Obtencin del ndice de regularidad internacional IRI en pavimentos flexibles con distancimetro lser

 

Obtaining the international regularity index IRI in flexible pavements with a laser distance meter

 

Obteno do ndice de regularidade internacional IRI em pavimentos flexveis com distancimetro a laser

 

Viviana Liceth Briones-Moreira I
vbrionesmoreira@gmail.com
https://orcid.org/0009-0005-3193-2067
Pablo Anbal Trujillo-Jimnez II
pablo.trujillo@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0003-1741-1159
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: vbrionesmoreira@gmail.com

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

 

 

 

* Recibido: 04 de agosto de 2024 *Aceptado: 29 de septiembre de 2024 * Publicado: 08 de octubre de 2024

 

        I.            Estudiante de la Maestra en Ingeniera Civil Mencin Vialidad, Portoviejo, Manab, Ecuador.

      II.            Magster en Construccin de Obras Viales, Portoviejo, Manab, Ecuador.


Resumen

La regularidad de los pavimentos en las vas, al encontrarse en buenas condiciones entrega a los usuarios una buena comodidad o confort y al mismo tiempo brinda seguridad al transitar por ellas, la mala condicin se relaciona directamente con daos de tipo funcional y/o estructural, afectando la vida til; por lo indicado, surge la necesidad de contar con un sistema de medicin que sea de uso generalizado; es as, que el Banco Mundial en 1986 sugiere como un estndar estadstico al IRI, siendo este un parmetro que mide la condicin en la que se encuentra la capa de rodadura de un camino. Este indicador es un insumo para disear programas de mantenimiento de una va a corto mediano y largo plazo. Existe una gran variedad de equipos con sus propios procedimientos, clasificados de acuerdo al grado de precisin. La Norma ASTM-E 1364-95, describe el Mtodo de Nivel Esttico para la creacin de un perfil topogrfico y aplicando el procedimiento sugerido por el Banco Mundial y con el uso de Excel y el software Proval 3.6, resulta posible la obtencin de la medicin. Con este mismo principio se crea un instrumento que se encuentra anclado un distancimetro Lser que se desliza hasta una longitud de 30 cm., permitiendo as la obtencin de distancias horizontales y verticales, resultando estas por diferencia de nivel y mediante una cota de inicio se obtiene las dems cotas para formar un perfil longitudinal, insumo necesario para calcular el IRI.

Palabras claves: distancimetro laser; ndice de regularidad internacional; Excel, Proval 3.6.

 

Abstract

The regularity of the pavements on the roads, being in good condition, provides users with good convenience or comfort and at the same time provides safety when traveling on them. The poor condition is directly related to functional and/or structural damage. affecting the useful life; As indicated, the need arises to have a measurement system that is widely used; Thus, in 1986 the World Bank suggested the IRI as a statistical standard, this being a parameter that measures the condition of the road surface of a road. This indicator is an input to design road maintenance programs in the short, medium and long term. There is a wide variety of equipment with its own procedures, classified according to the degree of precision. The ASTM-E 1364-95 Standard describes the Static Level Method for creating a topographic profile and by applying the procedure suggested by the World Bank and with the use of Excel and the Proval 3.6 software, it is possible to obtain the measurement . With this same principle, an instrument is created that is anchored to a Laser distance meter that slides up to a length of 30 cm, thus allowing horizontal and vertical distances to be obtained, resulting in a difference in level and by means of a starting height. the other dimensions to form a longitudinal profile, a necessary input to calculate the IRI.

Keywords: laser distance meter; international regularity index; Excel, Proval 3.6.

 

Resumo

A regularidade dos pavimentos nas estradas, estando em boas condies, proporciona boa comodidade ou conforto aos usurios e ao mesmo tempo proporciona segurana ao trafeg-los. O mau estado est diretamente relacionado aos danos funcionais e/ou estruturais que afetam a utilidade. vida; Conforme indicado, surge a necessidade de ter um sistema de medio que seja amplamente utilizado; Assim, em 1986, o Banco Mundial sugeriu o IRI como padro estatstico, sendo este um parmetro que mede o estado do pavimento de uma estrada. Este indicador um insumo para a elaborao de programas de manuteno rodoviria a curto, mdio e longo prazo. Existe uma grande variedade de equipamentos com procedimentos prprios, classificados de acordo com o grau de preciso. A Norma ASTM-E 1364-95 descreve o Mtodo do Nvel Esttico para criao de um perfil topogrfico e aplicando o procedimento sugerido pelo Banco Mundial e com o uso do Excel e do software Proval 3.6 possvel obter a medio. Com este mesmo princpio, criado um instrumento que ancorado a um distancimetro Laser que desliza at um comprimento de 30 cm, permitindo assim obter distncias horizontais e verticais, resultando em uma diferena de nvel e por meio de uma altura inicial . as demais dimenses para formar um perfil longitudinal, insumo necessrio para o clculo do IRI.

Palavras-chave: distancimetro a laser; ndice de regularidade internacional; Excel, Prova 3.6.

 

Introduccin

Uno de los parmetros ms importantes para controlar el nivel de servicio es la rugosidad de la carretera que es promovida por el Banco Mundial y se cuantifica a travs del IRI (ndice de Rugosidad Internacional). Este ndice estandariza la rugosidad superficial en la va. (Arriaga, Garnica. & Rico, 1998).

Una buena regularidad brinda condiciones de comodidad, confort y seguridad para los usuarios en las vas. En caso contrario, una mala regularidad, adems de afectar los aspectos anteriores, refleja daos y deterioros de carcter funcional y estructural de los pavimentos que influyen negativamente en su estado de condicin y vida til. (Badilla, 2009)

Los caminos son obras tridimensionales, cuyos elementos quedan definidos mediante las proyecciones sobre los planos ortogonales de referencia: Planta, Elevacin y Seccin Transversal. El elemento bsico para tal definicin es el eje de la va, cuyas proyecciones en planta y elevacin constituyen el alineamiento horizontal y perfil longitudinal, respectivamente (Marcobal, Diaz, Marquez, Saldaa, 2017)

El clculo matemtico del ndice Internacional de Rugosidad est basado en la acumulacin de desplazamientos en valor absoluto, de la masa superior con respecto a la masa inferior (en milmetros, metros o pulgadas) de un modelo de vehculo dividido entre la distancia recorrida sobre un camino (en m, km. o millas) que se produce por los movimientos al vehculo, cuando ste viaja a una velocidad de 80 km/hr. El IRI se expresa en unidades de mm/m, m/km, in/mi, etc. (Mxico, IRI 1998).

Segn el Documento Tcnico nmero 46 del Banco Mundial, existen mtodos de rugosidad que se dividen en 4 clases; la clase 1, Perfiles de precisin; clase 2, otros mtodos perfilomtricos; clase 3, estimacin del IRI a partir de ecuaciones de correlacin; y clase 4, calificaciones subjetivas.

 

Metodologa

Modelo matemtico del IRI

El modelo matemtico para obtener el IRI se conoce internacionalmente como Modelo de cuarto de coche ya que simula la suspensin y masas de la cuarta parte de un vehculo tipificado que circula a 80km/h por el tramo de carretera que se pretende evaluar, Figura 1. Existen dos grupos de sistemas que definen las masas, rigideces y amortiguaciones de este vehculo: uno es el referido al rugosmetro original del BPR (Bureau of Public Roads) y otro al HSRI (Highway Safety Research Institute), este ltimo adoptado por el Banco Mundial y su clculo involucra la utilizacin de herramientas matemticas, estadsticas y computacionales que permiten derivar la medida de regularidad asociada al camino; lo cual contempla etapas claramente diferenciadas y ajustadas a un desarrollo sistemtico.

 

Modelo de cuarto de carro. | Download Scientific Diagram

 

 

 

 

 

 

Figura 1. Modelo de cuarto de carro

Fuente. Banco Mundial -1998.

 

En el Documento Tcnico nmero 46 del Banco Mundial pag. 4, muestra el rango aproximado de rugosidad IRI en diferentes tipos de caminos, cabe reconocer que el IRI es un nmero que resume las cualidades de la rugosidad que impactan en la respuesta del vehculo, pero puede que no sea el ms apropiado para otras aplicaciones, ms especficamente el IRI es apropiado cuando se desea una medida de la rugosidad relacionada con el costo total de operacin del vehculo, Figura 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 2. Escala de rugosidad

Fuente. Documento Tcnico nmero 46 del Banco Mundial pag. 5

 

De las 4 clases emitidas por el Banco Mundial, para el presente artculo se realiza la comparacin con la clase 1, como indica.

Clase 1. Perfiles de precisin: esta clase representa el ms alto grado de exactitud en la medicin y clculo del IRI. Para que un mtodo pertenezca a esta clase requiere una medida de precisin de perfil longitudinal y que sea definido por medio de una serie de puntos de elevacin equidistantes a travs de la huella de la va.

Esta media segn el apartado 6.5.1 de la La Norma ASTM-E 1364-95, indica que el intervalo mximo entre mediciones es de 1 pie (305 mm.). En la figura 3 el equipo utilizado, es un nivel electrnico GeoMax ZDL700 y en la figura 4 el equipo creado al que se incorpor un distancimetro lser Disto 8.

 

Imagen que contiene interior, persona, tabla, monitor

Descripcin generada automticamente

 

 

 

 

 

 

Figura 3.- Mira y Nivel Electrnico Figura 4.- Equipo creado

Fuente: Propia Fuente: Propia

 

Procedimiento para obtener el perfil longitudinal de la carretera

Para la medicin del perfil longitudinal superficial de la carretera se realizan los siguientes pasos:

 

Tcnicas

         Medicin del perfil longitudinal del camino con Mira y Nivel

La norma (ASTM E 1364 95); determina que las mediciones de distancia (dx), mximo ser de un pie (305mm.), para este caso de investigacin se determin segmentos de (0.30 m), en una longitud de 163.20 m. siguiendo la huella izquierda y derecha del camino.

Se dio un BM de inicio y con el uso de un Nivel Electrnico GeoMax ZDL700, se registr 545 lecturas mediante el proceso de nivelacin geomtrica y por cada carril, registrando la cota de cada punto materializado de forma automtica.

         Medicin del perfil longitudinal del camino con Equipo Lser creado

El equipo Lser creado para esta investigacin consiste en el anclaje de un soporte a 90 grados colocado en un bastn porta prisma con plomada tipo ojo de pollo y sostenido por un bpode. En este soporte se adapt una cabina que permite el deslizamiento de un distancimetro Lser Disto 8 hasta una longitud de 30 cm. o 0.30 m. que tiene como finalidad realizar mediciones verticales a 0.00m y en 0.30 m. de distancia, lo que permite conocer el desnivel en cada segmento. Este procedimiento se lo realiza en todos los segmentos que conforman el tramo de investigacin tanto para el perfil izquierdo como derecho y se registra la informacin en una hoja de campo diseada para este procedimiento.

         Instrumentos de recoleccin de datos

Para que la investigacin tenga el efecto deseado, se dispone de accesorios y equipos necesarios que exigen los procedimientos utilizados, y son:

 

Equipos, Accesorios y materiales

         Cinta mtrica graduada en cm.

         Mira topogrfica de 4 m. con cdigo de barras

         Trpode

         Cmara fotogrfica

         Calculadora

         Hojas tipo para notas de campo, lpiz

         Chalecos de seguridad

         Conos de seguridad

         Pintura acrlica, martillo y clavos

         Nivel Electrnico

         Equipo creado con distancimetro Lser Disto 8

         Vehculo

 

Procesamiento de informacin

La informacin de campo a obtenerse corresponde a la registrada por el Nivel Electrnico GeoMax ZDL700 y la leda por el equipo creado con distancimetro Lser Disto 8.

Procesamiento de informacin obtenida del Nivel Electrnico

El Nivel Electrnico GeoMax ZDL700, tiene la capacidad de almacenar la informacin capturada de campo; es as, que se puede extraer directamente las cotas registradas del perfil izquierdo y derecho del tramo investigado. Esta informacin se almacena en una hoja de Excel colocando la abscisa y cota de cada punto levantado como se observa en la Figura 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 5. Perfil longitudinal con Nivel Electrnico de huella izquierda y derecha

Fuente. Propia

 

Procesamiento de informacin obtenida de equipo creado con distancimetro Lser Disto 8

La informacin obtenida con este equipo, se registr de forma manual y mediante digitalizacin en una hoja electrnica de Excel, se obtuvo las cotas de cada punto que forma parte del perfil longitudinal y su resultado se observa en la figura 6.

 

Figura 6. Perfil longitudinal con equipo Lser de huella izquierda y derecha

Fuente. Propia

Aplicacin del filtro Media Movil

Los perfiles son filtrados para mejorar la calidad de las mediciones eliminando ruido indeseado de los datos y para extraer informacin de inters (Sayers & Karamihas, 1998). Segn (Badilla, 2009), el filtro de media mvil se aplica por dos razones fundamentalmente: Para simular el comportamiento entre llantas de los vehculos y la carretera y para reducir la sensibilidad del algoritmo del IRI al intervalo de muestreo.

Tambin su uso permite comparar mediciones realizadas con diferentes mtodos de un mismo perfil. La Media Mvil segn (Fundora Ayuso, 2014); es el mtodo ms sencillo para suavisar un perfil y consiste en realizar un promedio de cotas con una base seleccionada que en este caso es de 22.20 m., esto permite el reemplazo de cada punto del perfil con el promedio de todos los puntos adyacentes que se encuentran dentro de la base de medicin, dando como resultado un perfil suavizado as se indica en la Figura 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 7. Ejemplo de Perfil filtrado Media Mvil base= 22.20 m.

Fuente: Propia

 

Las cotas del perfil geomtrico derecha, se denominan (Yr), y las cotas del perfil filtrado (Ys), en la Tabla 1, se observa la secuencia de datos, estos se extienden hasta la abscisa 0+141, que corresponde a la longitud de perfil que forma parte de la investigacin.

 

 

 

Tabla 1. Ejemplo de secuencia de cotas del Perfil de terreno y perfil filtrado

Fuente: Propia

 

 

 

 

 

 

 

Clculo del IRI en hoja electronica de Excel

El Documento Tcnico nmero 46 del Banco Mundial en su apartado 3.4.1, pag. 31 y 32, plantea las ecuaciones del modelo cuarto de coche, que es posible aplicarlas en una hoja electrnica de Excel y adems se puede realizar su comparacin con el programa computacional ProVAL 3.61.

 

Ecuaciones

El IRI se obtiene mediante el clculo de cuatro variables como funciones del perfil medido. Estas cuatro variables simulan la respuesta dinmica de un vehculo de referencia viajando sobre el perfil medido. Las ecuaciones para las cuatro variables se resuelven para cada punto de elevacin medido, excepto el primer punto. La pendiente media durante los primeros 11 m (0,5 segundos a 80 km/h) se utiliza para inicializar las variables asignando los siguientes valores:

 

Valores iniciales

Z1= Z3 =(Ya-Y1)/11 (1)

Z2 = Z4 =0 (2)

a =(11/dx) + 1 (3)

Donde:

(Ya) es la elevacin del punto "a-simo", a una distancia de 11 m del comienzo del perfil.

Para determinar (Ya) se aplica la ecuacin (3), a = (11/0.30)+1=37.7, se redondea al inmediato superior que es la Fila 38, del valor (Yr) que se resta a la Fila 1 de (Ys). Este proceso es continuo hasta culminar en la abscisa 0+141, ver como ejemplo la Tabla 2.

 

Tabla 2. Ejemplo de secuencia para obtener el valor de (Ya)

Fuente: Propia

 

 

 

 

 

 

 

Luego se resuelven las cuatro ecuaciones recursivas que sern aplicadas a cada punto de elevacin medido, desde la Fila 2 hasta la Fila (n), siendo (n) el nmero total de elevaciones consideradas para el clculo, que en el caso de investigacin, n=471 lecturas.

Ecuaciones:

 

Z1 =s11. Z1+s12.Z2+s13.Z3+s14.Z4+ P1.Y (4)

Z2 =s21.Z1+s22.Z2+s23.Z3+s24.Z4 + P2.Y. (5)

Z3 = s31.Z1+s32.Z2+s33.Z3+s34.Z4+ P3.Y (6)

Z4 =s41.Z1+s42.Z2+s43.Z3+s44.Z4 + P4.Y. (7)

 

Donde

𝑌= (𝑌𝑖𝑌𝑖−1)/𝑑x = Pendiente de entrada (8)

Es la pendiente que resulta de la diferencia de la posicin 2 de (Yi) menos posicin 1 de (Yi), dividido a dx=0.30, siendo dx la separacin de cada lectura del perfil, el clculo es iterativo hasta llegar a la abscisa 0+141.

Y adems

(Zj = Zj) desde la posicin anterior, j = 1,2,3,4 (9)

𝑆𝑖𝑗 y 𝑃𝑗 son coeficientes que permanecen fijos para un mismo intervalo 𝑑𝑥. As las ecuaciones 4, 5, 6, 7, se resuelven para cada posicin a lo largo de la huella de las ruedas. Una vez resuelto para una posicin la ecuacin 9, se utiliza para restablecer los valores de Z1, Z2, Z3, y Z4 para la siguiente posicin.

 

Tabla 3. Coeficientes Sij y PR para 30 cm. De intervalo

Fuente: Documento Tcnico nmero 46 del Banco Mundial pag. 36

 

 

 

Tambin para cada posicin se calcula la pendiente rectificada de la Esttica de Conduccin (RS) del perfil filtrado se calcula como:

RSi = | Z3-Z1 | (10)

El IRI estadstico es el promedio de la pendiente rectificada, se calcula como el movimiento acumulado en metros, de la suspensin del cuarto de coche, y se divide por la longitud del perfil recorrido en km. El IRI se representa con las unidades (m/km), la ecuacin es.

(11)

 

Aplicacin de las ecuaciones desde la 1 hasta la 11 para determinar el IRI

Considerando lo extenso del procesamiento de informacin, como ejemplo en la Tabla 1 y Tabla 2, se indica la manera de calcular (Ya) del perfil geomtrico derecho, este procedimiento se aplica para los cuatro perfiles con 545 lecturas cada uno y al haber aplicado un filtro 22.2 m. entonces para el clculo del IRI, le corresponde 471 lecturas que da una longitud de investigacin de 141 m.

 

Clculo Fila 1 de Tabla 4

Se describe el procedimiento para llegar a obtener el IRI del tramo; para esto, en la fila 1 de las columnas Z1, Z2, Z3 y Z4, le corresponde los valores iniciales de Z1, Z2, Z3 y Z4, su clculo se obtiene aplicando las ecuaciones (1) y (2) as:

(Ya), se toma el valor de la fila 38, le corresponde un valor=-0.000133, ver Tabla 4

(Y1), se toma el valor de la fila 1 de (Ya), le corresponde un valor=-0.005253, ver Tabla 4

Z1= Z3 =(Ya-Y1) / 11= (-0.000133 0.005253) / 11=-0.00490 (1)

Z2 = Z4 =0 (2)

As mismo siguiendo la Fila 1 de las columnas Yi pend. entrada, RSi, RSacumulado, IRI, le corresponde valor de cero, por ser el inicio al clculo, ver tabla 4.

 

Clculo Fila 2 de Tabla 4

En la columna Yi pend. entrada, le corresponde el clculo como sigue ver Tabla 4:

𝑌 = (𝑌𝑖𝑌𝑖−1) / 𝑑x = Pendiente de entrada (8)

Yi pend. Entrada = (Ya Fila 2 Ya Fila 1) / 0.30

Yi pend. Entrada = (0.000427 - 0.005253) / 0.30= - 0.016089

Se contina el clculo de la fila 2 de las columnas Z1, Z2, Z3 y Z4, con las ecuaciones (4), (5), (6) y (7) as:

Z1 =s11. Z1+s12.Z2+s13.Z3+s14.Z4+ P1.Y (4)

Z1= (0.9951219 x -0.000490)+(0.01323022 x 0)+(-0.004721649 x 0.000490)+(0.0004516408 x 0)+

+(0.009599989 x -0.016089) = - 0.000639

Z2 =s21.Z1+s22.Z2+s23.Z3+s24.Z4 + P2.Y (5)

Z2= (-0.6438806 x -0.000490)+(0.9338062 x 0)+(-1.319262 x 0.000490)+(0.05659404 x 0)+

+(1.966143 x -0.016089) = - 0.030670

Z3 = s31.Z1+s32.Z2+s33.Z3+s34.Z4+ P3.Y (6)

Z3= (0.03018876 x -0.000490)+(0.003010939 x 0)+(0.6487856 x 0.000490)+(0.009129263 x 0)+

+(0.3210257 x -0.016089) = - 0.005497

Z4 =s41.Z1+s42.Z2+s43.Z3+s44.Z4 + P4.Y (7)

Z4= (3.661957 x -0.000490)+(0.3772937 x 0)+(-43.40468 x 0.000490)+(0.3016807 x 0)+

+(39.74273 x -0.016089) = - 0.619954

 

Clculo Fila 3

En la columna Yi pend. entrada, le corresponde el clculo como sigue ver Tabla 4:

𝑌 = (𝑌𝑖𝑌𝑖−1) / 𝑑x = Pendiente de entrada (8)

Yi pend. Entrada = (Ya Fila 3 Ya Fila 2) / 0.30

Yi pend. Entrada = (-0.003306 - 0.000427) / 0.30= - 0.012444

Se contina el clculo de la fila 3 de las columnas Z1, Z2, Z3 y Z4, con las ecuaciones (4), (5), (6) y (7) as:

Los valores de Z1, Z2, Z3 y Z4, se adoptan de los de la fila 2 y son:

Z1=-0.00063945, Z2=-0.03067024, Z3= -0.00549744, Z4=-0.61995448

Z1 =s11. Z1+s12.Z2+s13.Z3+s14.Z4+ P1.Y (4)

Z1= (0.9951219 x -0.00063945)+(0.01323022 x -0.03067024)+(-0.004721649x-0.00549744)+

+(0.0004516408 x -0.61995448)+(0.009599989 x - 0.012444) = - 0.001416

Z2 =s21.Z1+s22.Z2+s23.Z3+s24.Z4 + P2.Y (5)

Z2= (-0.6438806 x -0.00063945)+(0.9338062 x -0.03067024)+(-1.319262 x -0.00549744)+(0.05659404 x -0.61995448)+(1.966143 x - 0.012444) = - 0.080527

Z3 = s31.Z1+s32.Z2+s33.Z3+s34.Z4+ P3.Y (6)

Z3= (0.03018876 x -0.00063945)+(0.003010939 x -0.03067024)+(0.6487856 x -0.00549744)+(0.009129263 x -0.61995448)+(0.3210257 x - 0.012444) = - 0.013333

Z4 =s41.Z1+s42.Z2+s43.Z3+s44.Z4 + P4.Y (7)

Z4= (3.661957 x -0.00063945)+(0.3772937 x -0.03067024)+(-43.40468 x -0.00549744)+(0.3016807 x -0.61995448)+(39.74273 x - 0.012444) = - 0.456903

El proceso para el clculo de las incgnitas Z1, Z2, Z3 y Z4 de las ecuaciones (4), (5), (6) y (7), es iterativo hasta la posicin (n=471) que corresponde a una longitud de 141m.

 

Clculo de (RSi)

El clculo de (RSi), es el valor absoluto de (Z3 - Z1), desde la fila 2 hasta la posicin (n=471).

RSi = | Z3-Z1 | (10)

RS2 = | -0.005497- (-0.000639) | =0.004858, valor (RS) de la fila 2.

El proceso para el clculo de la ecuacin (10), es iterativo hasta la posicin (n=471) que corresponde a una longitud de 141m.

 

Clculo de (RSiacumulado)

Consiste en realizar la suma acumulada desde la fila 2 hasta la posicin (n=471) que corresponde a una longitud de 141m.

 

Clculo del (IRI)

(11)

El clculo del IRI, se lo obtiene parcialmente desde la Fila 2 hasta la Fila 471 as:

IRI0+000.30=(RSacumulado/(n-1))*1000

IRI0+000.30=(0.004858/(2-1))*1000=4.858, corresponde a la fila 2

IRI0+000.60=(RSacumulado/(n-1))*1000

IRI0+000.60=(0.016775/(3-1))*1000=8.388, corresponde a la fila 3

Se calcula la posicin (n=471)

IRI0+141.00=(2.992783/(471-1))*1000=6.368, corresponde a la fila 471

 

Tabla 4. Ejemplo de secuencia de clculo del IRI perfil geomtrico derecho

Fuente: Propia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Una vez obtenidos los valor del IRI parcialmente, se procede a obtener el promedio de (n-1)=470, por lo extenso de la hoja de clculo se presenta los valores del IRI, de los cuatro perfiles investigados en una longitud de 141m.

 

Tabla 5. Valor del IRI de cuatro perfiles topogrficos, en hoja electrnica Excel

Fuente: Propia

 

 

 

Clculo del IRI con ProVAL 3.61

El manual del Usuario de ProVAL menciona que es una aplicacin de software de ingeniera que permite ver y analizar perfiles de pavimento longitudinales de muchas maneras diferentes, para nuestro caso de investigacin lo utilizamos para importar datos de texto de perfiles longitudinales, con la finalidad de calcular el IRI de cada uno de los tramos seleccionados en esta investigacin.

         Paso 1

El interfaz del programa tiene su inicio como se indica en la figura 8, donde permite ingresar un nuevo proyecto:

Interfaz de usuario grfica, Texto, Aplicacin

Descripcin generada automticamente

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 8. Interfaz de inicio de ProVAL 3.61

Fuente: Propia

 

         Paso 2

Ya en nuevo Proyecto, se agrega los cuatro archivos de texto que contiene los cuatro perfiles para su anlisis ver Figura 9.

Interfaz de usuario grfica, Grfico

Descripcin generada automticamente

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 9. Importacin de cuatro perfiles

Fuente: Propia

 

         Paso 3

En el icono Anlisis RQ, se obtiene el clculo del IRI delos cuatro perfiles ingresado, ver figura 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 10. Clculo del IRI de cuatro perfiles.

Fuente: Propia

 

Resultados del clculo del IRI con ProVAL 3.61

En pantalla amplida se observa los valores de IRI, para realizar comparacin con resultados del IRI en hoja electronica de Excel, ver Figura 11.

Interfaz de usuario grfica, Texto, Aplicacin, Word

Descripcin generada automticamente

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 11. Resultados del IRI con ProVAL 3.61

Fuente: Propia

 

Comparacin de Resultados del IRI en hoja electrnica de Excel y el software ProVAL 3.61

 

Tabla 6. Resultados del IRI con ProVAL 3.61

Fuente: Propia

 

 

 

 

Anlisis de los resultados

Una vez realizados los clculos donde se determin el IRI de los cuatro perfiles, el objeto de esta investigacin fue comparar los resultados obtenidos con Nivel Electrnico GeoMax ZDL700 y el equipo creado con distancimetro Lser Disto 8,se tiene los siguientes resultados:

         En la Tabla 5 se observa que los valores de IRI, calculados en hoja electrnica de Excel y ProVAL 3.61, difieren 0.435 (m/km), lo que determina que si es posible utilizar esta herramienta electrnica.

         Adems en la Tabla 5 se observa que los valores de IRI, de la hoja electrnica de Excel de los perfiles 1 y 2, correspondientes al lado izquierdo del camino, difiere 0.022 (m/km) y los perfiles 3 y 4, correspondientes al lado derecho del camino, difiere 0.317 (m/km), esto significa que si es posible realizar mediciones con el equipo creado.

 

Conclusiones

         El uso de este equipo creado resulta satisfactorio para realizar monitoreos del IRI.

         El uso de la hoja electrnica de Excel, aplicando todos los procedimientos emitidos por el Banco Mundial, resulta satisfactoria para el clculo del IRI.

 

Recomendaciones

         Para realizar monitoreo del IRI con equipo creado, solo servira para tramos muy cortos debido al alto perodo de tiempo que requiere para realizar las mediciones.

Para la calibracin de otros equipos, el ms exacto es utilizando la Norma ASTM-E 1364-95, que se refiere al uso de mira y nivel y as sea considerado como clase 1 y para la determinacin del IRI, podra utilizarse ProVAL 3.61 u otras versiones ms actuales siguiendo alineamiento emitidos por el Banco Mundial.

 

Referencias

1.      G. Badilla, Determinacin de la regularidad superficial del pavimento, mediante el clculo del ndice de Regularidad Internacional (IRI), Infraestructura Vial, vol 21, pp. 30-37, 2009.

 

2.      M. Arriaga, P. Garnica and A. Rico, ndice internacional de rugosidad en la red carretera de Mxico, Publicacin Tcnica No. 108, Secretara de Comunicaciones y Transporte, Instituto Mexicano del Transporte, Sanfandila, Qro., 1998.

3.      J. Marcobal, R. Diaz, W. Marquez, D. Saldaa, Evaluacin de la rugosidad (IRI) en caminos pavimentados de geometra restringida: clculo del IRI geomtrico caso de aplicacin. Congreso Ibero- Latinoamericano del Asfalto, Medillin, 2017.

4.      Designation: E1364 − 95, Standard Test Method for Measuring Road Roughness by Static Level Method, ed. Reprinted from the Annual Book of ASTM Standards, (2017)

5.      M. Snchez, Procedimiento para determinar el ndice de Regularidad Internacional (IRI) en pavimentos, a partir del procesamiento de imgenes obtenidas por cmaras convencionales Master Thesis, Universidad Tecnolgica de la Habana, Jos Antonio Echeverra, 2019. Available from: https://www.researchgate.net/profile/maria-sanchez-86/publication/334897050.

6.      M. Sayers, T. Gillespie, y W. Paterson, Guidelines for Conducting and Calibrating Road Roughness Measurements, WORLD BANK TECHNICAL PAPER NUMBER, ed. 46, 1986, pp. 31-36.

7.      J. Gonzalo, H. Beingolea, Aplicacin del Smartphone y el rugosmetro de Merln para la medicin de la rugosidad del pavimento flexible en la Av. Internacional, Tacna Master Thesis, Universidad Particular de Tacna, Per, 2021, Available from: https://repositorio.upt.edu.pe/handle/20.500.12969/1801.

 

 

 

 

 

 

 

 

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