Indice de condicion del pavimento (PCI) | Práctica realizada en la ciudad de Santa Bárbara de zulia, Venezuela

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Un Saludo fraternal a toda la comunidad en general, en esta oportunidad presentare una herramienta de mantenimiento en obras viales y es la del calculo del PCI, pues nos permite conocer hasta que punto debemos rehabilitar o realizar el mantenimiento de la carretera en estudio, sin mas que decir... Vamos con el abordaje.

Introducción

Es de gran importancia evaluar la condición del pavimento presente en cada una de las carreteras de la nación, ya que solo así se podrá conocer el alcance de las fallas presentes y/o la condición real.
A pesar de todos los mantenimientos conocidos a nivel de obras viales, podemos seguir confiando en todas las soluciones alcanzada a nivel de esta evaluación. Dicho todo esto, se expone a continuación una caracterización del pavimento estudiado, donde se podrá diagnosticar los tipos de fallas y su magnitud o alcance. Como también se conocerá la proyección para solucionar dichos problemas.

Desarrollo

Objetivo del método de evaluación del pavimento

Establecer un Índice de Condición del Pavimento (PCI) para carreteras, calles y estacionamientos para obtener:

• la condición estructural y superficial de un tramo o sección del pavimento.

• Determinar las necesidades de mantenimiento y reparaciones en relación con la condición del pavimento.

• Observar los tipos de fallas y los niveles de deterioro para la ejecución de un mantenimiento correctivo.

Metodología para realizar la evaluación.

Para Desarrollar el índice de condición del pavimento, se da a raíz de la información obtenida de una inspección visual. Este método ayuda a observar los distintos tipos de mantenimiento y reparaciones que se deben realizar en dicha vía. La metodología es fácil de implementar, ya que no requiere de herramientas especializadas: el procedimiento es enteramente manual y suministra información confiable sobre las fallas que presenta el pavimento, su gravedad y el área afectada.

El procedimiento ofrece un mérito y una confiabilidad estadística de los resultados y el mismo fue originalmente desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos y presentado en el año 1978 por los Ingenieros M.Y. Shahin y S.D Khon en el Reporte Nº M-268. Dicha metodología fue revisada, traducida y adaptada para Venezuela por el Ing. Augusto Jugo B. en el año 1987. Del mismo modo, el Ingeniero Luis Vásquez de Colombia presentó su versión en el año 2002. Ambas metodologías se incluyen en el Anexo A.

Diagnóstico de la carretera

- Condiciones de la vía

La vía evaluada presento gran porcentaje de fallas en su longitud total, dando como resultado, la dificultad de una excelente circulación de la población cercana por esta avenida, pues presenta deterioros visibles de gran magnitud.

-Tipo de vía.

El tipo de vía que se tiene como estudio es una Local

-Grado de deterioro de un pavimento en función de:

• Tipos de fallas.
• La severidad de la falla (ancho de las grietas, longitud, etc.).
• La densidad de la falla (% del área afectada).

-Tipos de fallas

Al momento de evaluar las fallas presentes en una vía, esta debe de realizarse bajo un enfoque técnico, que estará fundamentado en la clasificación de los distintos tipos de falla descritos en el método (Tabla 1).

TABLA 1: FALLAS CONSIDERADAS EN PCI. PAVIMENTOS FLEXIBLES

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-Severidad de fallas

En vista de las fallas que se han observado a lo largo del estudio de la vía se han definido diferentes niveles, para cada falla.

  • Severidad baja (L)
  • Severidad media (M)
  • Severidad alta (H)

Procedimiento de inspección

La inspección se inicia teniendo la ubicación de la carretera en estudio.
Luego se procede a dividir la sección del pavimento en áreas de aproximadamente 210 m². Para fijar la longitud de la sección, se midió con una cinta métrica el ancho de la calzada y aplicando la siguiente ecuación, se obtiene el valor esperado.

210 m² = Longitud x ancho de la calzada

Dónde:

Longitud = (210 m²)/(7.00 m) , entonces

Longitud =30.00mts

Medición del PCI

  • Equipos utilizados en la inspección:

    -Cinta métrica, utilizada en las mediciones correspondientes al área de estudio.

    -Manual del PCI, realizar los procedimiento e identificación de las fallas.

    -Pintura, fue implementada para fijar la progresiva y señalar las fallas que fueron encontradas dentro de la vía que se evaluó.

    -Determinación del valor de deducción para cada falla medida, a partir de su severidad, densidad y del gráfico correspondiente.

    -Identificar el tipo de falla en la Tabla I mostrada en las páginas anteriores y nivel de severidad (L, M Y H) y colocarla en el formato usado.

Nota: El daño puede ser medido en área, longitud o por número según la falla considerada.

Se divide la CANTIDAD de cada tipo de falla, en cada nivel de severidad por el área total de muestreo. El resultado se tomará como porcentaje (multiplicado por 100).

Se determina el VALOR DE DEDUCCIÓN para cada tipo de daño y su nivel de severidad mediante las curvas denominadas “Valor de Deducción” que se adjuntan en el Manual, de acuerdo con el tipo de falla medida.

Falla Tipo 1 (Piel de cocodrilo) con una densidad de 10.00% y una severidad Baja (L) se obtiene un “Valor de Deducción (VD)” de 30.

Falla Tipo 3 (Falla de Contracción-Bloque) con una densidad de 6.11% y una severidad Media (M) se obtiene un “Valor de Deducción (VD)” de 13.

Falla Tipo 7 (Falla de Borde) con una densidad de 2.77% y una severidad Alta (H) se obtiene un “Valor de Deducción (VD)” de 12.

Falla Tipo 10 (Falla Longitudinal y transversal) con una densidad de 13.88% y una severidad Baja (L) se obtiene un “Valor de Deducción (VD)” de 9.
Falla tipo 11 (baches y zanjas) con una densidad de 67.07% y una severidad alta (H) se obtiene un “Valor de Deducción (VD)” de 25.

Cálculo del valor de deducción total (VDT), es la sumatoria total de todos los valores de cada tipo de fallas.

Cálculo del valor de deducción Corregida, en eso se utiliza la gráfica de “VALOR DE DEDUCCIÓN CORREGIDA”, a la cual se accede con el VDT y se intercepta la Curva con el “q” correspondiente, leyendo a la izquierda el “Valor de Deducción Corregido (VDC)”, el cual será finalmente restado a 100.

Se obtiene VDC = 46

PCI = 100 – 46 = 54

Es decir que la condición del pavimento es: “Regular”.

Formato de cálculo de PCI

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Croquis de Ubicación

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Informe fotográfico de la práctica

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Imagen 1. Progresiva de comienzo de tramo

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Imagen 2. Piel de cocodrilo

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Imagen 3. Falla de borde en el pavimento

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Imagen 4. Presencia de falla de bloque

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Imagen 5. Baches en todo el tramo

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Imagen 6. Falla longitudinal

ANÁLISIS DEL INFORME FOTOGRÁFICO Y CONCLUSIONES

Los elementos u obras viales presentes en la calle independencia antes 19 de abril se encuentran en un constante deterioro desde hace unos 15 años hasta la actualidad, pues sencillamente no se les ha brindado un mantenimiento adecuado, arrojando como consecuencia una imposible circulación por la calle.

La proyección de soporte de carga con que fue diseñado el pavimento presente en la vía se ha visto comprometida, ya que en años anteriores no había gran volumen de tráfico transitando por la ruta y lo que ha provocado una serie de fallas presentes en esta.

No podemos olvidarnos, que los problemas que están presentes, no solamente se debe al tráfico, pues hay diversidades de factores que influyen en la aparición de las fallas como: materiales, clima, carga, mecánica de suelos, entre otros factores.

Piel de cocodrilo, como su nombre lo indica está formada por fisuras interconectadas y se considera una falla mayor. Este tipo de deterioro comienza en la parte inferior de la capa de concreto asfáltico o de la base estabilizada.

Falla en bloque, son fisuras interconectadas que forman una serie de grandes polígonos con bordes agudos y quebrados. La causa es la rigidez y contracción del asfalto o una subrasante que se vuelve inestable. Si no se corrige, este tipo de falla deriva en piel de cocodrilo por la entrada de agua en la estructura y ablandamiento de la subrasante.

Este tipo de falla se debe a una pérdida de soporte en el borde del pavimento; esto se debe principalmente a la socavación entre la estructura del pavimento y el material del talud o exceso de carga en el borde.

Referencia consultada y recomendada

1. Manual de evaluación de pavimentos

2. Manual de PCI

Autor: @yongleantonio



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Extraordinaria información estimado @yongleantonio, excelente la experiencia mostrada en este contenido relacionado a obras civiles, gracias por seguir compartiendo tan importantes conocimientos con todos nosotros, saludo fraterno amigo.
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Saludos compañero, excelente abordaje sobre el "Pavement Condition Index" gracias por compartir contenido valioso sobre el pavimento y la evaluación de los tipos de fallas presentes de forma práctica, muy importante para su adecuado mantenimiento. La práctica en campo es importante para afianzar estos conocimientos.

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