Ingeniería Civil · 2023
Estado del arte de tecnologías emergentes y metodologías tradicionales para la evaluación de la calidad de pavimentos flexibles
El objetivo del estudio es comparar las tecnologías tradicionales utilizadas para detectar fallas en los pavimentos con las tecnologías emergentes, las cuales surgen para mejorar el rendimiento en la etapa de procesamiento de datos y garantizar la confiabilidad de los datos obtenidos. Se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva para identificar las ventajas y desventajas de cada tecnología y su viabilidad de implementación en Colombia. Se encontró que las tecnologías emergentes, como el escaneo láser terrestre y el análisis de imágenes con drones y cámaras, ofrecen mayor precisión, eficiencia, confiabilidad, facilidad de uso y menor costo en comparación con las tecnologías tradicionales. Además, estas tecnologías son cada vez más accesibles y fáciles de implementar en diferentes contextos, incluyendo países en desarrollo como Colombia. Es importante destacar que la implementación de estas tecnologías emergentes requiere una planificación adecuada y capacitación adecuada del personal para su correcto uso. La evaluación de la calidad de los pavimentos flexibles debe ser un proceso continuo y sistemático para detectar y corregir oportunamente los daños y desgastes del pavimento antes de que se conviertan en problemas mayores y costosos. Para mejorar la calidad de la evaluación de los pavimentos flexibles en Colombia, se sugiere fortalecer la investigación y el desarrollo de tecnologías emergentes, promover la colaboración entre las instituciones públicas y privadas, fomentar la creación de redes de colaboración y la implementación de políticas y programas de capacitación.
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Contenido
- 1 INTRODUCCIÓNp. 12
- 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 19
- Pregunta de investigaciónp. 21
- Objetivo Generalp. 21
- Objetivos Específicosp. 22
- 3 JUSTIFICACIÓNp. 23
- 4 ANTECEDENTESp. 27
- 5 MARCO DE REFERENCIA TEÓRICOp. 34
- ¿Qué es un pavimento?p. 34
- Pavimento asfálticop. 34
- Sistemas de gestión de pavimentosp. 37
- Inspección en tiempo realp. 37
- Metodologías de evaluaciónp. 38
- Tipos de falla del pavimento flexiblep. 39
- Daño superficialp. 40
- Parches en mal estadop. 40
- Baches y tratamientos superficialesp. 41
- Ahuellamientosp. 42
- Deformación transversalp. 43
- Exudacionesp. 44
- Desgastep. 44
- Pérdida de áridosp. 45
- Ondulacionesp. 46
- Fisuras y grietasp. 46
- Fatigamientop. 46
- Fisuras y grietas en bloquep. 47
- Grietas de bordep. 48
- Grietas transversales y longitudinalesp. 48
- Fisuras y grietas reflejadasp. 49
- Otros dañosp. 50
- Descenso de la bermap. 50
- Surgencia de agua y finosp. 50
- Separación entre pavimento y bermap. 51
- Índices para evaluación de fallas en el pavimentop. 52
- Índice de Condición del Pavimento (PCI)p. 53
- Índice de Rugosidad Internacional (RD)p. 55
- Índice de Serviciabilidad del Pavimento (PSI)p. 56
- Periodos de diseño de las obras de rehabilitación del pavimentop. 56
- 6 METODOLOGÍAp. 58
- Paradigma de investigaciónp. 62
- Enfoque de la investigación: enfoque cualitativop. 62
- Técnicas de recolección de datos: análisis documentalp. 63
- Sistemas de gestión de pavimentosp. 37
- Matriz bibliográficap. 64
- 7 RESULTADOSp. 66
- Tecnologías tradicionalesp. 66
- Inspección visualp. 67
- Equipo GERPHOp. 67
- Deflectometríap. 69
- Deflectómetro de caída de peso (FWD)p. 70
- Deflectómetro de peso ligero (LWD)p. 71
- Deflectómetro de haz de Benkelman (BBD)p. 72
- Tecnologías emergentesp. 76
- Cámara digitalp. 78
- Drones o vehículos aéreos no tripulados (UAVs)p. 82
- Cámara de escaneo linealp. 77
- Imagen 3D por láserp. 84
- Escáner Láser Terrestre (TLS)p. 85
- Análisis de resultadosp. 85
- 8 CONCLUSIONESp. 88
- 9 BIBLIOGRAFIAp. 90
- ANEXO Ap. 97
- Tabla 3.1. Clasificación del estado de la vía según INVIASp. 25
- Tabla 4.1. Rangos de clasificación del PCIp. 28
- Tabla 4.2. Clasificación de las actividades de acuerdo al rango PCIp. 30
- Tabla 5.1 Deterioros más comunes del pavimentop. 38
- Tabla 5.2. Índices comunes para la evaluación de pavimentosp. 52
- Tabla 5.3. Valores PCIp. 54
- carreteras nacionalesp. 56
- Tabla 7.1. Calificación tecnologías tradicionalesp. 75
- Tabla 7.2. Clasificación de soluciones tecnológicas emergentesp. 77
- Tabla 7.3. Calificación tecnologías emergentesp. 78
- Tabla 7.3. Sistemas comerciales de adquisición de datos automático en pavimentosp. 80
- Figura 3.1 . Estado de la Red Vial Pavimentada en 2022p. 26
- Figura 5.1. Estructura del pavimento asfalticop. 35
- Figura 5.2. Distribución de cargas en el pavimento asfalticop. 36
- Figura 5.3. Deterioro superficial por parches deterioradosp. 41
- Figura 5.4. Deterioro superficial por bachesp. 42
- Figura 5.5. Deterioro superficial con ahuellamientop. 43
- Figura 5.6. Deterioro superficial por deformación transversalp. 43
- Figura 5.7. Deterioro superficial por exudacionesp. 44
- Figura 5.8. Deterioro superficial por desgastep. 45
- Figura 5.9. Deterioro superficial por perdida de áridosp. 45
- Figura 5.10. Deterioro superficial por ondulacionesp. 46
- Figura 5.11. Fatigamientop. 47
- Figura 5.12. Fisuras y grietas en bloquep. 47
- Figura 5.13. Grietas de bordep. 48
- Figura 5.14. Grietas transversales y longitudinalesp. 49
- Figura 5.15. Fisuras y grietas reflejadasp. 49
- Figura 5.16. Descenso de la bermap. 50
- Figura 5.17. Surgimiento de agua y finosp. 51
- Figura 5.18. Separación entre pavimento y bermap. 51
- Figura 5.19. Etapas de recolección de información y evaluación del pavimentop. 57
- Figura 6.1. Marco metodológico para realizar comparación entre tecnologíasp. 61
- Figura 6.2. Etapas de un Sistema de Gestión de Pavimento (PMS)p. 64
- Figura 7.1. Equipo Gerpho. Unidad filmadora. Vista lateralp. 68
- Figura 7.2. Deflectómetro FWDp. 70
- Figura 7.3. Deflectómetro LWDp. 71
- Figura 7.4. Sistemas automáticos de adquisición de datos en pavimentosp. 79
- Figura 7.5. Diagrama de captación de imagenp. 81
- Figura 7.6. Vehículos no tripulados (UAVs)p. 83