Calibración del modelo de serviciabilidad de pavimentos flexibles de aashto para Costa Rica



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3.2Limitaciones


Las siguientes son las limitaciones asociadas al presente estudio:

  • Solamente se utilizó un tipo de vehículo (microbús).

  • Solamente se realizaron los análisis para carreteras de pavimento flexible (concreto asfáltico).

  • Se contó con un panel de 15 personas de entre 25 y 43 años.

  • Se transitó una única vez por cada tramo analizado.

  • La ecuación para el cálculo del PSI obtenido solo es válida para valores de IRI entre 0 y 10.

3.3Conclusiones y Recomendaciones


Tomando en consideración las observaciones realizadas en el presente proyecto se puede concluir que:

  • El 50% de los usuarios costarricenses son más permisivos con respecto a los países desarrollados con los valores de regularidad superficial de las carreteras, aceptando como óptimo valores de IRI entre 2 y 4.

  • La forma de la ecuación de la AASHTO no es la que se adapta de mejor manera a los valores obtenidos en Costa Rica, es por esto que se utiliza el modelo con términos cuadráticos como el principal.

  • El uso de modelos de deterioro desarrollados y calibrados internacionalmente no se considera adecuado para el país, ya que como se observó los datos locales no se ajustan a las curvas generadas por los mismos. Por lo tanto, se recomienda utilizar únicamente modelos calibrados localmente pues predicen de mejor forma la realidad de Costa Rica.

  • Es necesario realizar más encuestas para obtener valores de PSR asociados a IRIs altos (8-10), ya que no se contó con suficientes valores en ese rango, por lo que el modelo muestra dispersión en las colas del mismo.

  • Se recomienda realizar recorridos en diferentes tipos de automóvil, ya que esto puede significar variaciones en el modelo obtenido. Adicionalmente, para complementar la investigación en el futuro, se considera pertinente incluir el desarrollo de un modelo para carreteras de concreto ya que la percepción de los usuarios tiende a variar significativamente en este tipo de vías.


4referencias bibliográficas


AASHO. (1961). The AASHO Road Test: History and Description of Project. Highway Research Board, Vol. 61, No. 1. Washington, DC.

AASHTO. (1993). AASHTO Guide for Design of Pavement Structures. Washington, DC.

AASHTO. (2008). Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide, Interim Edition: A Manual of Practice. Asociación Americana de Carreteras Estatales y Oficiales de Transporte (AASHTO por sus siglas en inglés). Washington, DC., Estados Unidos de América.

Al-Omari & Darter. (1994). Relationships between international roughness index and present serviciability ratings. Transportation Research Council, Washington D.C. Estados Unidos de America.

Arriaga, P. & C. Mario. (1998). Índice de Rugosidad Internacional en la red carretera de México. Publicación Técnica No 108. Sanfandila, Qro. México.

ASTM E 867. (2006). Standard Terminology Relating to Vehicle-Pavement Systems. Sociedad America para Ensayos y Materiales (ASTM por sus siglas en inglés). Estados Unidos de America.

Badilla, G. (2009). Determinación de la regularidad superficial de pavimento mediante el cálculo del indice regularidad internacional (IRI): Aspectos y consideraciones importantes. Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica.

Badilla, G., Elizondo, F. & Barrantes, R. (2008). Determinación de un procedimiento de ensayo para el cálculo del IRI. Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica.

Carey, W. & Irick, P. (1960). The Pavement Serviceability Performance Concept . Highway Research Board. Record 250. Estados Unidos de America.

De Solminihac, H., Salsilli, R., Köhler, E. & Bengoa, E. (2003). Analysis of Pavement Serviceability for the AASHTO Design Method: The Chilean Case. Santiago, Chile.

Dujisin, D. & Arroyo, A. (1995). Desarrollo de una Relación Índice de Serviciabilidad (p) – Índice de Rugosidad Internacional (IRI). Comisión de Diseño y Evaluación de Pavimentos, Corporación de Desarrollo Técnico (CDT), Cámara Chilena de la Construcción. Santiago, Chile.

Hall, K. T. & Correa Muñoz, C. E. (2007). Estimation of present serviceability index from international roughness index. Transportation Research Record 1655, TRB. Consejo de Investigación Nacional. Paper No. 99-1508. Washington, D. C, Estados Unidos de America.

Huang, Y. (1998) Pavement Analysis and Design. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. Estados Unidos de America.

Hveem, F M. & Carmany R. M. (1948). The Factors Underlying the Rational Design of Pavements. Highway Research Board, Vol 28, pp 101-136. Estados Unidos.

Palacios, C. (2011). Análisis sobre la Guía Mecánico Empírica AASHTO 2011. Laboratorio GEOLAB & VialTech. Ecuador.

Paterson, W. (1986). Road Deterioration and Maintenance Effects. Banco Mundial. Washington, D.C., Estados Unidos de America.

Unidad de Evaluación de la Red Vial Nacional. (2011). Informe de Evaluación de la Red Vial Nacional Pavimentada de Costa Rica LM-PI-UE-05-2011. LanammeUCR.

UMTRI Research Review. The Shape of Roads to Come: Measuring and Interpreting Road Roughness Profiles. Volumen 33. Número 1, 2002.



Páginas de Internet consultadas disponibles a junio 2013:

  • http://carreterasyvias.blogspot.com/2007/06/serviciabilidad-ii.html

  • http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_regularidad_internacional

ANEXO A

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA

VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIÓN

Unidad de Gestión de Proyectos

INFORME FINAL

  1. Información básica:

Código:

A9240

Nombre del proyecto, actividad o programa:

Desarrollo de herramientas de gestión con base en la determinación de índices. Validación de los modelos de correlación PSI – IRI para Costa Rica.

Programa de adscripción:

Ley 8114 Impuesto a combustibles

Unidad base

LanammeUCR

Unidad de apoyo

NA

Período vigencia:

Del 01 de enero de 2009 al 31 de Junio de 2009

Fecha de presentación:

10 de diciembre de 2013



  1. Descripción general:

La Serviciabilidad es un indicador que representa el nivel de comodidad y seguridad que un pavimento proporciona a los usuarios de una vía. Consiste en una opinión subjetiva que está relacionada con aspectos objetivos que pueden ser medidos en la superficie de un pavimento. Esta investigación apunta específicamente a definir un modelo matemático que permita establecer la curva de Serviciabilidad (PSI) para condiciones del medio costarricense, basándose en los resultados obtenidos de un panel de evaluadores, que representan al usuario promedio, y la correlación existente entre esa percepción del “confort” con los datos de regularidad superficial y condición de deterioros superficiales de las vías. Dicha percepción se midió inicialmente en varios tramos de carretera con valores de IRI (Índice de Regularidad Internacional) distintos, a través de una encuesta en donde el evaluador indicaba en una escala del 1-5 (1: Muy bueno y 5: Muy Malo) su confort al transitar por dicha vía. Con base en la información recolectada se desarrolló un modelo matemático que permite el cálculo del Índice de Serviciabilidad en función únicamente del IRI. Los resultados indican que el nivel de tolerancia al disconfort del usuario costarricense es mucho más alto que el de su respectivo par de los Estados Unidos (donde se generó el modelo de la Asociación Americana de Carreteras Estatales y Transporte-AASHTO por sus siglas en inglés). La confiabilidad de la encuesta se aseguró mediante un número estadísticamente válido de panelistas y tramos de calibración utilizados en el desarrollo del cálculo del modelo.



  1. Desarrollo y ejecución (qué se hizo y cómo):

Objetivos específicos y metas

% de logro

Actividades desarrolladas

Dificultades y formas de resolverlas

OBJETIVO ESPECÍFICO: 01

Realizar una revisión bibliográfica sobre la metodología utilizada por la AASHTO para la determinación de la Clasificación de Serviciabilidad Presente (PSR por sus siglas en inglés) y el Índice de Serviciabilidad Presente (PSI por sus siglas en inglés).



METAS:

  1. Conceptos teóricos para la realización del modelo.

Indicador: Todos los conceptos teóricos encontrados en el documento.

100

Realización de resumen bibliográfico y redacción de la introducción del informe.

NA

OBJETIVO ESPECÍFICO: 02

Generar datos de la percepción de las personas costarricenses respecto a la rugosidad, seguridad y confort de un pavimento flexible.



METAS:

  1. Datos necesarios para generación de modelo.

Indicador: Procesamiento de datos y generación modelo.

100

  1. Selección de rutas para proyecto con base en su calidad de ruedo.

  2. Capacitación de un grupo de personas no relacionadas con el proyecto.

  3. Levantamiento de información en campo con base en formulario y rutas seleccionadas.

NA

OBJETIVO ESPECÍFICO: 03

Determinar la rugosidad de un pavimento flexible con ciertas características utilizando el IRI.



METAS:

  1. Obtener datos de IRI (índice de rugosidad) de rutas utilizadas para proyecto.

Indicador: Procesamiento de datos y generación modelo.

100

Recopilación de información tomada de los levantamientos en campo realizados por LanammeUCR cada dos años sobre la calidad de ruedo de la Red Vial Nacional.

NA

OBJETIVO ESPECÍFICO: 04

Generar un modelo matemático que relacione la percepción de la regularidad superficial (asociada al confort) de los usuarios (datos subjetivos) y el IRI (datos objetivos), para determinar los valores de PSI para Costa Rica.



METAS:

  1. Generación de correlación matemática entre el IRI y el PSI.

Indicador: Modelo matemático


100

  1. Procesamiento de los datos recopilados, generación de modelo matemático utilizando la herramienta Excel.

  2. Análisis estadístico para demostrar la validez del modelo.

Los datos recopilados no se ajustan a los modelos tradicionales, se creó un modelo totalmente nuevo.

  1. Resultados globales (utilice la cantidad de palabras necesarias):

Resultados principales:

El resultado principal de esta investigación es el modelo matemático que correlaciona la percepción de la regularidad superficial (asociada al confort) de los usuarios (datos subjetivos) y el IRI (datos objetivos).



Impacto del proyecto en los ámbitos que corresponda:

El impacto de este proyecto se espera que sea en el campo de la infraestructura vial del país, provocando que se utilice este modelo en el diseño de pavimentos basado en la metodología AASHTO 93.



Beneficios para la unidad académica y la Universidad de Costa Rica:

Los beneficios son: Intercambio de conocimientos, adaptación de una metodología extranjera al ámbito nacional.



Interrogantes y nuevas investigaciones:

Es importante validar el modelo con nuevas mediciones y además la generación de un modelo que aplique para otros casos no estudiados en esta investigación.



Actividades pendientes:

NA




  1. Producción académica (adjuntar anexos):

Referencias de los manuscritos artículos en prensa o publicados:

Artículo publicado en el Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto (CILA), el 22 de noviembre de 2013.



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Referencias de los artículos u otros productos que se proyectan:

Se planea preparar un artículo para ser enviado al 11th International Conference on Low-Volume Roads, 2015.






Títulos de las ponencias y participación en eventos, lugar y fechas:

Se presentó en el Foro de Investigación del PITRA el Enero 2013



Impacto en procesos de enseñanza aprendizaje:

Se planea preparar un taller donde se presenten los resultados obtenidos en el estudio.



Otros productos:

NA




  1. Trabajos de graduación y participación estudiantil:

Asistentes

Labores ejecutadas

NA

NA

*Agregar las celdas que sean necesarias

Título de las tesis involucradas en el proyecto

Nombre de los/las estudiantes

Grado

NA

NA

NA

*Agregar las celdas que sean necesarias

  1. Comentarios generales:

Ninguno



  1. Informe financiero (adjuntar informe respectivo):

Comentarios:

Ley 8114 de Simplificación y Eficiencia Tributaria



9. Aspectos éticos (adjuntar la “Aplicación para revisión continua o para cerrar el estudio” del CEC):

Comentarios:

Ninguno


10. Autorización para incorporar el informe final ejecutivo en los repositorios de la UCR.

(x) SI ( ) NO Autorizo a la Vicerrectoría de Investigación para incluir en los repositorios institucionales el anterior informe.

(x) SI ( ) NO Autorizo a la Vicerrectoría de Investigación para incluir en los repositorios institucionales los productos académicos adjuntos al informe.

11 de January de 2017 Ing. Luis Guillermo Loría Salazar, PhD

Fecha Firma Investigador(a) principal


Versión 10-12-2013.
ANEXO B








LanammeUCR
UNIVERSIDAD DE COSTA RICA

VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIÓN

COMITÉ ÉTICO CIENTIFICO

Teléfonos:(506) 2511-5006 Telefax: (506) 224-9367



Aplicación para revisión continua o para cerrar el estudio*

Por favor complete TODAS las secciones ya sea en el caso de revisión continua o cierre del estudio

Proyecto #: A9240

Fecha de expiración de la vigencia de la revisión inicial otorgada por el CEC: 31 de Junio de 2009

Investigador(a) principal: Ing. Luis Guillermo Loría Salazar

Título de la investigación: Desarrollo de herramientas de gestión con base en la determinación de índices. Validación de los modelos de correlación PSI – IRI para Costa Rica.

1.       ESTADO DE LA INVESTIGACIÓN

Marque la opción que describe mejor el estado actual de esta investigación:

5 A la fecha no se ha enrolado ningún participante.

5 Continúa el reclutamiento de participantes nuevos / revisión de registros / recolección de muestras.

5 Se acabó el reclutamiento, pero los participantes permanecen recibiendo intervenciones relacionadas con la investigación.

5 Ya no se recluta más y los participantes completaron las intervenciones relacionadas con la investigación. El estudio permanece activo solamente para darles seguimiento a largo plazo.

5 El reclutamiento se ha cerrado permanentemente, los participantes han completado todas las intervenciones relacionadas con el estudio y se ha completado el seguimiento a largo plazo. Las actividades de investigación remanentes se limitan a análisis de datos que puede requerir contacto con información sobre la que usted normalmente no tiene acceso, tal como registros médicos, académicos, especímenes de laboratorio, patología, etc.

Estudio cerrado. El reclutamiento y el seguimiento se han completado y no se anticipa un contacto futuro con los participantes / registros / especímenes, para obtener información a la que usted normalmente no tiene acceso. Por favor adjunte un informe final, que incluya el total de participantes enrolados, las razones para cerrar el estudio y cualquier publicación relacionada con el mismo.

2.       CANTIDAD DE PARTICIPANTES

Complete con la información correspondiente:


  1. Máximo número de participantes, a quienes se les va a solicitar consentimiento para participar y que el CEC aprobó previamente, por toda la vigencia de este estudio:

Ing. Luis Guillermo Loría Salazar, PhD, investigador principal, sin carga académica

Ing. Tania Ávila Esquivel, investigadora asociada, sin carga académica

Ing. José Pablo Aguiar Moya, PhD, investigador asociado, sin carga académica

Ing. Gustavo Badilla Vargas, investigador asociado, sin carga académica

Ing. Roy Barrantes Jiménez, investigador asociado, sin carga académica


  1. Número total de participantes que han consentido a la fecha:

5

  1. Número total de participantes que luego de firmar el consentimiento, se han retirado por cuenta propia o han sido retirados por no satisfacer criterios de inclusión, a la fecha:

Ninguna

  1. Total que ha consentido desde la última revisión continua:

NA

  1. Total que ha consentido pero se ha retirado por cuenta propia o han sido retirados por no satisfacer criterios de inclusión, desde la última revisión continua:

Ninguna

3.       RESUMEN DEL AVANCE DENTRO DEL ÚLTIMO PERIODO DE APROBACIÓN DEL CEC



Conteste todas las preguntas, para las que no aplican a su estudio indique NO.

A.      5SI NO ¿El estudio está en la fase de reclutamiento de participantes? 

B.      5SI NO ¿El estudio ha estado reclutando participantes? Si la respuesta es NO, pero la de A. fue SI, incluya un resumen describiendo las razones por las cuales no se ha producido.

C.      5SI NO ¿Alguno de los participantes se ha retirado del estudio, ha sido sacado o se ha perdido? Si la respuesta es SI, incluya un resumen narrativo describiendo las razones para esto.

D.      5SI NO ¿Algún participante se ha quejado de la investigación? Si la respuesta es SI, incluya un resumen narrativo de las quejas recibidas.

E.      5SI NO ¿Se ha publicado literatura científica relevante para esta investigación, durante este periodo, que pueda alterar las apreciaciones iniciales de riesgos o de beneficios asociados a este estudio? Si la respuesta es SI, adjunte copias de esta publicación y un resumen narrativo.

F.      5SI NO ¿Ha habido hallazgos preliminares, incluyendo informes interinos, manuscritos, resúmenes, publicaciones y hallazgos clínicos, que puedan tener impacto sobre el estudio? Si la respuesta es SI, adjunte copias de estos informes y un resumen narrativo. Anote cualquier evento o descubrimiento que pueda alterar la razón riesgo/beneficio del estudio, incluyendo informes favorables.

G.     5SI NO ¿Se han realizado informes de avance del estudio como los que se envían a la Vicerrectoría de Investigación, a las agencias financiadoras y otros? En caso afirmativo, adjunte las copias y un resumen narrativo.

H.      5SI NO ¿Se han realizado informes de avance del estudio por parte de otros investigadores participantes, fuera de la UCR, para enviar a sus respectivas instituciones (estudios multicéntricos y otros)? En caso afirmativo, adjunte las copias y un resumen narrativo.

I.         5SI NO ¿Se ha descubierto alguna otra información relevante a este estudio, sobre todo relacionada con los posibles riesgos y beneficios asociados al mismo? En caso afirmativo, adjunte copias de esta información y un resumen narrativo.

J.       5SI NO ¿Se ha detectado algún problema no anticipado, relacionado con riesgos para los participantes u otras personas, en la UCR o algún otro sitio donde se desarrolle el estudio? En caso afirmativo, enumere y describa estos problemas en un resumen narrativo.

K.      SI 5NO ¿Se han reportado al CEC todos los problemas no anticipados que conllevan riesgo para los participantes u otras personas, que requieren ser informados con prontitud? Si la respuesta es negativa, envíe al CEC la información requerida antes de que transcurran 5 días hábiles. Indique si estos eventos o problemas cambiaron la razón riesgo/beneficio o requirieron cambios en el documento de consentimiento informado.

L.       5SI NO ¿El perfil de reacciones adversas experimentado por los participantes difiere del esperado? (reacción adversa/evento adverso significa cualquier acontecimiento desfavorable e indeseado, tanto serio como no serio, esperado o inesperado, relacionado o no con el estudio). Si la respuesta es afirmativa, adjunte un resumen narrativo describiendo las diferencias entre el perfil de reacciones adversas esperado y el encontrado.

M.     5SI NO ¿Se ha asignado a un Comité Independiente de Monitorización de Datos la revisión periódica de los riesgos para los participantes? Si la respuesta es afirmativa indique la frecuencia con que se realiza esta tarea y un resumen narrativo de sus informes.  

N.      5SI NO ¿Los participantes han experimentado algún beneficio derivado del estudio? En caso afirmativo, adjunte un resumen narrativo describiendo estos beneficios.

 4.       INFORMACIÓN SOBRE EL DOCUMENTO DE CONSENTIMIENTO INFORMADO

5SI NO ¿El CEC requiere el uso de un documento escrito de consentimiento informado para la ejecución de este estudio?

En caso afirmativo, adjunte una copia del documento aprobado y sellado que ha estado en uso Y otra copia idéntica y limpia para volver a sellar una vez aprobada la revisión continua, para ser usado durante el siguiente periodo de aprobación (excepto si ya concluyó el reclutamiento).

5.       INFORMACIÓN SOBRE CONTACTOS


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