baja ............................................................................ 17

Figura 11. Abultamiento/Hundimiento – Media ....................................................................... 17

Figura 12. Abultamiento/Hundimiento - Alta ............................................................................. 17

Figura 13. Corrugación – Baja ..................................................................................................... 18

Figura 14. Corrugación – Media .................................................................................................. 18

Figura 15. Corrugación – Alta ...................................................................................................... 18

Figura 16. Depresión – Baja......................................................................................................... 19

Figura 17. Depresión – Media ..................................................................................................... 19

Figura 18. Depresión – Alta ......................................................................................................... 19

Figura 19. Grieta de borde – Baja................................................................................................ 20

Figura 20. Grieta de borde – Media ............................................................................................ 20

Figura 21. Grieta de borde – Alta ............................................................................................... 20

Figura 22. Grieta de reflexión de junta/Concreto – Baja ............................................................ 21

Figura 23. Grieta de reflexión de junta/Concreto – Media ......................................................... 21

Figura 24. Grieta de reflexión de junta/Concreto – Alta ............................................................. 21

Figura 25. Desnivel carril/berma – Baja ...................................................................................... 22

Figura 26. Desnivel carril/berma – Media ................................................................................... 22

Figura 27. Desnivel carril/berma – Alta ....................................................................................... 22

Figura 28. Fisura L/T – Baja ........................................................................................................ 23

Figura 29. Fisura L/T – Media ...................................................................................................... 23

Figura 30. Fisura L/T – Alta .......................................................................................................... 23

Figura 31. Parcheo – Baja ........................................................................................................... 24


5

LISTA DE FIGURAS

Figura 32. Parcheo – Media......................................................................................................... 24

Figura 33. Parcheo – Alta ............................................................................................................ 24

Figura 34. Pulimento de agregado ............................................................................................. 25

Figura 35. Huecos – Baja ............................................................................................................. 26

Figura 36. Huecos – Media .......................................................................................................... 26

Figura 37. Huecos – Alta .............................................................................................................. 26

Figura 38. Cruce vía férrea – Baja................................................................................................ 27

Figura 39. Cruce vía férrea – Media ............................................................................................ 27

Figura 40. Cruce vía férrea – Alta ................................................................................................ 27

Figura 41. Ahuellamiento – Baja ................................................................................................. 28

Figura 42. Ahuellamiento – Media .............................................................................................. 28

Figura 43. Ahuellamiento – Alta .................................................................................................. 28

Figura 44. Desplazamiento – Baja ............................................................................................... 29

Figura 45. Desplazamiento – Media ........................................................................................... 29

Figura 46. Desplazamiento – Alta ................................................................................................ 29

Figura 47. Grietas parabólicas – Baja .......................................................................................... 30

Figura 48. Grietas parabólicas – Media ....................................................................................... 30

Figura 49. Grietas parabólicas – Alta ........................................................................................... 30

Figura 50. Hinchamiento ............................................................................................................. 31

Figura 51. Meteorización – Baja .................................................................................................. 32

Figura 52. Meteorización – Media .............................................................................................. 32

Figura 53. Meteorización – Alta .................................................................................................. 32

Figura 54. Ubicación del proyecto ............................................................................................... 41

Figura 55. Resumen de daños – tramo 1 .................................................................................... 42

Figura 56. Resumen de daños – tramo 2 .................................................................................... 42

Figura 57. Equipo Capturador de imágenes ................................................................................ 43

Figura 58. Procesamiento capturador de imágenes – Tramo 2 – Carril Derecho ....................... 44

Figura 59. Procesamiento capturador de imágenes – Tramo 2 – Carril Izquierdo ..................... 44


6

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Rango de calificación PCI ................................................................................................ 9

Tabla 2. Longitud unidades de muestreo .................................................................................... 10

Tabla 3. Nivel de severidad - huecos ........................................................................................... 26

Tabla 4. Análisis de PCI - Severidad Alta (1% - 5%) ..................................................................... 34

Tabla 5. Análisis de PCI - Severidad Alta (6% - 10%) ................................................................... 34

Tabla 6. Análisis de PCI - Severidad Alta (20% - 50%) ................................................................. 35

Tabla 7. Análisis de PCI - Severidad Media (1% - 5%).................................................................. 35

Tabla 8. Análisis de PCI - Severidad Media (6% - 10%)................................................................ 36

Tabla 9. Análisis de PCI - Severidad Media (20% - 50%) ............................................................. 36

Tabla 10. Análisis de PCI - Severidad Baja (1% - 5%) ................................................................... 37

Tabla 11. Análisis de PCI - Severidad Baja (6% - 10%) ................................................................. 38

Tabla 12. Análisis de PCI - Severidad Baja (20% - 50%) ............................................................... 38

Tabla 13. Resultados PCI – Tramo 1 ............................................................................................ 45

Tabla 14. Resultados PCI – Tramo 2 ............................................................................................ 46

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1. Curvas de Valor Deducido – Pavimento Asfáltico ................................................... 51


7

1. INTRODUCCIÓN

El Índice de Condición del Pavimento, PCI (de las siglas en inglés Pavement Condition Index), es

una metodología que proporciona un valor entre una escala de 0 a 100, que sirve para evaluar y

calificar de manera objetiva el estado estructural y de confort del pavimento. Dicha metodología

es aplicable para pavimentos flexibles y rígidos; en este documento se desarrolla el análisis con

pavimento flexible porque la mayoría de los corredores viales en Colombia corresponde a este tipo

de estructura (Vásquez, 2002).

La importancia del PCI radica en que es uno de los criterios de entrada para el diagnóstico y

evaluación dentro de la gestión vial. Estudiando con determinación la formulación interna del

índice PCI, se presenta en este trabajo un análisis de sensibilidad, el cual consiste en determinar

qué tipo de daño y severidad que afecta en mayor proporción el índice.

Por otra parte, existe una nueva manera de manera novedosa para realizar las actividades de

recolección de datos para computar el PCI. Esta metodología consiste en emplear un equipo

llamado “Capturador de Imágenes International Cybernectics” que permite escanear la superficie

del pavimento junto con fotos panorámicas de la vía, para así mediante procesamiento de

imágenes, determinar los daños de manera integral. Una dificultad con esta metodología es que

identifica y presenta una serie de daños que no necesariamente se presentan en las condiciones

colombianas. Sin embargo en este trabajo detallaré de forma completa la metodología, dando

especial atención a los daños que más se presentan en las vías nacionales.

En este trabajo se determinó el PCI bajos dos criterios, el primero correspondiente al inventario de

daños realizado de manera manual y el segundo debido al inventario realizado con el capturador

de imágenes. Los resultados obtenidos mediante estos dos procedimientos se emplearon para

obtener unas conclusiones sobre la exactitud del método y la validez del capturador de imágenes.


8

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo general

Realizar un análisis de sensibilidad de la metodología Pavement Condition Index (PCI), en

donde se tengan en cuenta los tres niveles de severidad y diferentes niveles de

densidad, el tipo de daño en el pavimento que más afectan el índice de calificación PCI.

2.2 Objetivos específicos

Validar los resultados del inventario de daños obtenido por el capturador de imágenes, a

partir de un inventario realizado de forma manual, aplicando el análisis de sensibilidad

del PCI.

Presentar las ventajas y desventajas el Capturador de Imágenes International

Cybernectics, siendo este un equipo de recolección de imágenes de alto rendimiento.


9

3. PAVEMENT CONDITION INDEX – PCI

Los daños que se presentan es una estructura de pavimento disminuyen el confort del usuario y la

vida útil de la estructura. Los daños que se pueden presentar, se agrupan en fallas de tipo

superficial o fallas de tipo estructural.

El índice de deterioro de un pavimento depende de la cantidad de daños, la clase de daños y su

severidad. A partir de estos tres factores y un valor propio del método llamado “Valor deducido”

se determina con esta metodología un valor que indica la condición estructural y operacional de la

vía. El “Valor deducido” es un factor que relaciona el grado de afectación de cada tipo de daños,

severidad y cantidad. Las curvas de valor deducido para cada tipo de daño se encuentran

compiladas en el Anexo 1 del presente documento.

El PCI maneja una escala entre 0 (pavimento en mal estado) y 100 (pavimento en perfecto estado).

Dentro de la misma escala existen rangos de calificación, los cuales son presentados a

continuación:

Tabla 1. Rango de calificación PCI (Vásquez, 2002)

100 – 86 Excelente

85 – 71 Muy bueno

70 – 56 Bueno

55 – 41 Regular

40 – 26 Malo

25 – 11 Muy malo

10 - 0 Fallado

El PCI tiene como parámetro de entrada un inventario visual de daños en donde se registra el tipo

de daño, la severidad y la cantidad, para así determinar la condición estructural y de confort del

pavimento. De igual manera, dependiendo del tipo de daño se pueden determinar las causas del

deterioro del pavimento. A continuación se describe el procesamiento manual para determinar el

índice PCI (Vásquez, 2002)

3.1 Unidades de muestreo

El corredor vial a estudiar se debe dividir en unidades de muestreo las cuales son tramos

homogéneos cuya longitud depende del ancho de carril. El área de cada unidad de muestreo debe

estar entre 230.0 ± 93.0 m2 El método plantea unas longitudes a partir de los anchos estándares

viales de la siguiente manera:


10

Tabla 2. Longitud unidades de muestreo

Ancho de calzada (m) Longitud unidad de muestro (m)

5.0 46.0

5.5 41.8

6.0 38.3

6.5 35.4

7.3 (Max) 31.5

3.2 Determinación de las unidades de muestreo para evaluación

En la evaluación de una “Red vial” se tienen muchas unidades de muestreo cuya inspección y

análisis requiere tiempo y recursos. Por lo cual la metodología plantea un proceso de muestreo en

donde a partir de unas variables estadísticas se realiza el inventario de daños de unas unidades de

muestreo aleatorias que representa el valor de PCI de toda la red vial.

En la evaluación de un “Proyecto” se deben inspeccionar todas las unidades de muestreo. Sin

embargo la metodología permite inspeccionar un número mínimo de unidades de muestreo que

permite determinar el valor de PCI ± 5 con una confiabilidad del 95%. La cantidad unidades

mínimas de muestreo se determinan mediante la siguiente ecuación:

( )

dónde:

n: Número mínimo de unidades de muestreo a evaluar

N: Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento

e: Error admisible en el valor de PCI de la sección (e=5%)

σ: Desviación estándar del PCI entre las unidades de muestreo

Para una evaluación inicial se supone una desviación estándar (σ) del PCI de 10 para un pavimento

asfáltico. Para inspecciones futuras se debe usar la desviación estándar real de la inspección previa

en la determinación de número mínimo de unidades a evaluar.

Cuando el número mínimo de unidades a evaluar es menor a cinco (n<5), todas las unidades

deberán evaluarse.

3.3 Selección de unidades de muestreo para inspección

La metodología recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la

sección del pavimento y la primera unidad se elige aleatoriamente.

a. El intervalo de muestreo (i) se determina mediante la siguiente ecuación:


11

dónde:

N: Número total de unidades de muestreo disponible

n: Número mínimo de unidades a evaluar

i: Intervalo de muestreo, se redondea al número entero inferior

b. El inicio aleatorio se selecciona entre la unidad de muestreo 1 y el intervalo de

muestreo i. Sin embargo, si se requieren cantidades de daño exactas, cada una de las

unidades de muestreo deberá ser inspeccionada.

3.4 Selección de unidades de muestreo adicionales

Las unidades de muestreo que tengan daños que se presenten una sola vez deben registrarse

como una unidad adicional en lugar de una unidad representativa. Cuando se incluyen unidades

de muestreo adicionales, el cálculo del PCI es ligeramente modificado para prevenir la

extrapolación de las condiciones inusuales en toda la sección.

3.5 Cálculo de PCI de las unidades de muestreo

La información del inventario de daños, en donde se registra cada daño, severidad y cantidad, es

utilizada para el cálculo del PCI. El cálculo puede ser manual o con software de cálculo rápido y se

basa en los Valores Deducidos de cada daño, que relacionada una magnitud con cada daño de

acuerdo a su cantidad y severidad reportada.

3.5.1 Cálculo de valores deducidos

Totalizar cada tipo y nivel de severidad de daño. El daño puede medirse en área, longitud

o por numero según su tipo.

Dividir la cantidad de cada clase de daño, en cada nivel de severidad, entre el área total de

la unidad de muestreo y determinar la densidad del daño, con el nivel de severidad,

dentro de la unidad de muestreo.

Determinar el Valor Deducido para cada tipo de daño y su nivel de severidad mediante las

curvas de Valor Deducido del daño para pavimentos flexibles.

3.5.2 Cálculo del Número Máximo Admisible de Valores Deducidos (m)

Si ninguno o tan solo uno de los “Valores Deducidos” es mayor que 2, se usa el Valor

Deducido Total en lugar del mayor Valor Deducido Corregido (CDV)

Organizar los valores deducidos individuales deducidos de mayor a menor


12

Determinar el “Número Máximo Admisible de Valores Deducidos” (m) de acuerdo a la

siguiente ecuación.

( )

Dónde:

mi = Número máximo admisible de “Valores Deducidos” para la unidad de muestreo

HDV = El mayor valor deducido individual para la unidad de muestreo i

El número de valores individuales deducidos se reduce a m. Si se dispone de menos

valores deducidos que m se utilizan todos los valores que se tengan.


13

3.5.3 Cálculo del “Máximo Valor Deducido Corregido” o CDV

El cálculo del CDV es un proceso iterativo que consiste de las siguientes etapas

1. Determinar el número de valores deducidos, q, mayores que 2.0

2. Determinar el “Valor Deducido Total” sumando todos los valores deducidos individuales.

3. Determinar el CDV con q y ”Valor Deducido Total” en la curva de corrección para

pavimentos asfalticos (Vásquez, 2002).

4. Reducir a 2.0 el menos de los “Valores Deducidos” individuales que sea mayor que 2.0 y

repetir las etapas 1,2 y 3 de este proceso iterativo hasta que q sea igual a 1.

5. El máximo CDV es el mayor de los CDV obtenido en el proceso iterativo

3.5.4 Cálculo del PCI

El valor de PCI de la unidad de muestreo se obtiene restando de 100 el máximo CDV obtenido en

el proceso iterativo.

3.6 Cálculo del PCI de una sección de pavimento

Una sección de pavimentos está compuesta por varias unidades de muestreo. Si todas las

unidades de muestreo son inventariadas, el PCI de la sección será el promedio aritmetico de los

valores de PCI de cada una de las unidades de muestreo. En caso tal que se tengan unidades de

muestreo adicionales se usa un promedio ponderado calculado:

[( )] ] ( )

dónde:

PCIs: PCI de la sección del pavimento

PCIr: PCI promedio de las unidades de muestreo representativas

PCIa: PCI promedio de las unidades de muestreo adicionales

N: Número total de las unidades de muestreo de la sección

A: Número adicional de unidades de muestreo inspeccionadas


14

3.7 Manual de daños

La severidad de cada daño se determina a partir de la comodidad de los usuarios y su percepción

del tránsito por la vía. Se tienen tres rangos de severidad: Alta, Media y Baja. A continuación se

describe brevemente cada uno de los daños considerados en el cómputo del PCI, así como el

rango de severidad correspondiente a cada uno de ellos. La información que se presenta en las

siguientes secciones del Pavement Condition Index (PCI) para pavimentos asfálticos y de concreto

en carreteras (Vásquez, 2002).

3.7.1 Piel de cocodrilo - PC

Son una serie de grietas interconectadas que se presentan por la fatiga en la parte inferior de la

capa asfáltica por la acción repetida de las cargas de tráfico. El agrietamiento refleja que la

estructura de pavimento llego al final de su vida útil, teniendo fallas estructurales graves en la

base y subbase de la estructura. Inicialmente la piel de cocodrilo el visible sobre la huella de las

llantas, propagándose a través de toda la calzada. Este tipo de daños va acompañado de

ahuellamiento en la zona. El agrietamiento se inicia en la parte inferior de la carpeta asfáltica o

base estabilizada en donde los esfuerzos de tensión son mayores. Los bloques en la piel de

cocodrilo no superan los 0,60 m de lado. Este tipo de daño no es común en capas asfálticas sobre

lozas de concreto.

Nivel de severidad

Baja: grietas finas capilares y longitudinales paralela con pocas interconexiones. La piel

de cocodrilo no presenta descascaramiento a lo largo de las grietas.

Media: grietas longitudinales y transversales interconectadas que generan un patrón de

fisuras que pueden estar ligeramente descascaradas.

Alta: patrón de grietas en donde se tienen pedazos bien definidos y con

descascaramiento. Bajo la acción de tráfico, los pedazos de asfalto tienen libre

movimiento.

Figura 1. Piel de cocodrilo – Baja

Figura 2. Piel de cocodrilo – Media

Figura 3. Piel de cocodrilo – Alta

(Patiño & Ovalles, 2006)

Este tipo de daño se registra en metros cuadrados en donde se reporta la mayor severidad

encontrada en cada tramo.


15

3.7.2 Exudación - EXU

Es una capa de material bituminoso que se encuentra en la superficie, formando zonas brillantes y

pegajosas. Dicho daño se presenta por exceso de asfalto, bajo porcentaje de vacíos o exceso de

sellante asfáltico en la realización de la mezcla. Bajo condiciones de alta temperatura, el exceso de

asfalto llena los vacíos de la mezcla, acumulándose en la superficie de la estructura. La exudación

no es un proceso reversible.

Nivel de severidad

Baja: La exudación es visible en la superficie en franjas aisladas de bajo espesor que no

cubre agregados gruesos de la mezcla.

Media: Se observa una capa de asfalto libre que cubre parcialmente los agregados

localizada en las huellas del tránsito.

Alta: Película de asfalto que cubre totalmente los agregados, lo que le da un aspecto

pegajoso a la superficie.

Figura 4. Exudación – Baja (Patiño & Ovalles, 2006)

Figura 5. Exudación – Media

(Consejo de directores de carreteras de iberia e iberoamerica, 2002)

Figura 6. Exudación - Alta

La exudación se registra en metros cuadrados, y cuando se presenta este tipo de daño no se debe

registrar pulimento de agregado en la misma zona.


16

3.7.3 Fisura en bloque - FB

Son grietas interconectadas generadas por la contracción del asfalto relacionadas con los ciclos de

temperatura diarios que producen ciclos diarios de esfuerzos. Dividen el asfalto en pedazos

rectangulares con áreas entre 0,3 m por 0,3 m y 3,0 m por 3 m. Este daño no se produce

directamente por las cargas vehiculares e indica que el asfalto está oxidado. Este daño se presenta

en grandes áreas superficiales, apareciendo incluso en zonas sin tráfico.

Nivel de severidad

Baja: los bloques se han comenzado a formar sin una definición clara, están conformados

por fisuras con abertura menor a 1 mm. No se presenta descascaramiento en los bordes.

Media: bloques definidos conformados por fisuras con abertura entre 1 mm y 3mm, que

pueden o no presentar descascaramiento de los bordes.

Alta: bloques bien definidos por fisuras con aberturas mayores a 3 mm, que presentan

descascaramiento de los bordes.

Figura 7. Fisura en bloque – Baja

(Vásquez, 2002)

Figura 8. Fisura en bloque – Media

(Vásquez, 2002)

Figura 9. Fisura en bloque – Alta


El agrietamiento en bloque se registra en metros cuadrados, en caso tal que se presenten

diferentes niveles de severidades en una misma zona, se debe registrar toda la zona con el mayor

nivel de severidad.


17

3.7.4 Abultamientos y hundimientos – ABUL/HUND

Los abultamientos son deformaciones plásticas que se presentan en pequeños desplazamientos

hacia arriba de la capa asfáltica, los cuales están relacionados con tres factores:

Levantamiento de losas de concreto de cemento Portland con una sobrecarpeta asfáltica.

Expansión por congelación de la carpeta asfáltica.

Infiltración y elevación de material en una grieta de cualquier tipo en combinación con las

cargas de tráfico.

Los hundimientos son pequeños desplazamientos abruptos hacia abajo de la superficie del

pavimento. Las distorsiones y desplazamientos sobre grandes zonas se llaman

ondulaciones/hinchamientos.

Nivel de severidad

Baja: profundidad máxima menor a 15 mm, causando poca vibración en el tránsito

vehicular

Media: profundidad máxima entre 15 y 30 mm, causando importante vibración en el

tránsito vehicular.

Alta: profundidad máxima mayor a 30 mm, causando vibración excesiva en el tránsito

vehicular, haciendo necesaria una reducción de la velocidad

Figura 10.

Abultamiento/Hundimiento – Baja (Patiño & Ovalles, 2006)

Figura 11.

Abultamiento/Hundimiento – Media (Shahin, 2005)

Figura 12.

Abultamiento/Hundimiento - Alta (Patiño & Ovalles, 2006)

Este tipo de daño se registra en metros lineales, y si aparecen en un patrón perpendicular al flujo

del tráfico con un espaciamiento regular, se le llama corrugación. Si el abultamiento ocurre junto

con una grieta, también se registra.


18

3.7.5 Corrugación - CORR

Son una serie de abultamientos y depresiones que se presentan con un espaciamiento regular,

dicho daño se presenta en dirección perpendicular al flujo del tráfico. Este tipo de daño es causado

por la acción del tráfico combinada con una carpeta o base inestable (mala dosificación del asfalto,

ligantes blandos o agregados redondeados).

Nivel de severidad

Baja: profundidad máxima menor a 10 mm, causando poca vibración en el tránsito

vehicular





Figura 13. Corrugación – Baja (Patiño

& Ovalles, 2006)

Figura 14. Corrugación – Media

(ASTM D-6433, 2011)

Figura 15. Corrugación – Alta (Vásquez,

2002)

El área afectada se registra en metros cuadrados


19

3.7.6 Depresión - DEP

Son áreas superficiales con niveles más bajos que el pavimento a su alrededor. Las depresiones

suaves son visibles cuando hay zonas que después de la lluvia represan agua. Este tipo de daños

son causados por asentamientos de la subrasante o defectos en el proceso constructivo. Cuando

son bastante profundas o están llenas de agua pueden causar hidroplaneo.

Nivel de severidad

Baja: profundidad máxima entre 13 mm y 25 mm, causando poca vibración en el tránsito

vehicular





Figura 16. Depresión – Baja (ASTM D-

6433, 2011)

Figura 17. Depresión – Media

(Vásquez, 2002)

Figura 18. Depresión – Alta (Vásquez,

2002)

La depresión se registra en metros cuadrados.


20

3.7.7 Grieta de borde - GB

Son fisuras paralelas a una distancia entre 0.30 y 0.60 metros del borde exterior del pavimento.

Este daño se precipita por las cargas de tránsito y puede originarse por debilitamiento, debido a

condiciones climáticas, de la base o subrasante cercas al borde del pavimento. También está

relacionado con la falta de confinamiento de la estructura, ausencia de berma, o sobrecarpetas en

desnivel con la berma.

Nivel de severidad

Baja: fisura con una abertura menor a 1 mm, con sello en buen estado

Media: fisura con una abertura entre 1 mm y 3 mm, existe una alta probabilidad de

infiltración de agua a través de ellas.

Alta: fisura con una abertura mayor a 3 mm, pueden presentar descascaramiento,

causando movimientos bruscos del tráfico, además de infiltración de agua a través de

ellas.

Figura 19. Grieta de borde – Baja

(Vásquez, 2002)

Figura 20. Grieta de borde – Media


Figura 21. Grieta de borde – Alta

(ASTM D-6433, 2011)

Este tipo de daño se registra en metros lineales, aunque se puede determinar un área afectada, si

se toma un ancho de fisura de referencia.


21

3.7.8 Grieta de reflexión de junta – Losas de concreto de cemento Portland - GRJ

Este daño ocurre solamente en pavimentos con superficie asfáltica construidos sobre una losa de

concreto. No incluye grietas de reflexión de otros tipos de base. Estas grietas son causadas por el

movimiento de la losa de concreto, debido a temperatura o humedad, bajo la superficie asfáltica.

Este daño no está relacionado con las cargas. Sin embargo las cargas pueden causar daños en el

asfalto cerca de la grieta. Se puede encontrar descaramiento en este tipo de grietas, y las

dimensiones de las losas ayudan a identificar este tipo de daños.

Nivel de severidad

Baja: fisuras sin relleno con ancho menor a 10 mm, o fisuras bien selladas de cualquier

ancho

Media: fisuras sin relleno con ancho entre 10 mm y 76 mm, o fisuras sin relleno de

cualquier ancho hasta 76 mm con un agrietamiento aleatorio, o fisuras rellenas de

cualquier ancho con un agrietamiento aleatorio.

Alta: fisuras sin relleno con un ancho mayo a 76 mm, o fisuras rellenas o no con

agrietamiento aleatorio de media o alta severidad.

Figura 22. Grieta de reflexión de junta/Concreto – Baja (Vásquez,

2002)

Figura 23. Grieta de reflexión de

junta/Concreto – Media (ASTM D-6433, 2011)

Figura 24. Grieta de reflexión de junta/Concreto – Alta (ASTM D-

6433, 2011)

La grieta de reflexión de junta se registra en metros lineales, en donde la longitud y nivel de

severidad de cada fisura se debe registrar por separado. Si se presenta abultamiento en la grieta

también debe registrarse.


22

3.7.9 Desnivel carril/berma - DCB

Es una diferencia de niveles entre el borde del pavimento y la berma, producido por la erosión de

la berma, el asentamiento de la berma o la colocación de sobrecarpeta en la calzada sin ajustas el

nivel de la berma.

Nivel de severidad

Baja: la diferencia entre el borde del carril y la berma está entre 25 mm y 51 mm

Media: la diferencia entre el borde del carril y la berma está entre 52 mm y 102 mm

Alta: la diferencia entre el borde del carril y la berma es mayor a 102 mm

Figura 25. Desnivel carril/berma –

Baja (Vásquez, 2002)

Figura 26. Desnivel carril/berma –

Media (Vásquez, 2002)

Figura 27. Desnivel carril/berma

– Alta (Vásquez, 2002)

Se registra en metros lineales.


23

3.7.10 Grietas longitudinales y transversales – FL/FT

Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento y pueden ser causadas por las cargas

del tráfico y por:

Una junta de carril de pavimento pobremente construida.

Contracción de la superficie asfáltica debido a bajas temperaturas, a la oxidación del

asfalto o a los ciclos diarios de temperatura.

Una grieta de reflexión causada por el agrietamiento bajo la capa base, incluidas las

grietas en losas de concreto, sin incluir las juntas del pavimento rígido.

Las grietas transversales se extiendes a través del pavimento de manera perpendicular al tráfico.

Usualmente estas fisuras no están relacionadas con carga.

Nivel de severidad

Baja: fisuras sin relleno con ancho menor a 10 mm, o fisuras bien selladas de cualquier

ancho.

Media: fisuras sin relleno con ancho entre 10 mm y 76 mm, o fisuras sin relleno de

cualquier ancho hasta 76 mm con un agrietamiento aleatorio, o fisuras rellenas de

cualquier ancho con un agrietamiento aleatorio.

Alta: fisuras sin relleno con un ancho mayo a 76 mm, o fisuras rellenas o no con

agrietamiento aleatorio de media o alta severidad.

Figura 28. Fisura L/T – Baja (ASTM D-

6433, 2011)

Figura 29. Fisura L/T – Media


Figura 30. Fisura L/T – Alta (ASTM

D-6433, 2011)

Ambos casos se registran en metros lineales. Si ocurren abultamientos o hundimientos en la

grieta, éstos deben registrarse. Las fisuras diagonales se clasifican como fisuras transversales.


24

3.7.11 Parcheo - PAR

Un parche es un área de pavimento el cual ha sido reemplazado con material nuevo después de

una intervención estructural del pavimento. Usualmente una zona parchada presenta menos

capacidad estructural que la zona original, dichas áreas son puntos débiles de la estructura.

Nivel de severidad

Baja: el parche está en muy buena condición

Media: el parche presenta daños de severidad baja o media y deficiencias en los bordes

Alta: el parche está gravemente deteriorado, presenta daños de severidad alta.

Figura 31. Parcheo – Baja (Patiño &

Ovalles, 2006)

Figura 32. Parcheo – Media

(ASTM D-6433, 2011)

Figura 33. Parcheo – Alta (ASTM

D-6433, 2011)

Los parches se miden en metros cuadrados, sin embargo si un solo parche presenta diferentes

niveles de severidad, se debe registrar cada nivel de severidad de forma separada. Ningún otro

daño se registra dentro del parche, la severidad incluye los daños que se encuentren dentro del

parche.


25

3.7.12 Pulimento de agregado - PA

Este daño es causado por la repetición de cargas de tránsito. Cuando el agregado en la superficie

pierde rugosidad, la adherencia con las llantas del vehículo se reduce considerablemente. Cuando

el porcentaje de agregado en la superficie es pequeño se tiene una baja resistencia al

deslizamiento. En detalle dicho parámetro se evalúa con un ensayo de resistencia al deslizamiento

en condición húmeda de la superficie.

Nivel de severidad

No se define ningún nivel de severidad, sin embargo cuando se registra este tipo de

daño, se considera que el pulimento de agregado es significativo.

Figura 34. Pulimento de agregado

(Vásquez, 2002)

Se registra en metros cuadrados. Si se registra exudación, no se tendrá en cuenta el pulimento de

agregado.


26

3.7.13 Huecos - HUE

Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento, usualmente con diámetros

menores que 0.90 m y con forma redondeada. El crecimiento de los huecos se acelera por la

acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se producen cuando el tráfico arranca

pequeños pedazos de la superficie del pavimento, la desintegración del pavimento progresa

debido a mezclas pobres, puntos débiles en la base o la subrasante alcanzado una condición de

piel de cocodrilo de severidad alta. Los huecos están relacionados con problemas estructurales

graves.

Nivel de severidad

Los niveles de severidad de los huecos con diámetro menor a 762 mm están basados en la

profundidad y el diámetro de los mismos, de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 3. Nivel de severidad - huecos

Profundidad máxima del hueco

Diámetro medio

102 a 203 mm 203 a 457 mm 457 a 762 mm

12.7 a 25.4 mm B B M

>25.4 a 50.8 mm B M H

>50.8 mm M M H

Si el diámetro del hueco es mayor que 762 mm, debe medirse el área en metros cuadrados y

dividirla entre 0.47 m2 para hallar el número de huecos equivalentes. Si la profundidad es menor o

igual a 25.0 mm, los huecos se consideran de severidad media. Si la profundidad es mayor que

25.0 mm la severidad se considera como alta.

Figura 35. Huecos – Baja (ASTM D-

6433, 2011)

Figura 36. Huecos – Media (Patiño

& Ovalles, 2006)

Figura 37. Huecos – Alta (ASTM

D-6433, 2011)

Los huecos se registran en cantidad, registrando los de cada tipo de severidad.


27

3.7.14 Cruce vía férrea - CVF

Los defectos asociados al cruce de vía férrea son depresiones o abultamientos alrededor o entre

los rieles.

Nivel de severidad

Baja: el cruce de vía férrea produce calidad de transito de baja severidad

Media: el cruce de vía férrea produce calidad de transito de severidad media

Alta: el cruce de vía férrea produce calidad de transito de severidad alta

Figura 38. Cruce vía férrea – Baja

(Vásquez, 2002)

Figura 39. Cruce vía férrea – Media

(ASTM D-6433, 2011)

Figura 40. Cruce vía férrea – Alta

(ASTM D-6433, 2011)

Este tipo de daño se registra en metros cuadrados. Cualquier abultamiento considerable causado

por los rieles debe registrarse como parte del cruce.


28

3.7.15 Ahuellamiento - AHU

Es una depresión en la superficie de las huellas de las ruedas. Puede presentarse el levantamiento

del pavimento a lo largo de los lados del ahuellamiento. Este daño se deriva de una deformación

permanente en cualquiera de las capas de la estructura o la subrasante usualmente producida por

consolidación o movimiento lateral de los materiales debido a las cargas del tráfico. Un

ahuellamiento importante conduce a una falla estructural importante.

La deformación plástica de la mezcla asfáltica tiende a aumentar en climas cálidos, y también

puede darse por una compactación inadecuada de las capas durante la construcción, por el uso de

asfaltos blandos o de agregados redondeados.

Nivel de severidad

Profundidad media del ahuellamiento

Baja: entre 6 mm y 13 mm

Media: entre 13 mm y 25 mm

Alta: mayor a 25 mm

Figura 41. Ahuellamiento – Baja

(Vásquez, 2002)

Figura 42. Ahuellamiento – Media

(Vásquez, 2002)

Figura 43. Ahuellamiento – Alta


Se registra en metros cuadrados y su severidad depende de la profundidad media del

ahuellamiento.


29

3.7.16 Desplazamiento - DESP

El desplazamiento es un movimiento longitudinal y permanente de un área localizada de la

superficie del pavimento producida por las cargas del tráfico. Este daños solo ocurre en mezclas

asfálticas con emulsiones. Los desplazamientos también ocurren cuando pavimentos flexibles

confinan pavimentos rígidos, la longitud de los pavimentos rígidos se incrementa causando el

desplazamiento

Nivel de severidad

Baja: El desplazamiento causa calidad de transito de baja severidad

Media: El desplazamiento causa calidad de transito de severidad media

Alta: El desplazamiento causa calidad de transito de severidad alta

Figura 44. Desplazamiento – Baja

(Shahin, 2005)

Figura 45. Desplazamiento – Media

(Vásquez, 2002)

Figura 46. Desplazamiento – Alta

(Vásquez, 2002)

Los desplazamientos se miden en metros cuadrados, y si estos se presentan en parches, solamente

se registra el parche.


30

3.7.17 Grietas parabólicas - GP

Las grietas parabólicas por deslizamiento son fisuras en forma de media luna. Son producidas

cuando los vehículos frenan o giran induciendo la deformación de la superficie del pavimento.

Usualmente este daño sólo ocurre cuando se tienen mezclas asfálticas de baja resistencia, o de

una liga pobre entre la carpeta asfáltica y la siguiente capa de la estructura de pavimento. Este

daño no tiene relación alguna con procesos de inestabilidad geotécnica de la calzada.

Nivel de severidad

Baja: Ancho promedio de la grieta menor a 10 mm

Media: Ancho promedio de la grieta entre 10 mm y 38 mm, o el área alrededor de la

grieta está fracturada en pequeños pedazos

Alta: Ancho promedio de la grieta mayor a 38 mm, o el área alrededor de la grieta esta

fracturadas en pedazos removibles

Figura 47. Grietas parabólicas –

Baja (Shahin, 2005)

Figura 48. Grietas parabólicas – Media (Patiño & Ovalles, 2006)

Figura 49. Grietas parabólicas –

Alta (Vásquez, 2002)

El área asociada con una grieta parabólica se mide en metros cuadrados y se califica según el nivel

de severidad más alto presente en el daño


31

3.7.18 Hinchamiento - HIN

El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia arriba de la superficie del pavimento, una

onda larga y gradual con una longitud mayor que 3.0 m, Este daño puede estar acompañado de

agrietamiento superficial. Usualmente es causado por el congelamiento de la subrasante o suelo

potencialmente expansivos.

Nivel de severidad

Baja: El hinchamiento causa calidad de transito de severidad baja

Media: El hinchamiento causa calidad de transito de severidad media

Alta: El hinchamiento causa calidad de transito de severidad alta

Figura 50. Hinchamiento (ASTM

D-6433, 2011)

Se registra en metros cuadrados


32

3.7.19 Meteorización/desprendimiento de agregados - MET

La meteorización y el desprendimiento son la pérdida de superficie del pavimento debida a la

pérdida del ligante asfáltico y de las partículas sueltas del agregado. Este daño indica que el ligante

asfáltico se ha endurecido o que la mezcla asfáltica es de pobre calidad. Además, el

desprendimiento puede ser causado por ciertos tipos de tránsito. El ablandamiento de la

superficie y la pérdida de los agregados debidos al derramamiento de aceites también se

consideran como desprendimiento.

Nivel de severidad

Baja: han comenzado a perderse los agregados o el ligante asfaltico. En algunas áreas la

superficie ha comenzado a deprimirse. En el caso de derramamiento de aceite, puede

verse la mancha del mismo, pero la superficie es dura.

Media: Se han perdido los agregados o el ligante. La textura superficial es

moderadamente rugosa y ahuecada. En el caso de derramamiento de aceite, la

superficie es suave.

Alta: Se han perdido de forma considerable los agregados o el ligante. La textura

superficial es muy rugosa y severamente ahuecada. Las áreas ahuecadas tienen

diámetros menores a 10 mm y profundidades menores a 13 mm; áreas ahuecadas

mayores se consideran huecos. En el caso de derramamiento de aceite, el ligante

asfaltico ha perdido su efecto ligante y el agregado está suelto.

Figura 51. Meteorización – Baja

(ASTM D-6433, 2011)

Figura 52. Meteorización – Media

(Shahin, 2005)

Figura 53. Meteorización – Alta

(ASTM D-6433, 2011)

Se registra en metros cuadrados.


33

4. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PCI

El cálculo del PCI se realizó con UNALPCIA, el cual es un software desarrollado por el ingeniero Luis

Ricardo Vásquez y distribuido de forma gratuita (Vásquez, Ingepav). El análisis de sensibilidad se

realizó creando setecientos noventa y ocho (798) secciones de pavimento, doscientos sesenta y

seis (266) para cada tipo de severidad (alta, media y baja) y dentro de cada unidad de muestreo se

plantearon densidades de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40 y 50 por ciento para cada tipo de

daño que presenta la metodología. Como parte de la metodología se supuso que una unidad de

muestreo solo tiene un tipo de daño, con una densidad y severidad. Por ejemplo, en la Tabla 4.

Una unidad de muestreo son los tramos homogéneos de evaluación, en este caso cada unidad de

muestreo tiene 219 m2.

Como resultado de dicho análisis se determinaron los principales daños que afecta en mayor

proporción la calificación teniendo en cuenta la densidad y severidad del daño.

Para las condiciones de la infraestructura vial colombiana, no toda la tipología de daños de la

metodología se presenta. Los daños de vía férrea e hinchamiento se pueden omitir de este análisis

porque no se presentan en las vías nacionales, sin embargo se clasifican.

En la siguiente tabla se encuentran los resultados para cada unidad de muestreo, en donde en

cada columna representa una densidad de daño para severidad alta. Cada celda en la tabla

representa un tipo de daño específico. En este caso los daños se encuentran en orden ascendente

de PCI, en donde en la parte superior se encuentran los daños de mayor afectación y en la parte

inferior los daños de menor afectación para determinada severidad – densidad. A manera de

ejemplo, la primera celda de la Tabla 4 significa que una unidad de muestreo que tiene solamente

huecos con una densidad de daño del 1% y una severidad alta, está relacionado con un valor de

PCI de 47. Sin embargo, si la misma unidad de muestreo presenta un 5% de densidad de daño con

la misma severidad (primera celda de la última columna), el valor de PCI baja a 12, representando

el impacto que tiene aumentar la densidad del daño.


34

Tabla 4. Análisis de PCI - Severidad Alta (1% - 5%)

Daño 1% Daño 2% Daño 3% Daño 4% Daño 5%

Huecos 47 Huecos 34 Huecos 24 Huecos 17 Huecos 12

Corrugación 64 Corrugación 56 Abul/Hund 49 Abul/Hund 43 Abul/Hund 40

Hinchamiento 65 Abul/Hund 56 Corrugación 51 Corrugación 48 Corrugación 45

Piel Cocodrilo 67 Piel Cocodrilo 58 Piel Cocodrilo 53 Piel Cocodrilo 50 Piel Cocodrilo 47

Abul/Hund 67 Ahuellamiento 60 Ahuellamiento 55 Ahuellamiento 51 Ahuellamiento 48

Ahuellamiento 69 Hinchamiento 62 Hinchamiento 60 Vía Férrea 55 Vía Férrea 49

Vía Férrea 79 Vía Férrea 70 Vía Férrea 62 Gr. Parabólica 56 Gr. Parabólica 50

Gr. Parabólica 82 Gr. Parabólica 72 Gr. Parabólica 63 Hinchamiento 57 Hinchamiento 55

Parcheo 82 Parcheo 75 Desplazamiento 69 Desplazamiento 64 Desplazamiento 60

Desplazamiento 82 Desplazamiento 75 Parcheo 69 Parcheo 64 Parcheo 60

Depresión 83 Depresión 79 Depresión 75 Depresión 72 Depresión 69

Meteorización 85 Meteorización 81 Meteorización 77 Meteorización 73 Meteorización 69

Grieta Borde 91 Grietas L/T 87 Grietas L/T 84 Grietas L/T 80 Grietas L/T 77

Grietas L/T 91 Grieta Junta 89 Grieta Junta 86 Grieta Junta 82 Grieta Junta 80

Grieta Junta 92 Grieta Borde 89 Fisuras Bloque 86 Fisuras Bloque 83 Fisuras Bloque 80

Fisuras Bloque 94 Fisuras Bloque 90 Grieta Borde 87 Grieta Borde 86 Grieta Borde 84

Carril / Berma 94 Exudación 92 Exudación 90 Exudación 88 Exudación 85

Exudación 95 Carril / Berma 94 Carril / Berma 93 Carril / Berma 92 Carril / Berma 91

Pulimento 100 Pulimento 100 Pulimento 100 Pulimento 99 Pulimento 99

De igual manera a la tabla anterior, a continuación se encuentra los resultados de PCI para

severidad alta con densidades entre 6% y 10% de cada daño.




Abul/Hund 37 Abul/Hund 34 Abul/Hund 32 Abul/Hund 30 Abul/Hund 28

Corrugación 43 Gr. Parabólica 40 Gr. Parabólica 36 Gr. Parabólica 33 Gr. Parabólica 30

Vía Férrea 44 Vía Férrea 40 Vía Férrea 37 Vía Férrea 34 Vía Férrea 32

Gr. Parabólica 44 Corrugación 41 Corrugación 39 Corrugación 38 Corrugación 37


Ahuellamiento 45 Ahuellamiento 43 Ahuellamiento 42 Ahuellamiento 40 Ahuellamiento 39

Hinchamiento 53 Hinchamiento 51 Hinchamiento 49 Hinchamiento 48 Hinchamiento 46

Desplazamiento 57 Desplazamiento 54 Desplazamiento 52 Desplazamiento 50 Desplazamiento 48

Parcheo 57 Parcheo 55 Parcheo 52 Parcheo 50 Parcheo 48



Grietas L/T 75 Grietas L/T 72 Grietas L/T 70 Grietas L/T 67 Grietas L/T 65

Grieta Junta 77 Grieta Junta 74 Grieta Junta 72 Grieta Junta 69 Grieta Junta 67

Fisuras Bloque 77 Fisuras Bloque 75 Fisuras Bloque 73 Fisuras Bloque 71 Fisuras Bloque 69

Grieta Borde 82 Grieta Borde 81 Grieta Borde 79 Grieta Borde 77 Grieta Borde 76

Exudación 83 Exudación 82 Exudación 80 Exudación 78 Exudación 77


35


Carril / Berma 90 Carril / Berma 88 Carril / Berma 87 Carril / Berma 86 Carril / Berma 85


La siguiente tabla muestra los resultados de PCI, para severidad alta con densidades entre 20% y

50%


Daño 20% Daño 30% Daño 40% Daño 50%

Huecos 0 Huecos 0 Hueco 0 Hueco 0

Abul/Hund 12 Abul/Hund 0 Abul - Hund 0 Abul - Hund 0

Gr. Parabólica 22 Vía Férrea 20 Gr. Parabólica 17 Gr. Parabólica 15

Vía Férrea 23 Gr. Parabólica 20 Corrugación 18 Corrugación 15

Corrugación 28 Corrugación 23 Ahuellamiento 18 Ahuellamiento 16

Ahuellamiento 29 Ahuellamiento 24 Vía Férrea 19 Vía Férrea 17

Piel Cocodrilo 30 Piel Cocodrilo 25 Piel Cocodrilo 20 Piel Cocodrilo 18

Parcheo 33 Parcheo 25 Parcheo 23 Parcheo 20

Desplazamiento 34 Desplazamiento 28 Desplazamiento 23 Desplazamiento 20

Hinchamiento 36 Hinchamiento 28 Hinchamiento 27 Hinchamiento 25

Depresión 43 Depresión 37 FL-FT 33 FL-FT 27

Meteorización 45 Meteorización 39 Depresión 35 Depresión 32

Grietas L/T 51 Grietas L/T 41 Meteorización 35 Meteorización 32

Grieta Junta 51 Grieta Junta 41 Gr. Junta 36 Gr. Junta 32

Fisuras Bloque 59 Fisuras Bloque 53 Fisura Bloque 48 Fisura Bloque 43

Exudación 65 Exudación 57 Exudación 52 Exudación 47

Grieta Borde 66 Grieta Borde 61 Gr. Borde 58 Gr. Borde 56

Carril / Berma 76 Carril / Berma 68 Carril Berma 62 Carril Berma 57

Pulimento 94 Pulimento 91 Pulimento 90 Pulimento 88

La siguiente tabla muestra los resultados de PCI para daños con severidad media y densidad entre

1% y 5%

Tabla 7. Análisis de PCI - Severidad Media (1% - 5%)





Corrugación 82 Corrugación 74 Corrugación 70 Corrugación 67 Corrugación 65

Hinchamiento 87 Hinchamiento 82 Gr. Parabólica 77 Gr. Parabólica 72 Gr. Parabólica 68


Gr. Parabólica 89 Gr. Parabólica 83 Hinchamiento 78 Hinchamiento 75 Hinchamiento 73

Depresión 90 Desplazamiento 85 Desplazamiento 81 Vía Férrea 77 Vía Férrea 73

Parcheo 91 Parcheo 86 Vía Férrea 82 Desplazamiento 77 Desplazamiento 74


36


Desplazamiento 91 Vía Férrea 87 Parcheo 82 Parcheo 79 Parcheo 77

Meteorización 92 Meteorización 90 Depresión 86 Depresión 83 Depresión 81

Vía Férrea 94 Depresión 90 Meteorización 89 Meteorización 87 Meteorización 86

Grieta Borde 95 Grieta Borde 93 Grieta Borde 92 Grietas L/T 90 Grietas L/T 88

Carril / Berma 96 Grietas L/T 95 Grietas L/T 92 Grieta Borde 91 Fisuras Bloque 89

Grieta Junta 97 Grieta Junta 95 Fisuras Bloque 93 Fisuras Bloque 91 Grieta Borde 89

Fisuras Bloque 97 Fisuras Bloque 95 Grieta Junta 93 Grieta Junta 91 Grieta Junta 90

Grietas L/T 97 Exudación 96 Exudación 94 Exudación 93 Exudación 91

Exudación 97 Carril / Berma 96 Carril / Berma 95 Carril / Berma 95 Carril / Berma 94



6% y 10%





Ahuellamiento 60 Ahuellamiento 59 Ahuellamiento 57 Ahuellamiento 56 Gr. Parabólica 55

Corrugación 63 Corrugación 61 Gr. Parabólica 59 Gr. Parabólica 57 Ahuellamiento 55

Gr. Parabólica 65 Gr. Parabólica 62 Corrugación 60 Corrugación 58 Corrugación 57



Hinchamiento 71 Hinchamiento 69 Hinchamiento 67 Hinchamiento 66 Desplazamiento 65

Desplazamiento 72 Desplazamiento 69 Desplazamiento 68 Desplazamiento 66 Hinchamiento 65

Parcheo 74 Parcheo 73 Parcheo 71 Parcheo 69 Parcheo 68



Grietas L/T 87 Grietas L/T 85 Grietas L/T 84 Grietas L/T 83 Grietas L/T 81

Fisuras Bloque 88 Fisuras Bloque 87 Grieta Junta 85 Grieta Junta 84 Grieta Junta 83

Grieta Junta 88 Grieta Junta 87 Fisuras Bloque 85 Fisuras Bloque 84 Fisuras Bloque 83






20% y 50%



Huecos 0 Hueco 0 Hueco 0 Hueco 0

Abul/Hund 42 Abul - Hund 23 Abul - Hund 13 Abul - Hund 8


37



Gr. Parabólica 47 Ahuellamiento 42 Ahuellamiento 40 Ahuellamiento 36

Ahuellamiento 48 Gr. Parabólica 43 Desplazamiento 40 Desplazamiento 36

Corrugación 50 Desplazamiento 44 Gr. Parabólica 40 Gr. Parabólica 36

Desplazamiento 51 Corrugación 46 Corrugación 41 Corrugación 38

Vía Férrea 54 Hinchamiento 50 Parcheo 47 Parcheo 42

Hinchamiento 56 Depresión 50 Depresión 47 Depresión 45

Depresión 57 Parcheo 52 Hinchamiento 48 Hinchamiento 46

Parcheo 58 Vía Férrea 52 Vía Férrea 50 Vía Férrea 48

Grieta Junta 74 Gr. Junta 69 Gr. Junta 64 Gr. Junta 62

Grietas L/T 74 FL-FT 70 FL-FT 66 FL-FT 64

Meteorización 75 Meteorización 70 Meteorización 67 Meteorización 64

Fisuras Bloque 77 Fisura Bloque 72 Fisura Bloque 69 Fisura Bloque 66

Grieta Borde 80 Gr. Borde 77 Gr. Borde 74 Gr. Borde 71

Exudación 81 Exudación 78 Exudación 74 Exudación 72

Carril / Berma 87 Carril Berma 83 Carril Berma 78 Carril Berma 73

Pulimento 94 Pulimento 92 Pulimento 90 Pulimento 88

La siguiente tabla muestra los resultados de PCI para daños con severidad baja y densidad entre

1% y 5%

Tabla 10. Análisis de PCI - Severidad Baja (1% - 5%)





Depresión 95 Gri. Parabólica 91 Gri. Parabólica 88 Gri. Parabólica 85 Gri. Parabólica 82

Gri. Parabólica 95 Desplazamiento 92 Desplazamiento 89 Desplazamiento 87 Desplazamiento 85

Desplazamiento 96 Depresión 94 Abul/Hund 92 Abul/Hund 91 Abul/Hund 89

Abul/Hund 97 Abul/Hund 95 Depresión 93 Parcheo 91 Parcheo 90

Parcheo 98 Parcheo 95 Parcheo 93 Depresión 91 Depresión 90

Hinchamiento 98 Hinchamiento 96 Hinchamiento 94 Hinchamiento 93 Hinchamiento 92

Corrugación 98 Corrugación 96 Corrugación 95 Corrugación 93 Corrugación 92


Carril / Berma 98 Grieta Borde 97 Grieta Borde 97 Grieta Borde 96 Fisuras Bloque 95

Grieta Borde 98 Carril / Berma 98 Fisuras Bloque 97 Fisuras Bloque 96 Grieta Borde 96

Meteorización 98 Meteorización 98 Meteorización 98 Grieta Junta 97 Grieta Junta 96

Fisuras Bloque 100 Fisuras Bloque 98 Grieta Junta 98 Meteorización 97 Grietas L/T 96

Grieta Junta 100 Grieta Junta 99 Carril / Berma 98 Grietas L/T 97 Meteorización 97

Exudación 100 Grietas L/T 99 Grietas L/T 98 Carril / Berma 97 Carril / Berma 97

Grietas L/T 100 Exudación 100 Exudación 99 Pulimento 99 Pulimento 99

Pulimento 100 Pulimento 100 Pulimento 100 Exudación 99 Exudación 99


38


6% y 10%






Gri. Parabólica 79 Gri. Parabólica 77 Gri. Parabólica 75 Gri. Parabólica 73 Gri. Parabólica 72

Desplazamiento 83 Desplazamiento 82 Desplazamiento 81 Desplazamiento 80 Desplazamiento 79

Parcheo 88 Parcheo 87 Abul/Hund 85 Depresión 84 Depresión 83

Abul/Hund 88 Abul/Hund 87 Parcheo 85 Abul/Hund 84 Abul/Hund 83

Depresión 89 Depresión 87 Depresión 86 Parcheo 84 Parcheo 83

Hinchamiento 91 Corrugación 90 Corrugación 89 Corrugación 88 Corrugación 87

Corrugación 91 Hinchamiento 90 Hinchamiento 89 Hinchamiento 88 Vía Férrea 88

Vía Férrea 92 Vía Férrea 91 Vía Férrea 90 Vía Férrea 89 Hinchamiento 88

Fisuras Bloque 95 Fisuras Bloque 94 Fisuras Bloque 93 Fisuras Bloque 92 Fisuras Bloque 92

Grieta Junta 95 Grietas L/T 94 Grietas L/T 94 Grietas L/T 93 Grietas L/T 92

Grietas L/T 95 Grieta Junta 95 Grieta Junta 94 Grieta Junta 93 Grieta Junta 93







20% y 50%



Huecos 33 Hueco 29 Hueco 20 Hueco 16


Gr. Parabólica 64 Ahuellamiento 59 Ahuellamiento 56 Abul - Hund 51

Ahuellamiento 65 Gr. Parabólica 60 Gr. Parabólica 56 Gr. Parabólica 54

Depresión 71 Abul - Hund 62 Abul - Hund 56 Ahuellamiento 55

Desplazamiento 72 Depresión 65 Depresión 62 Depresión 60

Abul/Hund 74 Desplazamiento 68 Desplazamiento 65 Desplazamiento 63

Parcheo 77 Parcheo 72 Parcheo 69 Parcheo 67

Corrugación 80 Corrugación 75 Corrugación 72 Corrugación 69

Vía Férrea 83 Hinchamiento 78 Hinchamiento 75 Hinchamiento 72

Hinchamiento 83 Vía Férrea 82 Vía Férrea 80 Vía Férrea 79

Grietas L/T 87 Fisura Bloque 83 Fisura Bloque 81 Fisura Bloque 79


39


Fisuras Bloque 87 FL-FT 85 FL-FT 82 FL-FT 80

Grieta Junta 89 Gr. Junta 87 Gr. Junta 84 Gr. Junta 81

Carril / Berma 91 Meteorización 90 Carril Berma 86 Carril Berma 84

Grieta Borde 92 Gr. Borde 90 Gr. Borde 88 Gr. Borde 87

Meteorización 92 Carril Berma 90 Meteorización 89 Meteorización 88

Pulimento 94 Exudación 92 Exudación 90 Exudación 88

Exudación 94 Pulimento 92 Pulimento 90 Pulimento 88

Analizando los resultados de los valores de PCI, dentro de toda la tipología de daños, teniendo en

cuenta las diferentes densidades de daño y los tres tipos de severidades. En una escala de bajas

densidades, en severidad alta, Si se pasa de 1% al 5% para huecos de alta severidad representan

una disminución del valor de PCI de 35 puntos, pasando de 47 a 12 la calificación. Siguiendo con el

rango de daños más importantes, si se pasa de 1% al 5% para abultamientos/hundimientos de alta

severidad representa una disminución del PCI de 27 puntos, pasando de 67 a 40 la calificación.

Por otro lado, en el grupo de daños con menor peso tenemos que, si se pasa de 1% al 5% para

fisuras en bloque de alta severidad representa una disminución del PCI de 14 puntos, pasando de

94 a 80 PCI.

Planteando la misma forma de análisis, para severidad media se tiene que los daños que más

afectan el parámetro PCI, si se pasa de 1% al 5% para huecos de severidad media representa una

disminución del PCI de 36 puntos, pasando de 69 a 33 PCI. En este caso se presenta una

disminución mayor que la severidad alta, pero dentro de un rango de mejor condición. Como

segundo daño más importante, si se pasa de 1% al 5% para piel de cocodrilo de severidad media

representa una disminución del PCI de 17 puntos, pasando de 76 a 59 puntos PCI. Con respecto a

los daños que afectan en menor manera el índice, si se pada de 1% al 5% para fisuras en bloque de

severidad media representa una disminución del PCI de 8 puntos, pasando de 97 a 89 puntos PCI.

Por último, para severidad baja los daños que más afectan el PCI tenemos que si se pasa de 1% al

5% para huecos de severidad baja representa una disminución de 27 puntos, pasando de 83 a 56

puntos de PCI. De igual manera, si se pasa de 1% al 5% para piel de cocodrilo de severidad baja

representa una disminución de 14 puntos, pasando de 85 a 71 puntos PCI. Para este nivel de

severidad los daños de menor peso en la metodología no representan una disminución importante

en la calificación. Por ejemplo, si se pasa de 1% al 5% para fisuras en bloque representa una

disminución de 5 puntos, pasando de 100 a 95 puntos PCI.

De manera complementaria, evaluando para las tres severidades un rango de densidades de daño

de 10% a 20% se tienen los siguientes resultados.

Para severidad alta si se pasa de 10% a 20% para huecos se tiene un valor de PCI de 0, en lo cual la

unidad de muestreo se denomina como fallada. En segunda instancia si se tiene el mismo cambio

de densidad para abultamientos y hundimientos representa una disminución de 16 puntos,


40

pasando de 28 a 12 puntos PCI. En el grupo de menor peso, si se tiene ese cambio de densidad de

daño en fisuras en bloque se obtiene una disminución de 10 puntos, pasando de 69 a 59 puntos

PCI.

Para severidad media si se pasa de 10% a 20% para huecos se tiene una disminución de 13 puntos,

pasando de 13 a 0 puntos PCI. En segunda instancia si se tiene el mismo cambio de densidad para

piel de cocodrilo se tiene una disminución de 7 puntos, pasando de 51 a 44 puntos PCI. En el grupo

de menor peso, si se tiene ese cambio de densidad de fisuras en bloque se obtiene una

disminución de 6 puntos, pasando de 83 a 77 puntos PCI.

Para severidad baja si se pasa de 10% a 20% para huecos se tiene una disminución de 7 puntos,

pasando de 40 a 33 puntos PCI. En segunda instancia si se tiene el mismo cambio de densidad para

piel de cocodrilo se tiene una disminución de 6 puntos, pasando de 65 a 59 puntos PCI. Para este

nivel de severidad los daños de menor peso no representan una disminución importante, si se

presenta el cambio de densidad del escenario para fisura en bloque se tiene una disminución de 5

puntos, pasando de 92 a 87 puntos PCI.

En las tablas presentadas anteriormente están organizados los resultados en orden ascendente

teniendo en cuenta el nivel de severidad y el rango de densidades planteadas. Los rangos de

densidades planteadas corresponden a condiciones realistas de daños en pavimentos.

A partir de los resultados del ejercicio anterior los daños que afectan en mayor medida el índice

depende de la severidad del mismo de la siguiente manera, en severidad alta los daños más

importantes son: Huecos, Abultamientos y hundimientos, piel de cocodrilo y ahuellamiento.

Dichos daños corresponde a problemas estructurales graves, y deformaciones verticales severas

que afectan la calidad del tráfico.

En severidad media los daños más importantes son: Huecos, Piel de cocodrilo, abultamientos y

hundimientos, y ahuellamiento, que de igual manera a la severidad alta corresponden a daños

estructurales graves y deformaciones verticales.

En severidad baja los daños más importantes son: piel de cocodrilo, Ahuellamiento, grieta

parabólica y huecos, sin embargo a este nivel de severidad los valores de PCI se encuentran dentro

de un rango de muy buena condición.

Dentro de toda la metodología los daños que menos afectan el índice PCI, bajo los tres niveles de

severidad son: Pulimento de agregados, exudación, desnivel carril berma, grieta de borde y

meteorización, sin embargo este tipo de daños están relacionados con la calidad de la

infraestructura vial, que dentro de la metodología se evalúan para determinar la condición integral

del corredor vial.


41

5. INVENTARIO DE DAÑOS

Se escogió un tramo vial de 2.900 metros cerca al Portal de las Américas del sistema Transmilenio

teniendo en cuenta la geometría de la vía, el tráfico y la tipología de daños presente en la zona.

Para facilidad del inventario vial, se dividió el tramo en dos subtramos, el primero comprendido

entre la calle 59 sur y la calle 43 sur de la carrera 89B (Avenida Tintal) y el segundo comprendido

entre carrera 89B (Avenida Tintal) y la carrera 86 (Avenida Ciudad de Cali) de la calle 43 sur en el

sentido occidente - oriente. A continuación se muestra la ubicación geográfica de ambos tramos.

Figura 54. Ubicación del proyecto

Ambos tramos presentan alto tráfico por la circulación de rutas de buses públicos, rutas

alimentadoras de Transmilenio, tractomulas y vehículos de carga. Por lo cual se observan daños

por fatiga como piel de cocodrilo, fisuras longitudinales y transversales y reparaciones (parcheos)

en algunos sectores. En menos medida se observan daños por deformación vertical, como

hundimientos y ahuellamientos.

5.1 Inventario de daños manual

La longitud de la unidad de muestreo se determinó de acuerdo con un ancho de calzada de 7.30

metros, por lo cual se deben considerar secciones de 30 metros de longitud, para así tener

secciones de 219 m2. El inventario manual se realizó con un odómetro y un formato de inventario

de daños. Los resultados del levantamiento de daños se resumen en la siguiente figura.

Tramo 1 Tramo 2


42

En el eje de las abscisas se encuentra la abreviatura usada con el nivel de severidad de la siguiente

manera: FB es fisuras en bloque, FL/FT es fisuras longitudinales y transversales, PA es Parche, HU

es huecos y PC es piel de cocodrilo. Cada abreviatura está acompañada de una letra (A, M y B) que

es la severidad del daño como Alta, Media o Baja

Figura 55. Resumen de daños – tramo 1

Figura 56. Resumen de daños – tramo 2

5.2 Inventario de daños automático

De manera complementaria, el inventario de daños fue realizado mediante el empleo del equipo

capturador de imágenes digitales.

050

100150200250300350400

FB - M FL/FT - AFL/FT - B FL/FT -M

PA - A PA - B PA - M PC - A PC - B PC - M

Can

tid

ad d

e d

año

s

Daños

Inventario de daños - Tramo 1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

FL/FT - A FL/FT - B FL/FT - M HU - M PA - M PC - A PC - B PC - M

Can

tid

ad d

e d

año

s

Daños

Inventario de daños - Tramo 2


43

El capturador de imágenes es un sistema de adquisición de imágenes de alta calidad que permite

detectar y caracterizar daños en el pavimento, está compuesto por un par de cámaras - láser

montadas fuera de un vehículo, así como de un subsistema de captura montado dentro del

mismo; además el sistema provee la posibilidad de ver las imágenes en pantalla mientras las

captura así como posteriormente en oficina mediante el empleo de un software empleado para

ello.

Este capturador realiza una cobertura del pavimento mediante imágenes continuas relevadas a

velocidades de hasta 96 km/h. Está compuesto de dos cámaras de alta resolución, de tal manera

que son configurados para cubrir un ancho de franja de 4 m y es capaz de medir fisuras de hasta 1

mm de ancho, puede operar día y noche sin ningún problema debido a que posee una serie de

láseres que permiten que las condiciones de iluminación exterior así como las sombras que se

puedan presentar sobre la vía no afecten la medición. La resolución de las imágenes producidas es

de 4096 pixeles /línea (4 m de ancho) y estas imágenes son comprimidas a formato JPEG y

guardadas en el vehículo de inspección en tiempo real. Además, es importante anotar que dichas

imágenes son referenciadas a través de un odómetro colocado en el vehículo, así como mediante

un sistema GPS integrado al mismo.

Por último, para el procesamiento de la información recolectada en campo se cuenta además con

un software de análisis para detección automática de grietas (Crackscope).

A continuación se presentan una serie de fotografías del equipo empleado en el proceso de

medición:

Figura 57. Equipo Capturador de imágenes


44

El procesamiento del inventario de daños por capturador se realizó en un software propio del

equipo, en donde se observan simultáneamente la foto panorámica y del pavimento de todo el

tramo cada 5.25 metros. De igual manera el software permite implementar la norma ASTM-

D6433-11, correspondiente a la metodología PCI.

A continuación se muestran unas imágenes de procesamiento con el software del tramo

estudiado.

Figura 58. Procesamiento capturador de imágenes – Tramo 2 – Carril Derecho

Figura 59. Procesamiento capturador de imágenes – Tramo 2 – Carril Izquierdo

Como resultado de dicho procesamiento se obtuvieron 67 unidades de muestreo para el tramo 1 y

31 unidades de muestreo para tramo 2.


45

5.3 Resultado PCI – Inventario de daños manual y automático

En la siguiente tabla se muestras los resultados del inventario para cada tramo bajo las dos

metodologías de levantamiento de daños.

Tabla 13. Resultados PCI – Tramo 1

TRAMO 1

Unidad de muestreo

Abs Inicial

Abs Final

PCI Capturador

PCI Manual

Calificación

1 0+000 0+030 98 95 Excelente

2 0+030 0+060 77 79 Muy bueno

3 0+060 0+090 66 64 Bueno

4 0+090 0+120 53 50 Regular

5 0+120 0+150 50 54 Regular

6 0+150 0+180 72 71 Muy bueno

7 0+180 0+210 95 94 Excelente

8 0+210 0+240 97 95 Excelente

9 0+240 0+270 97 97 Excelente

10 0+270 0+300 58 60 Bueno

11 0+300 0+330 41 43 Regular

12 0+330 0+360 35 37 Malo

13 0+360 0+390 49 52 Regular

14 0+390 0+420 63 59 Bueno

15 0+420 0+450 44 46 Regular

16 0+450 0+480 31 34 Malo

17 0+480 0+510 31 34 Malo

18 0+510 0+540 29 30 Malo

19 0+540 0+570 28 26 Malo

20 0+570 0+600 26 28 Malo

21 0+600 0+630 38 40 Malo

22 0+630 0+660 33 36 Malo

23 0+660 0+690 30 28 Malo

24 0+690 0+720 43 45 Regular

25 0+720 0+750 38 37 Malo

26 0+750 0+780 27 30 Malo

27 0+780 0+810 28 26 Malo

28 0+810 0+840 25 24 Muy malo

29 0+840 0+870 20 20 Muy malo

30 0+870 0+900 47 47 Regular

31 0+900 0+930 64 66 Bueno

32 0+930 0+960 62 59 Bueno

33 0+960 0+990 51 54 Regular

34 0+990 1+020 50 54 Regular

35 1+020 1+050 54 50 Regular

36 1+050 1+080 57 60 Bueno

37 1+080 1+110 63 60 Bueno

38 1+110 1+140 59 63 Bueno


46

TRAMO 1

Unidad de muestreo

Abs Inicial

Abs Final

PCI Capturador

PCI Manual

Calificación

39 1+140 1+170 64 60 Bueno

40 1+170 1+200 71 72 Muy bueno

41 1+200 1+230 59 60 Bueno

42 1+230 1+260 74 72 Muy bueno

43 1+260 1+290 68 70 Bueno

44 1+290 1+320 76 76 Muy bueno

45 1+320 1+350 71 71 Muy bueno

46 1+350 1+380 75 76 Muy bueno

47 1+380 1+410 63 60 Bueno

48 1+410 1+440 62 60 Bueno

49 1+440 1+470 23 25 Muy malo

50 1+470 1+500 32 34 Malo

51 1+500 1+530 51 46 Regular

52 1+530 1+560 48 51 Regular

53 1+560 1+590 35 30 Malo

54 1+590 1+620 33 31 Malo

55 1+620 1+650 29 28 Malo

56 1+650 1+680 32 35 Malo

57 1+680 1+710 33 29 Malo

58 1+710 1+740 44 45 Regular

59 1+740 1+770 33 36 Malo

60 1+770 1+800 50 52 Regular

61 1+800 1+830 41 41 Regular

62 1+830 1+860 43 46 Regular

63 1+860 1+890 53 52 Regular

64 1+890 1+920 56 58 Bueno

65 1+920 1+950 50 53 Regular

66 1+950 1+980 28 26 Malo

67 1+980 2+010 32 35 Malo

Tabla 14. Resultados PCI – Tramo 2

TRAMO 2

Unidad de muestreo

Abs Inicial

Abs Final

PCI Capturador

PCI Manual

Calificación

1 0+000 0+030 52 48 Regular

2 0+030 0+060 38 37 Malo

3 0+060 0+090 11 14 Muy malo

4 0+090 0+120 13 12 Muy malo

5 0+120 0+150 13 13 Muy malo

6 0+150 0+180 11 11 Muy malo

7 0+180 0+210 33 35 Malo

8 0+210 0+240 40 39 Malo

9 0+240 0+270 40 38 Malo

10 0+270 0+300 31 35 Malo

11 0+300 0+330 52 53 Regular


47

TRAMO 2

Unidad de muestreo

Abs Inicial

Abs Final

PCI Capturador

PCI Manual

Calificación

12 0+330 0+360 38 37 Malo

13 0+360 0+390 36 34 Malo

14 0+390 0+420 39 35 Malo

15 0+420 0+450 24 23 Muy malo

16 0+450 0+480 19 18 Muy malo

17 0+480 0+510 72 75 Muy bueno

18 0+510 0+540 90 92 Excelente

19 0+540 0+570 63 65 Bueno

20 0+570 0+600 39 35 Malo

21 0+600 0+630 36 34 Malo

22 0+630 0+660 38 39 Malo

23 0+660 0+690 38 38 Malo

24 0+690 0+720 31 35 Malo

25 0+720 0+750 45 46 Regular

26 0+750 0+780 37 35 Malo

27 0+780 0+810 41 40 Regular

28 0+810 0+840 52 53 Regular

29 0+840 0+870 52 54 Regular

30 0+870 0+900 32 35 Malo

31 0+900 0+930 66 68 Bueno

A partir de los resultados, el levantamiento de daños manual y automático, presenta resultados

consistentes bajo ambas formas de levantamiento.

Con respecto al tramo 1, ambas formas de levantamientos de daños determinan un valor

promedio de PCI de 50. Sin embargo la desviación estándar del método automático es levemente

mayor de 19.4 con respecto a la forma manual con una desviación estándar de 19.0. Esta alta

desviación en los valores de PCI en las unidades de muestreo se debe a que algunas zonas dentro

del tramo presentan más daños que otras.

De igual manera el tramo 2, presenta un valor promedio de PCI de 39 bajo ambas formas de

inventario, sin embargo se presenta un desviación estándar de 17, debido a la homogeneidad de

los daños en algunas unidades de muestreo sobre el tramo.

En algunas unidades de muestreo el valor de PCI es el mismo, aunque existen diferencias en otras

de más o menos 6 puntos. En el levantamiento, los daños que presentar mayor similitud en ambas

metodologías son los daños por fatiga como piel de cocodrilo, fisuras en bloque, huecos, grietas

parabólicas y parcheos. Por otro lado, los daños que presentar mayor diferencia en ambas formas

de levantamientos de daños son los daños relacionados con deformación verticales como

ahuellamientos, hinchamientos, depresión, desplazamientos y pulimentos de agregados.


48

La manera manual de levantamiento es económica y fácil de aplicar, solo se necesita un odómetro,

un formato y un buen conocimiento de la metodología, sin embargo no es tan eficiente

comparada con el levantamiento automático, la eficiencia depende directamente del ingeniero en

campo y de las condiciones climáticas de la zona. Por otro lado el levantamiento automático de

daños necesita una inversión inicial considerable acompañado de una capacitación sobre el uso

del equipo.

Dentro del análisis de sensibilidad, el software usado para el cálculo del PCI, el cual es usado en

todo el gremio de la evaluación de pavimentos, tiene un error el cálculo del índice en el daño de

hinchamiento. El programa intercambia la severidad alta y baja dentro de su procesamiento.

Para el procesamiento de daños por medio de CrackScope, es necesario revisar de manera manual

la marcación de los daños, porque el programa bajo las condiciones de los pavimentos en

Colombia, es muchos casos sobredimensiona los daños.


49

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La metodología PCI es un método sistemático e integral que evalúa la condición del

pavimento con un alto nivel de detalle debido a la implementación de las unidades de

muestreo, tipología de daños, unidades de medida y escala de evaluación.

El Capturador de imágenes es un equipo para el inventario de daños de alto rendimiento

que presenta ventajas como: rápida recolección de información, procesamiento

simultaneo de la información, registro fotográfico panorámico del proyecto, imágenes

georeferenciadas, corredor vial abscisado, fácil manejo de la información por la creación

de imágenes en formato JPG, y la resolución que brinda el láser de escaneo del pavimento

de forma continua. De igual manera se genera un registro de información completo de

todo el corredor vial. Sin embargo el equipo de alto rendimiento está diseñado para

corredores viales rurales, como vías nacionales, debido a las condiciones de las vías

urbanas, dentro de las cuales hay que tener en cuenta la interferencias del tráfico.

Independientemente de la metodología para el inventario de daños, los resultados del

índice PCI no varían considerablemente, por lo cual independiente de la forma de levantar

los daños, los valores de PCI deben ser confiables por lo tanto, la elección de una forma u

otra depende de otros aspectos.

Los daños que más afectan el índice son los relacionados con daños estructurales severos

como hueco y piel de cocodrilo. De igual manera las deformaciones verticales importantes

como abultamientos/hundimientos y ahuellamiento.

Dentro de la evaluación integral de toda la metodología presenta una tipología de daños

que evalúa las condiciones del tránsito, pero que afectan en menor proporción el índice

PCI, estos daños son exudación, pulimento de agregado y desnivel carril-berma.


50

7. BIBLIOGRAFÍA

ASTM D-6433. (2011). Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition

Index Surveys.

Consejo de directores de carreteras de iberia e iberoamerica. (2002). Catálogo de

deterioros de pavimentos flexibles. México .

Patiño, G. A., & Ovalles, F. A. (2006). Manual para la inspeccion visual de pavimentos

flexibles. Bogotá.

Shahin, M. (2005). Pavement Management for Airports, Roads and Parking lots. New York:

Springer.

Vásquez, L. R. (2002). Pavement Condition Index (PCI) para pavimentos asfálticos y de

concreto en carreteras. Manizales.

Vásquez, L. R. (s.f.). Ingepav. Recuperado el 30 de Agosto de 2012, de

https://sites.google.com/site/ingepav/pavement-condition-index---pci


51

ANEXO 1. Curvas de Valor Deducido – Pavimento Asfáltico

392 / Pavement Management for Airports, Roads, and Parking Lots

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Alligator Cracking

\ "̂

I K '

J l r ^

HT 1

Asphalt 1

KMll 1 KM

LHTI

M

L

0.1 1 10 Distress Density - Percent

100

Figure B-20. Alligator Cracking.

100

90

80

70

60

60

40

30

20

10

0

Bleeding Asphalt 2

—* —

/

Lr 41 M iff


H

M

100

Figure B-21. Bleeding.

Asphalt Concrete Roads: Distress Definitions and Deduct Value Curves/ 393

Block Cracking Asphalt 3 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

y Y /

I Lr


Figure B-22. Block Cracking.

H

M

100

Bumps and Sags Asphalt 4 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10 p •

/ w trn

/ V

Tit

W i i H

I ill M

1

L

I l l I l l


100

Figure B-23. Bumps and Sags.

394 /Pavement Management for Airports, Roads, and Parking Lots

Bumps & Sags (Metric Units) Asphalt 4 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

—

/ /

y J|

[ |

/

/ Y

if

V

H

'M

L


Figure B-24. Bumps and Sags (metric units).

100

D e d u c t

Corrugation

uu on -yu

on -ou 7 A -, / U

an -

an -ou

Af\ 4 U

o n -i oU

o n -H

1 U

o -

1

- — r r

Asphalt 5

11 ir


H

M

100

Figure B-25. Corrugation.

Asphalt Concrete Roads: Distress Definitions and Deduct Value Curves/ 395

Depression Asphalt 6 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

y '

y

/

'

A \

\

Ys V, Y

0.1

H

M

1 10 Distress Density - Percent

Figure B-26. Depression.

100

D e d u c t

V a I u e

100

90

80

70

60

60

40

30

20

10

Edge Cracking Asphalt 7

I -

H

M

L


100

Figure B-2 7. Edge Cracking.


Edge Cracking (Metric Units) Asphalt 7

D e d u c t

V a I u e

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Un n


Figure B-28. Edge Cracking (metric units).

100

D e d u c t

V a I u e

100

90

80

70

60

60

40

30

20

10

0

Joint Reflection Cracking

\A

X\\ \\r

Jj|

Asphalt 8

H

M

L


100

Figure B-29. Joint Reflection Cracking.

Asphalt Concrete Roads: Distress Definitions and Deduct Value Curves / 397

Joint Reflection Cracking (Metric Units) Asphalt 8

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

H

M


Figure B-30. Joint Reflection Cracking (metric units).

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Lane / Shoulder Drop Off

^fe^

Ji| /

| /

H

M

L

Asphalt 9

0.1 1 10 15 Distress Density - Percent

Figure B-31. Lane/Shoulder Drop-off.

100


Lane / Shoulder Drop Off (Metric Units) Asphalt 9 100

90

80 D e d u c t

V 9

70

60

50

40

30

20

10

\

H

M

H


Figure B-32. Lane/Shoulder Drop-off (metric units).

100

Longitudinal/Transverse Cracking Asphalt 10

I u e

100

90

80 D e d u c t

V a

70

60

60

40

30

20

10

0

H

M

L


100

Figure B-33. Longitudinal/Transverse Cracking.


Longitudinal/Transverse Cracking

D e d u c t

V a I u e

0 0

yo

oO

DO

OO

4 0

30

on £ 0

10

o -

(Metric Units]

/ w

Asphalt 10

/

In

II

H

M


Figure B-34. Longitudinal/Transverse Cracking (metric units).

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Patching and Utility Cut Patching Asphalt 11

if if \r

/

/ '

/

H

M

L

0.1 1 10 Percent Distress Density

Figure B-35. Patching and Utility Cut Patching.

100


Polished Aggregate Asphalt 12 100

90

80 D e d u c t

V a l u e

70

60

50

40

30

20

10

0 0.1 1 10

Distress Density - Percent

Figure B-36. Polished Aggregate.

100

Potholes

D e d u c t

V a I u e

100

90

80

70

60

60

40

30

20

10

H M Asphalt 13

p^

\y

\y

\ / f \ \ /

V • ill/'

/

/ / "~

/

/

V y\

A\

\ \

V it

1/ T

y /

/ m \\\\

0.01 0.1 1 Distress Density - Percent

10

Figure B-37. Potholes.


Potholes (Metric Units) 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

H M Asphalt 13

0.1

^

/

I

/

/

Y

/

A

0

y

/

^

7

'

TV Y\

, /

' ?


Figure B-38. Potholes (metric units).

100

Railroad Crossing Asphalt 14

D e d u c t

V a I u e

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10 pL

/

/

/

V

1

M

\

H

M

L


100

Figure B-39. Railroad Crossing.


D e d u c t

V a I u e

UU "

Q A _ yu

oO "

/ U "

R.f\ -\ OU

e n _ ou ^

4U 1

OU

Of\ -£.\J

10 ~

o-

Rutting

rrr:

[ J | V ll

Asphalt 15

0.1

H

M


Figure B-40. Rutting.

100

Shoving Asphalt 16 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

I I

if

/

Y i /

/

H

M

L


100

Figure B-41. Shoving.

Asphalt Concrete Roads: Distress Definitions and Deduct I 'alue Curves / 403

Slippage Cracking Asphalt 17

H

M

uu n

yu

oU

/ U

OU

OU ~

4 0 "

1f\ oU

Of\ -I

lU

o-

I | i

I/7 /

j

,/ /

/ w

A\ jf


Figure B-42. Slippage Cracking.

100

Swell Asphalt 18 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

H

M

L


100

Figure B-43. Swell.


Weathering and Raveling Asphalt 19 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

/

Ifff

WW

0.1

H

M


100

Figure B-44. Weathering and Raveling.

ROADS AND PARKING LOTS: ASPHALT

m HlMlf •••»£«BUM»=2(3ia»r*i

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

TOTAL DEDUCT VALUE (TDV)

Figure B-45.

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ANÁLISIS DEL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI) A PARTIR …