Unidad de Gestión Municipal Programa de Infraestructura de Transporte 19 de Noviembre de 2013

1. COMPARACIÓN DE MÉTODOS DE ANÁLISIS: NOTAS DE CALIDAD (FWD-VIZIR), NOTAS CALIDAD (FWD-IRI) Y PCI, PARA ESCOGENCIA DE TIPO INTERVENCIÓN EN LAS REDES VIALES CANTONALES Unidad de Gestión Municipal Programa de Infraestructura de Transporte 19de Noviembre de 2013 Ing. Eliécer Arias Barrantes Ing. SharlineLópezRamírez Ing. Jaime Allen Monge MSc

2. Qué es el LanammeUCR? LanammeUCR es un laboratorio de la Universidad de Costa Rica dedicado a: • Investigación aplicada • Docencia • Transferencia tecnológica • Cooperación técnica • Primer laboratorio del ramo ACREDITADO ISO 17025 – 2002 en la región latinomericana • 80 ensayos acreditados

3. Áreas de Especialidad • Ingeniería Sísmica y Gestión del Riesgo. • Ingeniería de Suelos y Rocas (Geotecnia). • Ingeniería Estructural. • Ingeniería de Materiales de Construcción. • Ingeniería Vial (Programa PITRA – • Ley 8114 y 8603). • LEY 7099: Laboratorio nacional de referencia • LEY 8603: Garantizarla máxima Eficiencia de Inversión Pública en Reconstrucción y Conservación de la Red Vial Costarricense • LEY 8114: Fiscalización, investigación, transferencia de Tecnología, apoyo a municipios, evaluación de redes viales y puente especificación vial costarricense 1.0% Impuesto al combustible

4. Introducción • A nivel mundial existen diferentes técnicas de evaluación de pavimentos que permiten conocer el estado de la estructura del pavimento, esto se logra mediante el uso de diferentes metodologías y equipos especializados. • Para los diferentes entes encargados del mantenimiento, rehabilitación y construcción de carreteras, es muy importante conocer el estado de la red vial, y así poder tomar decisiones oportunas y con criterio técnico.

5. Introducción (Cont.) • Las metodologías de análisis que se han utilizado en Costa Rica involucra el usos de evaluaciones mediante la metodología VIZIR, mediciones de IRI (índice internacional de rugosidad) y medición de deflexiones (FWD) en el pavimento. • Estos métodos de análisis han sido calibrados para los estándares de calidad de la Red Vial Nacional (RVN), donde los requisitos tanto estructurales como funcionales son muy altos, esto debido a la gran cantidad de vehículos y el peso de estos, condiciones que difieren de las observadas en la Red Vial Cantonal (RVC).

6. Objetivo general • Realizar una comparación de los diferentes tipos de intervención obtenidos al aplicar las metodologías de análisis con notas de calidad (IRI), notas de calidad (VIZIR) e índice de condición del pavimento (PCI por sus siglas en ingles), utilizando criterios de evaluación acorde con la RVC y RVN.

7. Metodología PCI Descripción de metodologías Datos de entrada • El índice de regularidad internacional (IRI). • Deflexiones en los geófonos D1 (0 mm), D3 (300 mm), D5 (600 mm) y D6 (900 mm). • Valores de Área (área del cuenco de deflexiones). • PRI (índice de rugosidad del pavimento), • Máximos y mínimos provenientes de datos históricos. Es aplicable a pavimentos flexibles y rígidos, esta evaluación se da mediante una escala numérica que toma valores de 0 a 100.

8. Metodología PCI (Cont.) Descripción de metodologías

9. Metodología notas de calidad (FWD-VIZIR) Descripción de metodologías Utiliza la auscultación visual proveniente de la metodología VIZIR y datos de deflectometría promedio para cada tramo homogéneo. La metodología VIZIR cataloga los daños como estructurales, superficiales, por la gravedad y dimensión. Pérdida de capacidad estructural Pérdida de capacidad funcional

10. Metodología notas de calidad (FWD-IRI) Descripción de metodologías Utiliza la una serie matrices que relaciona la deflectometría e IRI, con el estado general del pavimento. Esta en función del TPD y para cada nota de calidad existe una condición general asociada.   Pérdida de capacidad estructural Pérdida de capacidad funcional

11. Seleccióndemunicipios Metodología para la identificación y recolección de información Las municipalidades seleccionadas para realizar el estudio fueron: Municipalidad de Tilarán (7,4 km). Montes de Oro (16 km). Zarcero (18,9 km). Estas contaban con las evaluaciones necesarias para realizar el estudio: mediciones de TPD, IRI, FWD y auscultación visual mediante la metodología VIZIR.

12. Escenarios planteados–Notas de Calidad (FWD-IRI) Metodología para la identificación y recolección de información (Cont.) Tabla : Rangos de IRI utilizados Los rangos de IRI para la Red Vial Cantonal (RVC) se definieron según literatura internacional y velocidades de operación.

13. Escenarios planteados – Notas de Calidad (FWD-VIZIR) Metodología para la identificación y recolección de información (Cont.) Se aplicó la metodología de análisis planteada en el proyecto de investigación “Desarrollo de herramientas de gestión con base en la determinación de índices red vial nacional” (UI-04-08), realizado por la Unidad de Investigación del LanammeUCR. Sólo se analizó el escenario de Red Vial Nacional.

14. Escenarios planteados – Metodología PCI Metodología para la identificación y recolección de información (Cont.)

15. Municipalidad de Tilarán Análisis de resultados, hallazgos y observaciones Metodología PCI

16. Municipalidad de Tilarán (Cont.) Análisis de resultados, hallazgos y observaciones (Cont.) Metodología notas de calidad (FWD-VIZIR)

17. Municipalidad de Tilarán (Cont.) Análisis de resultados, hallazgos y observaciones (Cont.) Metodología notas de calidad (FWD-IRI)

18. Municipalidad de Zarcero Análisis de resultados, hallazgos y observaciones Metodología PCI

19. Municipalidad de Zarcero (Cont.) Análisis de resultados, hallazgos y observaciones (Cont.) Metodología notas de calidad (FWD-VIZIR)

20. Municipalidad de Zarcero (Cont.) Análisis de resultados, hallazgos y observaciones (Cont.) Metodología notas de calidad (FWD-IRI)

21. Municipalidad de Montes de Oro Análisis de resultados, hallazgos y observaciones Metodología PCI

22. Municipalidad de Montes de Oro (Cont.) Análisis de resultados, hallazgos y observaciones (Cont.) Metodología notas de calidad (FWD-VIZIR)

23. Municipalidad de Montes de Oro (Cont.) Análisis de resultados, hallazgos y observaciones (Cont.) Metodología notas de calidad (FWD-IRI)

24. Resultados generales Comparación entre metodologías La metodología del PCI en ambos escenarios (RVN y RVC) brinda recomendaciones más severas, esto se debe a que utiliza los valores de varios geófonos, por lo que puede detectar problemas en capas inferiores que afectan el valor final de PCI. En la metodología PCI y la metodología de notas de calidad (FWD-IRI), la variación de los parámetros del análisis para los escenarios de RVN y RVC, disminuye la severidad de las recomendaciones.

25. Conclusiones y recomendaciones Las ventanas de operación obtenidas utilizando los parámetros de la RVN no se ajustan a la realidad municipal costarricense, tanto a nivel funcional como económico. Los rangos de IRI utilizados para el escenario de RVC se aproximan mejor a la realidad municipal actual y sienta las bases para un aumento en la calidad de forma gradual. Es recomendable utilizar el método de notas de calidad (FWD-IRI) o PCI basado en parámetros de RVC, ya que presentan mayor congruencia entre las soluciones obtenidas.

26. Conclusiones y recomendaciones Se recomienda utilizar los parámetros de deflectometría y el IRI para definir las estrategias de intervención, ya que estos datos son recolectados siguiendo un procedimiento estándar. Se recomienda utilizar las evaluaciones de la metodología VIZIR como un control interno en las Municipalidades. Para el análisis de la RVC se recomienda utilizar la metodología de notas de calidad (FWD-IRI) con los parámetros de IRI seleccionados para la RVC o similares, ya que cada nota de calidad brinda una descripción más detallada de la condición real.

27. ¡Muchas Gracias! http://www.lanamme.ucr.ac.cr/ eliecer.arias@ucr.ac.cr