Memoria IRI TEORICO

7/26/2019 Memoria IRI TEORICO

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CAPTULO I: INTRODUCCIN.

1.1.- INTRODUCCIN GENERAL.

En el ltimo tiempo, tanto en el mundo como en nuestro pas, se ha vivido un granavance en la ciencia y la tecnologa, aspecto que ha influido en forma significativa en el

desarrollo de la Ingeniera Civil. Se han hecho grandes avances en instrumentos, equipos ytcnicas constructivas, lo cual ha elevado la calidad de las construcciones. En el mito de laInfraestructura !ial, se ha producido un gran repunte en la construcci"n de carreteras en nuestropas, esto deido a la implementaci"n del Sistema de Concesiones del #inisterio de $ras%licas, a travs del cual la inversi"n necesaria para la construcci"n de carreteras es reali&adapor empresas privadas, a las cuales se les entrega la administraci"n de la ruta por un ciertoperodo, con el que stas recuperan la inversi"n y otienen ganancias econ"micas por conceptode pea'es. (dems del aumento en la construcci"n de carreteras, tamin se han elevado lase)igencias tcnicas, con el fin de aumentar los niveles de seguridad y confort para los usuariosde las nuevas vas.

*os niveles de confort o comodidad que e)perimenta un conductor al transitar por unava, estn directamente relacionados con la rugosidad superficial que tiene un pavimento.(dems tiene incidencia importante en los costos de e)plotaci"n correspondiente a los usuarios.

El I+I, es un indicador estandari&ado internacionalmente que representa las viracionesinducidas por la rugosidad del camino en un vehculo tipo. Este ndice se determina a partir delperfil longitudinal otenido por la medici"n de las cotas en la &ona de las huellas de losautom"viles en el camino.

I+I es una sigla en ingls que significa International Roughness Index-, lo quetraducido al espaol es /ndice de +ugosidad Internacional. %ero ms que rugosidad lo que mide

este ndice es la regularidad superficial de los pavimentos. %ero se hala de rugosidad, ya queas se indica en el !olumen 0 del #anual de Carreteras 1+ef. 02.El parmetro I+I, es un e)celente indicador de rugosidad superficial de un camino,

desde el inicio hasta el trmino de su vida de diseo, la cual se dee mantener dentro de ciertosrangos para garanti&ar comodidad, seguridad y economa para los usuarios.

El ao 3456 el 7anco #undial acept" al I+I como estndar de la rugosidad superficialde los pavimentos. Si ien se han desarrollado nuevas tecnologas que han elevado la precisi"ny eficiencia en las mediciones de I+I, el principio y la metodologa para la determinaci"n delndice son sicamente los mismos. *os equipos ms modernos empleados en la determinaci"nde perfiles longitudinales, ase para la determinaci"n del I+I, cuentan con tecnologas lser y

"ptica, lo que les permite medir y registrar caractersticas superficiales del pavimento en pocotiempo y en forma precisa.

Con el fin de me'orar el mtodo de evaluaci"n del I+I y detectar posilesimperfecciones, se han reali&ado mltiples investigaciones. Se ha verificado que determinadascaractersticas singulares en el camino pueden elevar el valor del I+I, inclusive superndose elumral permitido. En Chile el #anual de Carreteras !olumen 0 1+ef. 02 seala que en laevaluaci"n del I+I, no se dee incluir sectores con cualquier alteraci"n del perfil longitudinal

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que no provenga de fallas constructivas tales como8 puentes, adenes, tapas de alcantarillas,cuas, vados, cruces de calle y otras. Estas perturaciones del perfil del camino que elevan elvalor del I+I, son fcilmente identificales.

Se ha descuierto que singularidades del diseo geomtrico de las vas, que nocorresponden a fallas de tipo constructivo, influyen en los valores del I+I. Especficamente, se

ha detectado que elementos de curvas hori&ontales, en particular el diagrama de peraltes, elevanlos valores de I+I, aunque la rugosidad sea nula en la &ona de evaluaci"n. *a alteraci"n delvalor real de la rugosidad superficial en estas &onas de singularidad del diseo geomtrico, se hatransformado en un prolema para la determinaci"n de las multas por incumplimiento con losumrales de I+I permitidos. Es por esta ra&"n que es necesario el estalecimiento de un nuevoprocedimiento o fi'ar nuevos lmites de I+I en las &onas con singularidad geomtrica.

Con la finalidad de comen&ar a estudiar este prolema, se reali&" una primera memoriade ttulo el ao 9::: 1+ef. 32, en la cual se evalu" el I+I de una gran variedad de perfileslongitudinales , tanto reales como simulados, los cuales refle'aan en sus cotas la presencia decaractersticas geomtricas de diseo comunes en muchos caminos del pas. ;entro de las

caractersticas geomtricas que se evaluaron se tienen curvas hori&ontales, ondas de diferentesamplitudes y longitudes, perfiles generados por un nmero finito de ondas, etc.


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rugosidad real producto de fallas constructivas, respecto al efecto del diseo geomtrico en elvalor del I+I.

*os o'etivos especficos se resumen en8

;eterminar como vara el I+I en &onas con curva hori&ontal producto de la variaci"n

de los parmetros que controlan el diseo geomtrico de las cal&adas.

Cuantificar que parte del I+I determinado con los equipos de medici"n, es realmenteuna medici"n de la rugosidad superficial del pavimento y que parte es producto desingularidades del diseo geomtrico.

1.3.- CONTENIDO.

Este traa'o de investigaci"n se ordena en seis Captulos. El Captulo I corresponde a laintroducci"n al tema. El Captulo II e)plica en que consiste el /ndice de +ugosidadInternacional, su campo de aplicaci"n y la forma en que se determina. En el Captulo III se

presenta el estado del arte acerca del /ndice de +ugosidad Internacional relacionado con el;iseo >eomtrico. El Captulo I! corresponde a un anlisis a partir de la evaluaci"n del I+Ien forma te"rica de curvas circulares con y sin arco de enlace. Se anali&an talas de I+I te"ricode la investigaci"n del ao 9::= 1+ef. 92, comparando su resultados con el procesamiento de lascotas de curvas con los mismos parmetros de diseo a partir del softAare de anlisis de I+I,llamado +oad+uf. (dems, se muestran lmites de parmetros del diseo geomtrico de curvascirculares, para los cuales el valor del I+I te"rico supera a :,0 mBm. El Captulo ! contienecomparaciones de datos de perfiles longitudinales otenidos en terreno con datos otenidos apartir de planos de diseo, y los respectivos valores de I+I.


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CAPTULO II: NDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL.

2.1.- ASPECTOS GENERALES.

%ara lograr estndares de seguridad y confort en carreteras de alta velocidad, se requiereuna tecnologa especial que empe&" a desarrollarse en la dcada de los sesenta, cuando el

*aoratorio de Investigaci"n de >eneral #otors en Estados nidos desarroll" el perfil"metroinercial. En la dcada pasada los perfil"metros llegaron a ser herramientas cotidianas para lamedici"n de la rugosidad de un camino. El /ndice de +ugosidad Internacional est asado en lamedici"n del perfil longitudinal del camino mediante sistemas perfilomtricos de alta precisi"n.

n perfil es una representaci"n idimensional de la superficie del camino, tomada a lolargo de una lnea. %ara determinar el perfil de un camino se utili&a un instrumento llamadoperfil"metro. Este traa'a cominando tres componentes8 una elevaci"n de referencia, una alturarelativa a la referencia y una distancia longitudinal.

*a rugosidad de un camino involucra la variaci"n de la elevaci"n de la superficie que

induce viraciones en los vehculos que lo transitan. Cualquier rasgo del camino que causaviraciones no deseadas del vehculo tiene que ver con la rugosidad superficial-. *a rugosidadse define sore un tramo del perfil, ya que no tiene sentido halar de rugosidad de un punto.

no de los primeros sistemas para medir rugosidad son llamados Sistemas


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%ara otener el perfil se utili&an variados mtodos perfilomtricos. *as tecnologas msutili&adas son lser y "ptica, a travs de las cuales se puede otener mayor e)actitud y me'orrendimiento en las mediciones. *os mtodos de perfilamiento se clasifican segn su precisi"n encuatro clases8

#todos Clase I8 Son los que utili&an los instrumentos de mayor precisi"n en el clculo del

I+I. Son aquellos que reali&an mediciones cuya distancia entre puntos no es mayor que 90:mm. *a precisi"n en las medidas de elevaci"n dee ser de :,0 mm. en pavimentos lisos, auncuando se e)ige menor e)actitud en superficies con mayor rugosidad. *os perfil"metrosusados en este estudio son Clase I, tanto el %erfil"metro *ser como el Haling %rofiler.

#todos Clase II8 +equieren la medici"n del perfil longitudinal con un intervalo de muestracomo m)imo de 0:: mm con una precisi"n en caminos lisos de apro)imadamente 3 mm.

#todos Clase III8 Corresponden a mediciones hechas con aparatos


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longitud de onda y de'a aquellas de a'a longitud de onda, las cuales producen las viracionesen los vehculos.

*os filtros %asa 7a'o y %asa (lto, son comnmente usados en el anlisis del perfil, queen particular crea vistas grficas de perfiles. En la Digura 9.3. se ve grficamente como actanlos filtros pasa a'o y pasa alto en un perfil.

"i#u$a 2.1.-#uestra grfica de c"mo actan los filtros %asa 7a'o y %asa (lto en un perfil.

El primer filtro aplicado al perfil para la determinaci"n del I+I, es un filtro de #edia#"vil tipo %asa 7a'o, con una longitud ase de 90: mm. El programa computacional no aplicael filtro a menos que el intervalo de muestreo del perfil sea ms corto que 36J mm ?6.6 pulg.@.%or esta ra&"n el programa no aplica el filtro de media m"vil al perfil te"rico, ya que suintervalo de muestreo es de 90: mm.

El perfil es filtrado an ms con una simulaci"n fsicoFmatemtica llamada cuarto decoche. Este filtro modela la cuarta parte de un autom"vil. El modelo se puede oservar en laDigura 9.9. En l se incluye una rueda representada con un resorte vertical, la masa del e'esostenida por la rueda, el resorte de suspensi"n y el amortiguador, y la masa de la carrocera delvehculo sostenida por la suspensi"n de esa rueda

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Ecuaci! 2.2.


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"i#u$a 2.2.- #odelo Cuarto de Coche.

Esta representaci"n est pensada para ser una representaci"n te"rica de los sistemasolden Car- a'ustadas paraotener la m)ima correlaci"n de los resultados de esos sistemas. *a velocidad de via'esimulada se especifica como 5: mBh. ( otras velocidades de simulaci"n el valor del I+Idisminuye con el aumento de sta y viceversa.

*os parmetros del >olden Car son los siguientes8KsB#s L 6=.= sF9

CsB#s L 6 sF3

#uB#s L :.30KtB#s L 60= sF9

;onde8Ks8 es la rigide& del resorte.#s8 es la masa sore el resorte.Kt8 es la rigide& que simula el neumtico.C8 es la constante de amortiguaci"n.#u8 es la masa sin amortiguar.

2.3.- E%UIPOS DE AUSCULTACIN A UTILI&AR EN EL ESTUDIO.

J


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En el presente estudio se utili&aron dos equipos perfilomtricos Clase I8 el perfil"metrolser denominado Sistema de #onitoreo Integrado y el Haling %rofiler.

2.3.1.- SISTEMA DE MONITOREO INTEGRADO.

El sistema perfilomtrico utili&ado en esta investigaci"n para determinar el I+I encaminos construidos, corresponde a un equipo perteneciente al *aoratorio Macional de!ialidad. Este es llamado Sistema de #onitoreo Integrado ?S#I@ (++7, el cual es un vehculoacondicionado multiprop"sito compuesto de tres sistemas de auscultaci"n que se cominan parareali&ar una gran de cantidad tareas requeridas en la auscultaci"n de pavimentos, como sonmediciones de8

%osici"n8F *atitud.F *ongitud.F (ltura ?msnm@.

F $rientaci"n. Condici"n >eomtrica8

F %erfil *ongitudinal.F %endiente !ertical.F Curvatura !ertical.F %endiente Nori&ontal.F Curvatura Nori&ontal.

Condici"n Superficial del %avimento8F +ugosidad.F (huellamiento.F #acro


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lo hace un equipo medidor de rugosidad Clase I. Sin emargo este intervalo se puede variarsegn se desee.

El sistema Gis!"#ra$ es capa& de generar mapas digitales tridimensionales con unaprecisi"n que no es posile lograr con otros vehculos en movimiento. El sistema comina elsistema de adquisici"n geomtrica de caminos ?+>;(S@ y el sistema de posicionamiento gloal

?>%S@. %rovee informaci"n geogrfica de caminos y adems informaci"n geomtrica tal comogradiente longitudinal, curvatura hori&ontal y vertical, omeo y peralte.

El %ideo Pa&e'ent istress !ste'consta con cuatro cmaras las cuales registran enforma simultnea imgenes del camino. *as cmaras estn caliradas para posicionar o'etos enla carretera tales como seales y adems registra el pavimento en detalle ?micro pavimento@ y agrandes rasgos ?macro pavimento@.

El equipo est montado en un vehculo Dord Econoline, con transmisi"n automtica, aireacondicionado y las caractersticas necesarias para tener un uen desempeo en cualquier &onadel pas. El S#I puede ser operado desde 90 mBh hasta 39: mBh. El sistema #ultilser tolera

hasta 0g a una frecuencia de 3N&. %uede ser operado en un rango de temperaturas que va desdelos :OC hasta los 0:OC y una humedad relativa de entre 0P y 4:P ?sin condensaci"n@.

"i#u$a 2.3.- %erfil"metro *ser.

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2.3.2. 'AL(ING PRO"ILER.

El equipo Haling %rofiler es un instrumento de alta precisi"n diseado para la medici"ny presentaci"n de informaci"n acerca de la superficie de los pavimentos, tales como perfil real,distancia, I+I, pendiente, etc. Este equipo corresponde a la Clase I, segn la clasificaci"n del7anco #undial. Due diseado por (++7


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CAPTULO III: ESTADO DEL ARTE .

3.1.- GENERALIDADES.

%ara el #inisterio de $ras %ulicas es importante reali&ar un uena gesti"n de lacondici"n funcional de los pavimentos, la cual est relacionada con la calidad de servicio y de

operaci"n que ofrece un camino. *a gesti"n de calidad de la condici"n funcional tiene comoo'etivo monitorear la evoluci"n de los parmetros que la afectan en forma permanente, demodo de poder prevenir que se supere los umrales y se pueda asignar acciones de conservaci"nque permitan restaurar o corregir al estado inicial del diseo. El /ndice de +ugosidadInternacional es un parmetro que determina el grado de rugosidad superficial que posee unpavimento, lo que se traduce en la comodidad y seguridad que e)perimenta un usuario altransitar por las vas y fundamentalmente en los costos de los usuarios. El *aoratorio Macionalde !ialidad ?*.M.!.@ es el organismo que se preocupa de reali&ar mediciones de I+I en la red decaminos del pas.

El *.M.!. ha detectado que los valores de I+I pueden verse afectados por parmetros del

diseo geomtrico. %ara estudiar esta situaci"n el *.M.!. ha patrocinado dos memorias de ttuloreali&adas el ao 9::: 1+ef. 32 y el ao 9::= 1+ef. 92 en las cuales se estudia la influencia quetiene el diseo geomtrico en la determinaci"n del I+I. El presente traa'o es la continuaci"n dela investigaci"n acerca del tema.

3.2.- INVESTIGACIONES ANTERIORES.

3.2.1.- PRIMERA INVESTIGACIN.

En el ao 9::: se reali&" la primera investigaci"n respecto al tema 1+ef. 32, en forma de#emoria de


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I+I te"rico de la curva. Dinalmente se estudi" la influencia del desarrollo de la curva,concluyndose que al aumentar el desarrollo, disminuye levemente el valor de I+I.

En el anlisis de ondas en la construcci"n de perfiles longitudinales se concluy" que alaumentar la amplitud manteniendo la longitud de onda, el I+I aumenta en forma proporcional.En cuanto al aumento de la longitud se determina que el I+I aumenta hasta un punto ?9,3 m de

longitud de onda@ donde se hace m)imo y luego disminuye su valor. (dems, se evidenci" queel I+I correspondiente a una superposici"n de ondas, es prcticamente igual a la ra& cuadradade la suma de los cuadrados de los I+I de cada perfil individual.

En el anlisis del escalonamiento se determina que a mayor magnitud delescalonamiento, el valor del I+I aumenta en forma lineal.


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%ara el estudio de curvas circulares sin arco de enlace se estudi" la influencia de la%endiente +elativa de 7orde ?@, la !ariaci"n de %eralte entre omeo y peralte m)imo ?p@ yla *ongitud de ;esarrollo de la Curva con %eralte #)imo?*;p@. Con los valores de y p sedetermina la *ongitud de


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peralte m)imo se pueden oservar en la


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"i#u$a 3.2.- %erfil *ongitudinal de Curva Circular Con (rco de Enlace.

;onde8*3 8 Es la *ongitud de


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Ta*+a 3.2.2.-I+I para valores de %eralte 0 P y %endiente +elativa de 7orde :,=0.

Ta*+a 3.2.3.-I+I para valores de %eralte 5 P y %endiente +elativa de 7orde :,=0.

Ta*+a 3.2.).-I+I para valores de %eralte 0 P y %endiente +elativa de 7orde :,G0.

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LD (m) LD (m) LD (m)

L2 (m) 10 30 50

25 0.31 0.26 0.24

LT 210 230 25050 0.22 0.22 0.2

LT 260 280 30075 0.19 0.18 0.17LT 310 330 350

100 0.16 0.16 0.15

LT 360 380 400150 0.13 0.13 0.12

LT 460 480 500200 0.11 0.11 0.1

LT 560 580 600


L2 (m) 10 30 50

55 0.19 0.21 0.2

LT 270 290 31075 0.18 0.18 0.17

LT 310 330 350100 0.16 0.16 0.15

LT 360 380 400150 0.13 0.13 0.12

LT 460 480 500200 0.1 0.1 0.1

LT 560 580 600


L2 (m) 10 30 50

20 0.37 0.39 0.36

LT 178 198 21825 0.36 0.36 0.33

LT 188 208 22850 0.31 0.3 0.28

LT 238 258 27875 0.26 0.25 0.24LT 288 308 328

100 0.22 0.22 0.21

LT 338 358 378150 0.17 0.17 0.16

LT 438 458 478200 0.14 0.14 0.13

538 558 578


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Ta*+a 3.2.,.-I+I para valores de %eralte 5 P y %endiente +elativa de 7orde :,G0.

Ta*+a 3.2..-I+I para valores de %eralte 0 P y %endiente +elativa de 7orde :,00.

Ta*+a 3.2..-I+I para valores de %eralte 5 P y %endiente +elativa de 7orde :,00.

3J


L2 (m) 10 30 50

45 0.29 0.31 0.29

LT 228 248 26850 0.29 0.3 0.28

LT 238 258 27875 0.25 0.25 0.24

LT 288 308 328100 0.22 0.22 0.21

LT 338 358 378150 0.17 0.17 0.16

LT 438 458 478200 0.14 0.14 0.13

LT 538 558 578


L2 (m) 10 30 50

16 0.52 0.54 0.49

LT 155 175 19550 0.4 0.39 0.36

LT 223 243 263100 0.29 0.27 0.26

LT 323 343 363150 0.22 0.21 0.2

LT 423 443 463200 0.18 0.17 0.17

LT 523 543 563


L2 (m) 10 30 50

35 0.42 0.44 0.41

LT 193 213 23350 0.38 0.38 0.36

LT 223 243 263100 0.28 0.27 0.26

LT 323 343 363150 0.22 0.21 0.2

LT 423 443 463200 0.18 0.17 0.17

LT 523 543 563


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Con los resultados otenidos de I+I en los casos de *; de 3:, =: y 0: metros seconstruyeron grficos a partir de los cuales ingresando con parmetros de diseo *9, y pP sepuede predecir el valor de I+I te"rico. Con los valores de I+I para *; de 0: m. es posilepredecir valores de I+I para *ongitudes de ;esarrollo con %eralte #)imo superiores a 0: m.utili&ando la misma ecuaci"n empleada en el caso de las curvas circulares sin arco de enlace?Ecuaci"n =.=@.

En la presente investigaci"n se comproar la valide& de las formulas y grficos para

poder predecir valores de I+I sin necesidad de tener que procesar el perfil te"rico, lo cualimplicara un gran ahorro de tiempo en la evaluaci"n de I+I te"rico.

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CAPTULO IV: AN/LISIS TERICO DEL IRI EN CURVAS CIRCULARES.

).1.- VERI"ICACIN DE VALIDE& DE "ORMULAS DE INTERPOLACIN DEIRI TERICO PARA CURVAS CIRCULRES.

).1.1.- CASO CURVAS CIRCULARES SIN ARCO DE ENLACE.

%ara comproar la valide& de la Ecuaci"n =.=., fue necesario confeccionar una nuevatala de interpolaci"n con valores de longitud de desarrollo en peralte m)imo de 0: metros,deido a que los valores de las talas de la segunda investigaci"n 1+ef. 92, no poseen lae)actitud necesaria para reali&ar una uena interpolaci"n. *os principales camios tienenrelaci"n con un valor ms e)acto de la longitud total del perfil, donde se presenta el valor conun decimal. (dems, los valores de I+I en algunos casos son diferentes a los mostrados en la


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Ta*+a ).1.2.-!erificaci"n de f"rmula de interpolaci"n en perfiles de curvas circulares sin arcode enlace.

9:

Caso p Lt LDp LT IRI Po!"sa#o$% $& $& $& $&'(& $&'(&

1 0.7 8 40.0 56 186.00 0.64 0.652 0.7 9 45.0 53 193.00 0.63 0.63

3 0.7 9.5 47.5 52 197.00 0.62 0.624 0.7 10 50.0 51 201.00 0.61 0.615 0.8 8 35.0 59 179.00 0.77 0.776 0.8 9 39.4 63 191.80 0.72 0.727 0.8 9.5 41.6 55 188.20 0.73 0.748 0.8 10 43.8 54 191.60 0.72 0.739 0.9 8 31.1 61 173.20 0.90 0.90

10 0.9 9 35.0 60 180.00 0.86 0.8611 0.9 9.5 36.9 58 181.80 0.85 0.8512 0.9 10 38.9 57 184.80 0.84 0.8413 1.3 8 21.5 67 160.00 1.34 1.3314 1.3 9 24.2 65 163.40 1.35 1.36

15 1.3 9.5 25.6 145 246.20 0.97 0.9316 1.3 10 26.9 64 167.80 1.34 1.3917 1.5 8 18.7 68 155.40 1.48 1.4918 1.5 9 21.0 137 229.00 1.06 1.0519 1.5 9.5 22.2 167 261.40 0.95 0.9520 1.5 10 23.3 66 162.60 1.47 1.5521 0.6 8 46.7 72 215.40 0.48 0.4822 0.6 9 52.5 69 224.00 0.47 0.4723 0.6 9.5 55.4 147 307.80 0.34 0.3424 0.6 10 58.3 135 301.60 0.35 0.3525 0.7 8 40.0 71 201.00 0.60 0.6026 0.7 9 45.0 73 213.00 0.57 0.57

27 0.7 9.5 47.5 162 307.00 0.40 0.4028 0.7 10 50.0 70 220.00 0.55 0.5529 0.8 8 35.0 79 199.00 0.69 0.7030 0.8 9 39.4 76 204.80 0.67 0.6831 0.8 9.5 41.6 75 208.20 0.66 0.6732 0.8 10 43.8 74 211.60 0.66 0.6633 0.9 8 31.1 81 193.20 0.81 0.8034 0.9 9 35.0 80 200.00 0.77 0.7835 0.9 9.5 36.9 78 201.80 0.76 0.7736 0.9 10 38.9 77 204.80 0.76 0.7637 1.3 8 21.5 87 180.00 1.19 1.1838 1.3 9 24.2 85 183.40 1.21 1.2139 1.3 9.5 25.6 88 189.20 1.18 1.2040 1.3 10 26.9 84 187.80 1.20 1.24

IRI I)t"po*a#o


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93

Caso p Lt LDp LT IRI Po!"sa#o$% $& $& $& $&'(& $&'(&

41 0.5 8 56.0 91 253.00 0.34 0.3442 0.5 9 63.0 89 265.00 0.33 0.3343 0.5 9.5 66.5 86 269.00 0.32 0.3244 0.5 10 70.0 83 273.00 0.32 0.3245 0.6 8 46.7 97 240.40 0.43 0.4346 0.6 9 52.5 94 249.00 0.42 0.4247 0.6 9.5 55.4 92 252.80 0.41 0.4248 0.6 10 58.3 90 256.60 0.41 0.4149 0.7 8 40.0 101 231.00 0.52 0.5250 0.7 9 45.0 98 238.00 0.51 0.5151 0.7 9.5 47.5 142 287.00 0.43 0.4352 0.7 10 50.0 95 245.00 0.50 0.5053 0.8 8 35.0 104 224.00 0.61 0.6254 0.8 9 39.4 136 264.80 0.52 0.5255 0.8 9.5 41.6 100 233.20 0.59 0.6056 0.8 10 43.8 99 236.60 0.59 0.5957 0.9 8 31.1 106 218.20 0.71 0.71

58 0.9 9 35.0 119 239.00 0.65 0.6559 0.9 9.5 36.9 103 226.80 0.68 0.6860 0.9 10 38.9 117 244.80 0.63 0.6361 0.35 8 80.0 102 312.00 0.20 0.1962 0.35 9 90.0 96 326.00 0.19 0.1863 0.35 9.5 95.0 93 333.00 0.18 0.1864 0.35 10 100.0 130 380.00 0.16 0.1665 0.5 8 56.0 116 278.00 0.31 0.3166 0.5 9 63.0 112 288.00 0.30 0.3067 0.5 9.5 66.5 110 293.00 0.30 0.3068 0.5 10 70.0 108 298.00 0.29 0.2969 0.6 8 46.7 152 295.40 0.35 0.35

70 1.5 6 14.0 172 250.00 0.93 0.9371 1.5 4 9.3 184 252.60 1.04 1.0372 1.5 2 4.7 70 129.40 1.62 1.6273 1.3 6 16.2 100 182.40 1.06 1.0674 1.3 4 10.8 94 165.60 1.35 1.3575 1.3 2 5.4 97 157.80 1.23 1.2376 1.1 10 31.8 81 194.60 0.98 0.9877 1.1 8 25.5 135 236.00 0.80 0.8078 1.1 6 19.1 119 207.20 0.82 0.8279 1.1 4 12.7 92 167.40 1.07 1.0780 1.1 2 6.4 96 158.80 1.10 1.1081 0.9 6 23.3 136 232.60 0.65 0.6582 0.9 4 15.6 141 222.20 0.61 0.61

83 0.9 2 7.8 145 210.60 0.72 0.7284 0.7 6 30.0 132 242.00 0.50 0.5085 0.7 4 20.0 138 228.00 0.49 0.4986 0.7 2 10.0 144 214.00 0.57 0.5787 0.5 6 42.0 125 259.00 0.34 0.3388 0.5 4 28.0 133 239.00 0.36 0.3789 0.5 2 14.0 100 178.00 0.44 0.4490 0.35 6 60.0 110 280.00 0.20 0.22

IRI I)t"po*a#o


22/83

En la Digura G.3 se puede oservar la correlaci"n lograda con la f"rmula de interpolaci"na partir de la tala que se propone.

"i#u$a ).1.- I+I %rocesado versus I+I Interpolado a partir de


23/83

En el caso de curvas circulares con arco de enlace tamin fue necesario confeccionarnuevas talas de interpolaci"n con valores de longitud de desarrollo en peralte m)imo de 0:metros, deido a que los valores de las talas de la investigaci"n anterior 1+ef. 92, no tienen unae)actitud necesaria para reali&ar la interpolaci"n. *os principales camios tienen relaci"n conun valor ms e)acto de la longitud total del perfil, donde se presenta el valor con un decimal.

(dems los valores de I+I en algunos casos son diferentes a los mostrados en las


24/83

Ta*+a ).1..-I+I para valores de %eralte 5 P y %endiente +elativa de 7orde :,G0.

Ta*+a ).1..-I+I para valores de %eralte 0 P y %endiente +elativa de 7orde :,00.

Ta*+a ).1.0.-I+I para valores de %eralte 5 P y %endiente +elativa de 7orde :,00.

9G

L2 /& p 5% 0.4520 0.36

LT 217.825 0.33

LT 227.850 0.28

LT 277.875 0.24LT 327.8

100 0.22LT 377.8

150 0.19LT 477.8

200 0.19LT 577.8

L2 /& p 8% 0.4545 0.3

LT 267.850 0.28

LT 277.875 0.26

LT 327.8100 0.23

LT 377.8150 0.19

LT 477.8200 0.17

LT 577.8

L2 /& p 5% 0.5516 0.49

LT 195.650 0.36

LT 263.6100 0.27

LT 363.6150 0.24

LT 463.6200 0.23

LT 563.6

L2 /& p 8% 0.5535 0.41

LT 233.650 0.37

LT 263.6100 0.29

LT 363.6150 0.23

LT 463.6200 0.2LT 563.6


25/83

%ara comproar la ecuaci"n de interpolaci"n propuesta en la investigaci"n anterior, seconfeccionaron 5: perfiles. En la


26/83

96

Caso L2 p% LD L1 IRI Po!"sa#o$& $& $& $&'(& $&'(&

71 150 6 0.55 55 31.8 0.22 0.2372 75 7 0.55 53 31.8 0.31 0.3273 120 7 0.55 113 31.8 0.22 0.2274 50 5 0.5 68 35 0.3 0.3175 100 5 0.5 119 35 0.2 0.2076 150 8 0.5 77 35 0.2 0.2077 200 6 0.5 88 35 0.17 0.19

78 120 7 0.5 99 35 0.2 0.2279 60 6 0.5 111 35 0.26 0.2780 75 8 0.5 66 35 0.28 0.28

IRI I)t"po*a#o


27/83

En la Digura G.9 se puede oservar la correlaci"n lograda con la f"rmula de interpolaci"na partir de las talas que se proponen.

"i#u$a ).2.- I+I %rocesado versus I+I Interpolado a partir de


28/83

).2.- DETERMINACIN DE PAR/METROS DE DISEO LMITES.

).2.1.- ASPECTOS GENERALES.

En la actualidad para determinar si en un tramo de un camino e)iste influencia deldiseo geomtrico, a efectos de evaluaci"n de multas por I+I, es necesario determinar el valor

del I+I en el perfil longitudinal te"rico en la &ona de la huella e)terna del camino. %ara procedera esta operaci"n, se calcula el perfil longitudinal a 9,5 m. del e'e central de la cal&ada ?&ona dela huella@ a partir de los planos del proyecto en anlisis. Se determina el valor del I+I ?te"rico@en tramos de 9:: m. Si en algn tramo de 9:: m. el valor del I+I te"rico supera los :,0 mBm, eltramo se considera contractualmente como singularidad por lo cual no se aplican multas en eltramo.

Como se ha comproado en investigaciones anteriores 1+ef. 3 y 92, en &onas dondee)isten curvas circulares, se incrementan los valores de I+I por efecto de los camios dependiente producto de las transiciones de &onas con omeo a &onas con peralte m)imo, esdecir e)isten incrementos de I+I producto de caractersticas del diseo geomtrico.

( continuaci"n se mostrar como influyen los parmetros de diseo en curvashori&ontales circulares con arco de enlace y sin arco de enlace, en el valor del I+I te"rico entramos de 9:: m. Esto con el o'etivo de poder visuali&ar en forma rpida si en una curvacircular se otendr una valor de I+I te"rico mayor a :,0 mBm.).2.2.- CURVAS CIRCULARES SIN ARCO DE ENLACE.

*os parmetros que determinan el perfil longitudinal en una curva circular sin arco deenlace corresponden a la pendiente relativa de orde , la variaci"n del peralte p y la longitudde desarrollo con peralte m)imo *;p. ( partir de la cominaci"n de estos tres parmetros es

posile construir los perfiles longitudinales de todos los tipos de curvas circulares sin arco deenlace. Con el fin de tomar en cuenta todos los casos posiles en el anlisis, se considera unavariaci"n de la pendiente relativa de orde de :.= a 3.0, y un rango de variaci"n del peralte de9P a 3:P.

%ara poder visuali&ar como vara el I+I te"rico evaluado cada 9:: m. a partir de unavariaci"n de los parmetro de diseo, se reali&" un anlisis a partir de la confecci"n de perfileslongitudinales te"ricos, donde para cada caso de parmetros y p fi'os, se oserv" comoinfluye en el valor de la longitud de desarrollo con peralte m)imo *;p. Cada perfil construidotiene una longitud de influencia *< que corresponde a 3: m iniciales antes de la &ona detransici"n de omeo a peralte, ms la suma de la longitud de la &ona de transici"n de omeo a

peralte m)imo *t, la longitud de desarrollo con peralte m)imo *;p, la longitud de la &ona detransici"n de peralte m)imo a omeo *t, y finalmente G: m. finales donde termina lainfluencia del I+I te"rico. Esta longitud de influencia puede ser mayor o menor a 9:: m. *aforma del perfil longitudinal se puede oservar en la Digura G.=.

95


29/83

"i#u$a ).3.- ona de influencia del efecto del diseo geomtrico en perfil longitudinal de curvacircular sin arco de enlace.

En las


30/83

"i#u$a ).).- Esquema de perfiles procesados con *< menor a 9::m.

En la dcima columna aparecen valores de I+I de los primeros 9:: m, cuyo perfil tieneun *;p mayor al valor mostrado en la novena columna. En este caso los primeros 9:: m.

contienen los efectos de solo los dos primeros camios de pendiente en el valor del I+I te"rico.%ara los perfiles con *;p mayor al mostrado en la novena columna, el perfil en los primeros9:: m. es el mismo para y p fi'os, por lo cual se otiene siempre el mismo valor de I+Ite"rico. En la Digura G.0. se pueden oservar un esquema de c"mo se procesa un perfil como losque aparecen en la dcima columna.

"i#u$a ).,.- Esquema de perfiles procesados en sus 9 camios de pendiente iniciales.

=:

9:: m.

3: m. *t *t*;p 8 3:m, =:m, 0: m. o msmientras *< menor a 9:: m.

G: m. o ms hasta completar

9::m.

9:: m.

3: m. *t *t*;p 8 3:m, =:m, 0: m. o msmientras *< menor a 9:: m.

G: m. o ms hasta completar

9::m.

9:: m.

3: m. *t

*;p mayor a

9::.m. Q ?3: m. R *t @

9:: m.

3: m. *t

*;p mayor a

9::.m. Q ?3: m. R *t @


31/83

Ta*+a ).2.1.-!alores de I+I te"rico en un tramo de 9:: m a partir de y p fi'os y convariaci"n del valor de *;p en curvas circulares sin arco de enlace. Casos en que para cualquier

*;p siempre se supera o iguala los :,0 mBm.

=3

p LDp LDp LDp IRI (200 m) LDp IRI (1o"

200 m)

[ ]

*m+ *m%&m+ *m+ *m%&m+ *m+ *m%&m+ *m+ *m%&m+

1.5 10 10 1.08 30 1.25 50103.4 1.26 166.7 0.65

1.5 9 10 1.05 30 1.20 50108 1.22 169 0.621.5 8 10 1.00 30 1.14 50112.6 1.15 171.3 0.59

1.5 7 10 0.98 30 1.11 50117.4 1.13 173.7 0.58

1.5 6 10 1.01 30 1.16 50122 1.17 176 0.60

1.5 5 10 1.06 30 1.25 50126.6 1.26 178.3 0.65

1.5 4 10 1.05 30 1.29 50131.4 1.31 180.7 0.67

1.5 3 10 0.99 30 1.22 50136 1.24 183 0.63

1.5 2 10 0.87 30 1.03 50140.6 1.05 185.3 0.54

1.4 10 10 1.02 30 1.19 50100 1.20 165 0.61

1.4 9 10 1.00 30 1.15 50105 1.17 167.5 0.60

1.4 8 10 0.96 30 1.10 50110 1.11 170 0.57

1.4 7 10 0.93 30 1.05 50115 1.06 172.5 0.54

1.4 6 10 0.93 30 1.05 50120 1.06 175 0.54

1.4 5 10 0.98 30 1.14 50125 1.15 177.5 0.59

1.4 4 10 0.99 30 1.20 50130 1.22 180 0.62

1.4 3 10 0.94 30 1.16 50135 1.18 182.5 0.60

1.4 2 10 0.83 30 1.00 50140 1.02 185 0.52

1.3 10 10 0.96 30 1.11 5096.2 1.13 163.1 0.58

1.3 9 10 0.94 30 1.09 50101.6 1.11 165.8 0.57

1.3 8 10 0.92 30 1.06 50107 1.07 168.5 0.55

1.3 7 10 0.88 30 1.00 50112.4 1.01 171.2 0.52

1.3 6 10 0.85 30 0.96 50117.6 0.97 173.8 0.50

1.3 5 10 0.89 30 1.02 50123 1.03 176.5 0.53

1.3 4 10 0.92 30 1.10 50128.4 1.12 179.2 0.57

1.3 3 10 0.88 30 1.09 50133.8 1.11 181.9 0.57

1.3 2 10 0.79 30 0.95 50139.2 0.97 184.6 0.501.2 10 10 0.89 30 1.03 5091.6 1.04 160.8 0.53

1.2 9 10 0.88 30 1.02 5097.4 1.04 163.8 0.53

1.2 8 10 0.86 30 1.00 50103.4 1.01 166.7 0.52

1.2 7 10 0.83 30 0.95 50109.2 0.96 169.6 0.49

1.2 6 10 0.79 30 0.90 50115 0.91 172.5 0.46

1.2 5 10 0.80 30 0.91 50120.8 0.91 175.4 0.47

1.2 4 10 0.84 30 1.00 50126.6 1.01 178.3 0.52

1.2 3 10 0.83 30 1.02 50132.4 1.03 181.3 0.53

1.2 2 10 0.75 30 0.92 50138.4 0.93 184.2 0.48

1.1 10 10 0.81 30 0.94 5086.4 0.95 158.2 0.49

1.1 9 10 0.82 30 0.95 5092.8 0.96 161.4 0.49

1.1 8 10 0.80 30 0.93 5099 0.94 164.5 0.481.1 7 10 0.78 30 0.90 50105.4 0.91 167.7 0.47

1.1 4 10 0.77 30 0.89 50124.6 0.90 177.3 0.46

1.1 3 10 0.78 30 0.95 50131 0.96 180.5 0.49

1.1 2 10 0.70 30 0.86 50137.2 0.87 183.6 0.45

1 8 10 0.74 30 0.86 5094 0.87 162 0.45

IRI (200 m)IRI (200 m)


32/83

En la ltima columna de la


33/83

?T@ !alores de I+I en casos en que la &ona de influencia es superior a 9:: m con *;p de 0: m.procesados solo hasta los 9:: m.

Ta*+a ).2.3.-!alores de I+I te"rico en un tramo de 9:: m. a partir de y p fi'os y convariaci"n del valor de *;p en curvas circulares sin arco de enlace. Casos en que para cualquier

*;p nunca se supera o iguala los :,0 mBm.

==


200 m) LDp (IRI,0-5)

[ ]

*m+ *m%&m+ *m+ *m%&m+ *m+ *m%&m+ *m+ *m%&m+ *m+

0.6 10 10 0.45 30 0.52 50 0.51 131.7 0.27 68.4

0.6 9 10 0.45 30 0.52 50 0.52 137.5 0.27 79.4

0.6 8 10 0.45 30 0.52 5056.6 0.52 143.3 0.27 91.3

0.6 7 10 0.45 30 0.52 5068.4 0.52 149.2 0.27 102.5

0.6 6 10 0.44 30 0.51 5080 0.51 155 0.26 113.5

0.6 5 10 0.44 30 0.52 5091.6 0.52 160.8 0.27 $10.1125.6%

0.6 4 10 0.43 30 0.50 50103.4 0.51 166.7 0.26 $10.8136%

0.6 3 10 0.40 30 0.45 50115 0.45 172.5 0.23 $27.5133.5%

0.6 2 10 0.42 30 0.50 50126.6 0.50 178.3 0.26 $11.1158.1%

IRI (200 m)IRI (200 m)


200 m)

[ ]

*m+ *m&m+ *m+ *m&m+ *m+ *m&m+ *m+ *m&m+

0.5 10 10 0.37 30 0.42 50 0.33 120 0.22

0.5 9 10 0.37 30 0.43 50 0.41 127 0.22

0.5 8 10 0.37 30 0.43 50 0.43 134 0.22

0.5 7 10 0.37 30 0.43 50 0.44 141 0.22

0.5 6 10 0.37 30 0.43 5066 0.43 148 0.22

0.5 5 10 0.37 30 0.42 5080 0.43 155 0.22

0.5 4 10 0.37 30 0.43 5094 0.44 162 0.22

0.5 3 10 0.35 30 0.40 50108 0.41 169 0.21

0.5 2 10 0.34 30 0.39 50122 0.39 176 0.20

0.4 10 10 0.24 30 0.24 50 0.26 102.5 0.180.4 9 10 0.29 30 0.28 50 0.26 111.3 0.18

0.4 8 10 0.30 30 0.34 50 0.26 120 0.18

0.4 7 10 0.30 30 0.34 50 0.34 128.8 0.18

0.4 6 10 0.30 30 0.34 50 0.35 137.5 0.18

0.4 5 10 0.30 30 0.34 5062.4 0.35 146.3 0.18

0.4 4 10 0.29 30 0.34 5080 0.34 155 0.18

0.4 3 10 0.29 30 0.34 5097.4 0.34 163.8 0.18

0.4 2 10 0.26 30 0.30 50115 0.30 172.5 0.15

0.3 10 10 0.16 30 0.20 50 0.19 73.3 0.14

0.3 9 10 0.16 30 0.19 50 0.2 85 0.13

0.3 8 10 0.16 30 0.20 50 0.2 96.7 0.14

0.3 7 10 0.22 30 0.20 50 0.2 108.3 0.14

0.3 6 10 0.22 30 0.25 50 0.2 120 0.13

0.3 5 10 0.22 30 0.26 50 0.26 131.7 0.13

0.3 4 10 0.22 30 0.26 5056.6 0.26 143.3 0.13

0.3 3 10 0.22 30 0.25 5080 0.26 155 0.13

0.3 2 10 0.22 30 0.25 50103.4 0.25 166.7 0.13

IRI (200 m)IRI (200 m)


34/83

En las Diguras G.6., G.J., G.5., G.4., G.3:., G.33., G.39., G.3=., G.3G., G.30., G.36., G.3J. yG.35., se muestra grficamente el comportamiento del valor de I+I te"rico procesado en 9::metros cuando se vara la longitud desarrollo en peralte m)imo *;p. Cada figura correspondea un anlisis con el valor de fi'o y para p de 9P, =P, GP, 0P, 6P, JP, 5P, 4P y 3:P. Encada figura adems se muestra una lnea ro'a que muestra el valor de I+I igual a :,G0 mBm,que representa el valor lmite a partir del cual se considera el tramo de 9:: m. como

singularidad geomtrica segn normativa actual.

"i#u$a )..- >rfico I+I versus *;p, para igual :,= y p variale.

=G


35/83

"i#u$a )..- >rfico I+I versus *;p, para igual :,G yp variale.

"i#u$a ).0.- >rfico I+I versus *;p, para igual :,0 yp variale.

=0


36/83

"i#u$a )..- >rfico I+I versus *;p, para igual :,6 yp variale.

"i#u$a ).1.- >rfico I+I versus *;p, para igual :,J yp variale.

=6


37/83



=J


38/83

"i#u$a ).13.- >rfico I+I versus *;p, para igual 3,: yp variale.

"i#u$a ).1).- >rfico I+I versus *;p, para igual 3,3 yp variale.

=5


39/83

"i#u$a ).1,.- >rfico I+I versus *;p, para igual 3,9 yp variale.

"i#u$a ).1.- >rfico I+I versus *;p, para igual 3,= yp variale.

=4


40/83

"i#u$a ).1.- >rfico I+I versus *;p, para igual 3,G yp variale.

"i#u$a ).10.- >rfico I+I versus *;p, para igual 3,0 yp variale.

G:


41/83

).2.3.- CURVAS CIRCULARES CON ARCO DE ENLACE.

*os parmetros que determinan el perfil longitudinal en una curva circular con arco deenlace corresponden a la pendiente relativa de orde , el valor del peralte pP, la longitud detransici"n entre RP y RpP *9, y la longitud de desarrollo con peralte m)imo *;. ( partir dela cominaci"n de estos cuatro parmetros es posile construir los perfiles longitudinales ?como

el mostrado en la Digura =.9. de la secci"n =.9.9@ de todos los tipos de curvas circulares sin arcode enlace. Con el fin de tomar en cuenta los casos ms representativos en el anlisis, seconsideran valores de la pendiente relativa de orde de :.=0, :.G0 y :.00U adems de valores deperalte de 0P, 6P, JP y 5PU tamin se utili&aron valores de *9 de 9::, 30:, 3::, J0, 0: y 90metros adems del valor mnimo a travs del cual se igualan las pendientes de los dos tramos detransici"n. Se utili&" un valor de *; de 0: m para visuali&ar un caso general.

En la


42/83

G9

p

L2 LD LT IRI 0200 m IRI 200400 m IRI 400600 m

*%+ *m+ *m+ *m+ *m&m+ *m&m+ *m&m+

7 0.35 45 50 290 0.23 0.08 7 0.35 50 50 300 0.23 0.08 7 0.35 75 50 350 0.20 0.12 7 0.35 100 50 400 0.18 0.18

7 0.35 150 50 500 0.18 0.10 0.137 0.35 200 50 600 0.16 0.06 0.168 0.35 55 50 310 0.23 0.08 8 0.35 75 50 350 0.22 0.13 8 0.35 100 50 400 0.18 0.18 8 0.35 150 50 500 0.16 0.08 0.128 0.35 200 50 600 0.17 0.08 0.165 0.45 20 50 217.8 0.38 0.01 5 0.45 25 50 227.8 0.36 0.02 5 0.45 50 50 277.8 0.25 0.14 5 0.45 75 50 327.8 0.22 0.17 5 0.45 100 50 377.8 0.21 0.20 5 0.45 150 50 477.8 0.22 0.08 0.16

5 0.45 200 50 577.8 0.25 0.09 0.236 0.45 28 50 233.8 0.34 0.05 6 0.45 50 50 277.8 0.28 0.13 6 0.45 75 50 327.8 0.24 0.16 6 0.45 100 50 377.8 0.22 0.20 6 0.45 150 50 477.8 0.20 0.07 0.166 0.45 200 50 577.8 0.21 0.05 0.207 0.45 36 50 249.8 0.30 0.10 7 0.45 50 50 277.8 0.28 0.12 7 0.45 75 50 327.8 0.25 0.16 7 0.45 100 50 377.8 0.23 0.21 7 0.45 150 50 477.8 0.23 0.11 0.16

7 0.45 200 50 577.8 0.21 0.06 0.208 0.45 43 50 263.8 0.31 0.10 8 0.45 50 50 277.8 0.29 0.11 8 0.45 75 50 327.8 0.27 0.16 8 0.45 100 50 377.8 0.23 0.21 8 0.45 150 50 477.8 0.21 0.09 0.158 0.45 200 50 577.8 0.21 0.08 0.205 0.55 16 50 195.6 0.48 5 0.55 16 30 175.6 0.48 5 0.55 16 10 155.6 0.41 5 0.55 16 70 215.6 0.48 5 0.55 16 12.3 157.9 0.45

5 0.55 25 50 213.6 0.46 0.01 5 0.55 25 12.4 176 0.45 5 0.55 50 50 263.6 0.33 0.15 5 0.55 75 50 313.6 0.27 0.21 5 0.55 100 50 363.6 0.26 0.23 5 0.55 150 50 463.6 0.27 0.12 0.165 0.55 200 50 563.6 0.29 0.09 0.27


43/83

En la


44/83

En la


45/83

CAPTULO V: AN/LISIS COMPARATIVO ENTRE IRI TERICO E IRI REALEN CURVAS CIRCULARES.

,.1.- GENERALIDADES.

En este captulo se intentar aislar el efecto que tiene el I+I te"rico procesado a partir

del perfil otenido de los planos de construcci"n, sore el I+I real procesado del perfil tomadoen terreno con equipos perfilomtrico Clase I.

El anlisis se reali&" en la +uta >F3:FD y DF3:F>, sector Cuesta *a ;ormida Km. :.:::al Km. 9=.=30, el cual es un pavimento compuesto por un dole tratamiento superficial, y cuyaparticularidad principal para nuestro estudio es que corresponde a un camino de caractersticasmontaosas, es decir, con mltiples &onas de curvas. En la Digura 0.3. muestra la uicaci"ngeogrfica del camino en estudio y en la Digura 0.9. se aprecia el tra&ado en planta captado porel sistema >%S del perfil"metro lser utili&ado en el estudio.

"i#u$a ,.1.- icaci"n geogrfica del camino Cuesta *a ;ormida.

G0

CUESTA LA DORMIDA


46/83

"i#u$a ,.2.-%Sdel %erfil"metro *ser.

*a Cuesta *a ;ormida, es parte de un camino idireccional de dos pistas y en lossectores donde las altas pendientes dificultan la fluide& del trnsito, e)isten pistas lentasadicionales. *a identificaci"n de las pistas en anlisis se pueden ver en la Digura 0.=. *as pistasimpares van en sentido creciente del ilometra'e y las pistas pares van en el sentido decreciente.*a pista = se inicia en el il"metro 0.9=: y termina en el il"metro 3:.5:: y la pista G comien&aen el il"metro 9:.=6: y finali&a en el il"metro 33.9G:.

"i#u$a ,.3.-Esquema de identificaci"n de nmero de pista en camino Cuesta *a ;ormida.

G6

%IS


47/83

%ara el anlisis se reali&aron mediciones en terreno a travs de dos sistemasperfilomtricos. Se midi" el perfil en la &ona de la huella e)terna de las cuatro pistas quecomponen la Cuesta *a ;ormida con el perfil"metro lser multiprop"sito. (dems en sectoresespecficos, se reali&" la medici"n del perfil de la huella e)terna con el equipo denominadoHaling %rofiler, el que por su caracterstica de operaci"n manual a a'as velocidades, permitemedir e)actamente a :,J m. de la erma. ( partir de las mediciones reali&adas por amos

equipos y de la medici"n del perfil te"rico a partir de los planos de construcci"n, se estudiar lamanera de aislar el efecto del diseo geomtrico en los valores de I+I real.

,.2.- E6PRESIN DE C/LCULO DE IRI CONSTRUCTIVO.

%ara formular una e)presi"n que permita aislar el efecto del diseo geomtrico en elvalor del I+I, se usar una conclusi"n de la primera investigaci"n del tema 1+ef. 32. En ella seestalece que el valor de I+I de una superposici"n de ondas corresponde apro)imadamente a lara& cuadrada de la sumatoria de los cuadrados de los valores de I+I de cada una de las ondasque conforman la superposici"n, lo que se visuali&a en la Ecuaci"n 0.3.

;onde8I+Ii 8 Es el valor de I+I de cada onda que conforma la superposici"n.I+Isup8 Es el valor de I+I de la superposici"n de ondas.

Si se considera que los perfiles tomados por el perfil"metro y los perfiles tomados de losplanos de construcci"n son conformados por una superposici"n de un nmero finito de ondas, laEcuaci"n 0.3. se puede emplear para aislar el efecto del diseo geomtrico en el valor real del

I+I. %ara efectos de este estudio, al perfil medido con el perfil"metro se le denomina perfilreal, deido a que es tomado directamente del camino construido, en el cual se incluyen tantolos efectos del diseo geomtrico como el de la rugosidad generada en la construcci"n. (l I+Iotenido a partir del perfil real se le denomina I+I real. El perfil otenido de los planos deconstrucci"n se denomina perfil te"rico y al valor de I+I otenido de ste se le llama I+Ite"rico.

;eido a las caractersticas del diseo geomtrico, en el procesamiento del perfil te"ricose producen valores no nulos de I+I te"rico, tal como se demostr" en los captulos anteriores,lo que afecta tamin el valor del I+I real. (dems, en teora se presenta un tercer tipo de perfilel cual s"lo se ve afectado por la rugosidad del camino generada nicamente por caractersticasconstructivas. ( este perfil se le denomina perfil constructivo y al procesarlo se otiene el I+Iconstructivo, el cual no se ve afectado por las caractersticas del diseo geomtrico.

Como no es posile determinar el perfil constructivo propiamente tal aislndolo de lainfluencia del perfil geomtrico, el I+I constructivo se calcular a partir de la Ecuaci"n 0.3. Sise considera que el perfil real es una superposici"n de los perfiles te"rico y constructivo, laEcuaci"n 0.3. se transforma a la Ecuaci"n 0.9. la cual se enuncia a continuaci"n.

GJ

Ecuaci! ,.1.

I+Ii9I+I

supL

i I+Ii

9I+Isup

L I+Ii9I+I

supL

i

I+IrL I+It9RI+Ic9I+IrL I+It9RI+Ic9


48/83

;onde8I+Ir8 Corresponde al valor de I+I real.

I+It8 Corresponde al valor de I+I te"rico.I+Ic8 Corresponde al valor de I+I constructivo.

El I+I real se otiene directamente a partir del procesamiento del perfil medido por elperfil"metro. El I+I te"rico se logra a partir del perfil te"rico tomado de los planos deconstrucci"n. Si amos son procesados para un mismo tramo, se puede otener el I+Iconstructivo de dicho tramo despe'ando su valor a partir de la Ecuaci"n 0.9. %or lo tanto, elclculo del I+I constructivo se determina a partir de la Ecuaci"n 0.=.

Con el fin de comproar la valide& de la f"rmula propuesta, se reali&arn tres anlisis apartir de perfiles tanto modelados como otenidos de contratos reales. En el primer anlisis semodel" un perfil constructivo simulado por una rugosidad compuesta por una onda sinusoidalde amplitud de 9 centmetros y una longitud de onda de =: metros. Como perfil te"rico seutili&" un perfil simulado por una serie de curvas unidas por tramos rectos. *as curvas utili&adasen la modelaci"n corresponden a aquellas que entregaan los mayores valores de I+I te"ricosegn el anlisis reali&ado en el captulo I!. %ara modelar el perfil real, se reali&" unasuperposici"n de los perfiles constructivo y te"rico, sumando punto a punto las elevaciones deamos perfiles que estaan tomadas cada 90 centmetros. En la Digura 0.G. se puede visuali&ar

una parte de los perfiles Constructivo y


49/83

"i#u$a ,.).-%erfiles Constructivo y


50/83

En la


51/83

%ara chequear la D"rmula 0.9. en un perfil te"rico e)istente se reali&" un segundoanlisis. En l se model" como perfil constructivo la misma onda sinusoidal anterior, pero estave& el perfil te"rico corresponde al de la huella e)terna de la pista 3 del contrato Cuesta *a;ormida. Este perfil consta de ocho sectores denominados8 (3, 73, C3, ;3, E3, D3, >3 y N3,los cuales estn delimitados por sectores con singularidades del camino, tales como puentes yotras. %or lo tanto, el perfil real corresponde a una superposici"n entre el perfil te"rico y la ondasinusoidal. *os resultados de I+I procesado cada 9:: metros se muestran en la )#a


52/83

09

IRI Co)st!to IRI T";!o IRI R"a* Ca*!*a#o IRI R"a* =o#"*a#o D"")!a

>)#a


53/83

0=


>)#a


54/83

En un tercer anlisis, se intenta incluir una rugosidad otenida en terreno en el perfilconstructivo. %ara esto se toma una rugosidad medida en la Cuesta *a ;ormida en un tramorecto de 9=: metros con el perfil"metro Haling %rofiler. ;ado que el tramo es parte de unarecta en planta no e)iste influencia del diseo geomtrico en el valor de I+I, lo que asegura que

0G


55/83

se traa'ar con una rugosidad netamente constructiva. ;eido a que el perfil medido por elHaling %rofiler tiene una referencia esttica, es necesario eliminar la pendiente longitudinaldel camino en el tramo. %ara esto se resta punto a punto del perfil del Haling %rofiler, un perfilsin rugosidad con la pendiente del camino. (l reali&ar este procedimiento, la rugosidad otenidano es e)actamente la medida por el Haling %rofiler ya que no corresponde a una rotaci"n delperfil hasta la hori&ontal, sino que es la proyecci"n del perfil en la hori&ontal, producindose

cierta distorsi"n del perfil, que para efectos de este anlisis se considera aceptale, ya que seacerca a una rugosidad real.

Como perfil te"rico se utili&ar el de la huella e)terna del camino Cuesta *a ;ormidaotenido del plano. Si ien la longitud de la rugosidad constructiva otenida mediante Haling%rofiler es de 9=: metros, esta se repetir hasta completar la longitud del perfil te"rico. En la)#a


56/83

06


>)#a


57/83

0J


>)#a


58/83

Considerando los anlisis reali&ados para comproar te"ricamente la Ecuaci"n 0.9., sepuede oservar que es factile utili&ar la Ecuaci"n 0.=. para otener el I+I constructivo.

,.3.- COMPARACIN IRI REAL VERSUS IRI TERICO.

,.3.1.- PREPARACIN DE PER"ILES.

05


59/83

En este anlisis se comparan perfiles de la huella e)terna, es decir el perfil derechotomado por el perfil"metro lser y el perfil tomado a 9,5 metros del e'e central en los planos deconstrucci"n. *uego se dee comparar perfiles correspondientes a la misma pista y medidos enla misma direcci"n de avance del perfil"metro, es decir en el sentido de avance del trnsito.

;eido al procedimiento de medici"n, es posile que el perfil otenido por el

perfil"metro pueda tener cierto rango de desfase en el ilometra'e respecto del perfil te"rico.%or lo tanto para que sea factile comparar los I+I de amos perfiles, es necesario reali&ar unprocedimiento de a'uste de ilometra'e.

En la Digura 0.0. se puede oservar los perfiles te"rico y el real captado por elperfil"metro en el primer tramo ?Km :,: a Km G,J3@ de la pista 3 del camino Cuesta *a;ormida. En el perfil te"rico s"lo se puede oservar su pendiente y no las distorsiones menores.En el perfil del perfil"metro se oserva una lnea recta en torno a cero, esto se dee a que lamedici"n est hecha con una referencia inercial por lo cual no se captan las pendientes ni lasondulaciones muy largas. ( simple vista no se aseme'an en nada, pero al reali&ar unacercamiento al perfil del perfil"metro, se puede captar que s e)isten mediciones distintas a

cero, las cuales son casi imperceptiles en grficos a grandes escalas, ya que las variaciones enlas elevaciones son de pocos metros.

"i#u$a ,.,.- %erfil


60/83

I+I. En la Digura 0.J. se muestran los mismos perfiles anteriores filtrados con el filtro %asa(lto- de longitud ase de 9:: metros, pero esta ve& ha sido a'ustado el ilometra'e del perfil,por lo que es factile comparar sus estadsticas de I+I.

"i#u$a ,..- %erfil


61/83

9.F En las &onas donde el I+I te"rico no es nulo ?&ona con influencia del diseo geomtrico@, elI+I real dee ser mayor que el I+I te"rico, ya que este ltimo es una componente del I+Ireal y la componente constructiva no puede ser negativa.

=.F El I+I constructivo otenido a partir de alguna de las 9 formas de clculo mencionadasanteriormente, deera parecerse al I+I constructivo tipo del tramo recto, ya que la

rugosidad constructiva dee ser relativamente constante en todos los sectores del camino.

En las Diguras 0.5. y 0.4. se presentan los resultados del procesamiento de I+I en losperfiles te"rico y real cada 0 y 3: m. respectivamente, en los primeros = m. de la pista 3. Enellas se puede oservar que en la curva de I+I te"rico se identifican claramente sectores con I+Icasi nulo, los cuales corresponden a alineamientos rectos, y tamin se oservan notoriamentelas &onas de curva, donde se producen saltos en el valor del I+I producto de las transiciones deomeo a peralte. En el registro de I+I real, en el sector de curvas no se logra ver ningunatendencia con respecto al I+I te"rico, y en las &onas de alineamiento recto el I+I no permanececonstante.

"i#u$a ,.0.- I+I te"rico y real de los primeros = m. de la %ista 3, procesado cada 0 m.

63

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

140 640 1140 1640 2140 2640

D/"(#'/# *m+

IR

I*m

%

IRI T";!o

IRI R"a*

0

1

2

3

4

5

6

7

8

140 640 1140 1640 2140 2640

D/"(#'/# *m+

IR

I*m

%

IRI T";!o

IRI R"a*


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"i#u$a ,..- I+I te"rico y real de los primeros = m. de la %ista 3, procesado cada 3: m.

En la Digura 0.3:. se muestran los resultados del procesamiento de I+I cada 9: m. delperfil real y del perfil te"rico. (simismo, se muestra la curva que caracteri&a al I+I constructivocalculado a partir de la Ecuaci"n 0.=., y la curva que representa la diferencia aritmtica entre elI+I real y el I+I te"rico. Se puede advertir que en las &onas en que el I+I te"rico es a'o, lacurva de I+I real se confunde con la de I+I constructivo y con la curva que representa a ladiferencia entre I+I real e I+I te"rico, como era de esperar al restar valores casi nulos de I+Ite"rico. En las &onas donde el I+I te"rico s tiene un valor considerale, se oserva que el I+I

constructivo no se ale'a tanto de la curva de I+I real, como s lo hace la curva que representa ala resta entre I+I real e I+I te"rico. *o mismo se oserva en la Digura 0.33. donde se proces"I+I cada 0: m., en la Digura 0.39. en que se proces" cada 3:: m y en la Digura 0.3=. en que seproces" cada 9:: m. *a poca diferencia entre I+I constructivo e I+I real se dee principalmentea los a'os valores de I+I te"rico, sore todo cuando el intervalo de procesamiento es mayor. Enel procesamiento cada 3:: m. y 9:: m., el I+I real es prcticamente igual al I+I constructivo,deido a que el I+I te"rico prcticamente no supera los :,0 mBm.

690

1

2

3

4

5

6

140 640 1140 1640 2140 2640

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI R"a*

IRI Co)st!t:o

IRI R"a* IRI T";!o


63/83

"i#u$a ,.1.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de losprimeros = m. de la %ista 3, procesados cada 9: m.

6=

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

140 640 1140 1640 2140 2640

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI R"a*

IRI Co)st!t:o

IRI R"a* IRI T";!o


64/83

"i#u$a ,.11.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de losprimeros = m. de la %ista 3, procesados cada 0: m.

"i#u$a ,.12.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de losprimeros = m. de la %ista 3, procesados cada 3:: m.

6G

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

140 640 1140 1640 2140 2640

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI R"a*

IRI Co)st!t:o

IRI R"a* IRI T";!o

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

140 640 1140 1640 2140 2640

D/"(#'/# *m+

IRI*m%&m

IRI T";!o

IRI R"a*

IRI Co)st!t:o

IRI R"a* IRI T";!o


65/83

"i#u$a ,.13.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de losprimeros = m. de la %ista 3, procesados cada 9:: m.

En la Digura 0.3G. se muestra el proceso cada 3:: m. de I+I real e I+I te"rico de toda lapista 3 del contrato Cuesta *a ;ormida, y en la Digura 0.30. el proceso cada 9:: m. Se puedever claramente que el valor de la resta entre I+I real e I+I te"rico es siempre menor al I+Iconstructivo. *a curva que representa al I+I constructivo ?determinada mediante Ecuaci"n 0.=.@casi siempre se confunde con la curva de I+I real, a menos que el valor de I+I te"rico sea alto, oque los valores de I+I real e I+I te"rico sean cercanos. E)isten valores puntuales en que el I+Ite"rico supera a los de I+I real, esta situaci"n hace que la Ecuaci"n 0.=. de clculo de I+Iconstructivo entregue como resultado un nmero imaginario, y que en la resta entre I+I real eI+I te"rico se otenga un valor negativo, lo que implica que no se pueda aplicar ninguna de lasdos metodologas para eliminar los efectos del diseo geomtrico en el valor de I+I real. Estos

casos son poco usuales, pero al detectar este tipo de situaci"n en una primera instancia serecomienda de'ar como valor de I+I constructivo, el valor de I+I real medido por elperfil"metro.

"i#u$a ,.1).- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico

60

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0 5000 10000 15000 20000 25000

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";8!o

IRI R"a*

IRI Co)st9!t8:o

IRI R"a* IRI T";8!o


66/83

de la %ista 3, procesados cada 3:: m.

"i#u$a ,.1,.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"ricode la %ista 3, procesados cada 9:: m.

,.3.2. VALORES DE IRI TERICO E IRI REAL MEDIDO CON 'AL(ING

PRO"ILER.

Se reali&aron mediciones del perfil longitudinal en la huella e)terna con un equipoperfilomtrico llamado Haling %rofiler. Este equipo permite mayor precisi"n que elperfil"metro lser en lo que se refiere a la uicaci"n del perfil longitudinal a medir, ya que semane'a a velocidades muy a'as, lo que permite seguir una lnea uicada a e)actamente :,J m.de la erma, que es la uicaci"n de la huella e)terna, la cual se anali&a en este estudio. ( ra& delas a'as velocidades de operaci"n, el equipo tiene un muy a'o rendimiento, por lo que s"lo semidieron los perfiles de cuatro sectores de poca longitud, los cuales tenan la caracterstica detener &onas con tramos rectos y &onas con curvas hori&ontales hacia la i&quierda. Esta ltimacondici"n eleva de mayor forma el valor de I+I te"rico, ya que en curvas hacia la i&quierda la

diferencia de altura h del perfil entre la &ona en omeo FP y la &ona con peralte m)imo RpP es mucho mayor que en curvas hacia la derecha, donde la transici"n va de FP a FpP, lo quegenera un h menor al tener signos iguales. El primer sector est uicado en la pista 3 desde elil"metro :,=G: al il"metro 3,=G=U el segundo sector se uica en la pista = desde el il"metro0,9G: al il"metro 0,5G9U el tercer sector est en la pista G entre los il"metros 36,36: y 30,J:5y por ltimo el cuarto sector corresponde a la pista G desde el il"metro 30,0G: al il"metro30,3=5. El hecho de que se midan sectores de corta e)tensi"n y ien definidos, da pie para quela comparaci"n de perfiles reales con perfiles te"ricos sea ms e)acta.

66

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 5000 10000 15000 20000 25000

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI R"a*

IRI Co)st!t:oIRI R"a* IRI T";!o


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El Haling %rofiler es un equipo Clase I que toma mediciones cada 9G,3= cm., es unequipo con referencia esttica, por lo que en el perfil medido se incluye la pendientelongitudinal del camino, al contrario del perfil tomado por el perfil"metro lser, los perfiles real?tomado por Haling %rofiler@ y te"rico en este caso se aseme'an mucho ms. Esto se puedeoservar en la Digura 0.36., donde se grafican los perfiles te"rico y real del primer sector

definido, en el que el perfil real posee una referencia inicial igual a cero. Si se filtran amosperfiles con un filtro pasa alto de 9:: m. de longitud ase, se puede ver que se parecenmuchsimo ms que el filtro reali&ado con el perfil tomado por el perfil"metro lser ?Digura 0.6.Secci"n 0.=.3.@, como se puede oservar en la Digura 0.3J. Estas caractersticas indican que lacomparaci"n de perfiles es muy e)acta, por lo que la comparaci"n de valores de I+I deieraserlo tamin.

"i#u$a ,.1.- %erfil


68/83

"i#u$a ,.1.- %erfil


69/83

"i#u$a ,.10.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista 3, del il"metro :,=G: al il"metro 3,=G=U procesados cada 0 m.

64

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5240 5340 5440 5540 5640 5740 5840

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o

IRI a*()D P. IRI T";!o


70/83

"i#u$a ,.1.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista =, del il"metro 0,9G: al il"metro 0,5G9U procesados cada 0 m.

"i#u$a ,.2.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista G, del il"metro 36,36: al il"metro 30,J:5U procesados cada 0 m.

J:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

15708 15758 15808 15858 15908 15958 16008 16058 16108 16158

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"IRI Co)st!t:o


0

1

2

3

4

5

6

7

15138 15188 15238 15288 15338 15388 15438 15488 15538

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&m

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



71/83

"i#u$a ,.21.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista G, del il"metro 30,0G: al il"metro 30,3=5U procesados cada 0 m.

En las Diguras 0.99., 0.9=., 0.9G. y 0.90. se aprecia el proceso de los mismos cuatro

sectores anteriores, pero esta ve& reali&ado cada 3: m. ( pesar del aumento de la longitud deproceso de I+I, an se diferencian claramente los sectores de curva hori&ontal de los tramosrectos, no se logra oservar que el valor de I+I real en los tramos rectos se mantenga constante,como se esperaa que sucediera. (dems, e)isten valores de I+I te"rico mayores a los de I+Ireal, lo que impide el funcionamiento de las formas de clculo de I+I constructivo. En la curvade I+I constructivo calculado con la Ecuaci"n 0.=., se muestra que cuando el I+I te"rico esmucho menor que el I+I real, su valor es similar al valor de I+I real, inclusive en las &onasdonde el valor de I+I te"rico es considerale, como se ve en la Digura 0.99. En camio cuandoel I+I te"rico se acerca al valor de I+I real, la diferencia entre I+I real e I+I constructivo es msevidente. Esto se puede oservar en la Digura 0.90.

"i#u$a ,.22.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la

J3

0

1

2

3

4

5

6

340 540 740 940 1140 1340

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



72/83

%ista 3, del il"metro :,=G: al il"metro 3,=G=U procesados cada 3: m.

"i#u$a ,.23.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista =, del il"metro 0,9G: al il"metro 0,5G9U procesados cada 3: m.

"i#u$a ,.2).- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la

J9

0

1

2

3

4

5

6

7

5240 5340 5440 5540 5640 5740 5840

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o


0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

15700 15750 15800 15850 15900 15950 16000 16050 16100 16150

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



73/83

%ista G, del il"metro 36,36: al il"metro 30,J:5U procesados cada 3: m.

"i#u$a ,.2,.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista G, del il"metro 30,0G: al il"metro 30,3=5U procesados cada 3: m.

El proceso de I+I cada 9: m., es mostrado en las Diguras 0.96., 0.9J., 0.95. y 0.94. En

ellas se puede oservar una menor dispersi"n en los valores de I+I, inclusive es un poco mscomplicado el identificar en las &onas de curvas hori&ontales los puntos de camio de pendienteproducto de las transiciones de omeo a peralte. %rcticamente no se oservan valores de I+Ite"rico mayores a los de I+I real, e)cepto en la Digura 0.95. (n no se advierte la tendencia aque el I+I real en la &ona de tramos rectos sea constante, lo que indica que el caminoconstructivamente no tiene una rugosidad uniforme. %or esta misma ra&"n tampoco se oservaque el I+I real siga alguna tendencia con respecto a las al&as de I+I te"rico en las &onas decurvas hori&ontales.

J=

0

1

2

3

4

5

6

15140 15190 15240 15290 15340 15390 15440 15490 15540

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IRI*m

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IRI a*()D Po*"IRI Co)st!t:o

IRI a*()D Po*" IRI T";!o

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

340 540 740 940 1140 1340

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



74/83

"i#u$a ,.2.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista 3, del il"metro :,=G: al il"metro 3,=G=U procesados cada 9: m.

JG

0

1

2

3

4

5

6

7

5240 5340 5440 5540 5640 5740 5840

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



75/83

"i#u$a ,.2.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la %ista =,del il"metro 0,9G: al il"metro 0,5G9U procesados cada 9: m.

"i#u$a ,.20.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la %ista G,del il"metro 36,36: al il"metro 30,J:5U procesados cada 9: m.

J0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

15708 15758 15808 15858 15908 15958 16008 16058 16108 16158

D/"(#'/# *m+

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%&

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IRI Co)st!t:o


0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

15140 15190 15240 15290 15340 15390 15440 15490 15540

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

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IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o

IRI a*()D Po*" IRI T";!o


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"i#u$a ,.2.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la %ista G,del il"metro 30,0G: al il"metro 30,3=5U procesados cada 9: m.

*as Diguras 0.=:., 0.=3., 0.=9. y 0.==. muestran el procesamiento de I+I cada 0: m., delos cuatro sectores medidos con Haling %rofiler. Mo es posile identificar las &onas de camio

de pendiente producidas por las transiciones de omeo a peralte, y es difcil distinguir lostramos rectos que a distancias de procesamiento ms a'as eran claras. Wa no se detectan tramosen que el I+I te"rico es mayor que el I+I real, deido a la mayor longitud del procesamiento deI+I. El hecho de que el I+I real sea menor que el I+I te"rico en algunos puntos aislados, cuandose procesa a longitudes cortas, se dee principalmente a las pequeas diferencias e)istentesentre lo que en los planos se proyecta inicialmente, y lo que finalmente se construye. Enlongitudes de procesamiento de 9:: m. ?que es la utili&ada para el control de I+I segn #anualde Carreteras !ol. 0 1+ef. 02@, prcticamente no deera detectarse esta anomala.

Mo se proces" a mayores distancias deido a lo corto de los sectores en anlisis y a queno deiera oservarse nada novedoso con respecto a lo ya visto.

J6

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

340 540 740 940 1140 1340

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



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"i#u$a ,.3.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista 3, del il"metro :,=G: al il"metro 3,=G=U procesados cada 0: m.

"i#u$a ,.31.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista =, del il"metro 0,9G: al il"metro 0,5G9U procesados cada 0: m.

JJ

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5240 5340 5440 5540 5640 5740 5840

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o


0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

15700 15750 15800 15850 15900 15950 16000 16050 16100 16150

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!o

IRI a*()D Po*"

IRI Co)st!t:o



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"i#u$a ,.32.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista G, del il"metro 36,36: al il"metro 30,J:5U procesados cada 0: m.

"i#u$a ,.33.- I+I te"rico, I+I real, I+I constructivo e I+I real menos I+I te"rico de la%ista G, del il"metro 30,0G: al il"metro 30,3=5U procesados cada 0: m.

CAPTULO VI: AN/LISIS5 CONCLUSIONES 7 RECOMENDACIONES.

Cada anlisis reali&ado en la secci"n 6.3. entrega un ra&onamiento que respalda a unaconclusi"n reali&ada en la secci"n 6.9., segn la numeraci"n respectiva de cada una de ellas.

.1. AN/LISIS.

3.F *os perfiles te"ricos utili&ados en la confecci"n de las nuevas talas para la interpolaci"n,fueron construidos segn los procedimientos que utili&a el *.M.!. en la determinaci"n de stos.

9.F (l anali&ar cien casos de perfiles de curvas circulares sin arco de enlace, se otuvo uncoeficiente de correlaci"n +9igual a :,445G en la comparaci"n de perfiles procesados y perfilesinterpolados con la Ecuaci"n =.=. En el anlisis de ochenta casos de curvas con arco de enlace,el coeficiente +9 tiene un valor de :,4533. Con esto se valida la f"rmula de ponderaci"nrecomendada en la investigaci"n anterior 1+ef. 92.

J5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

15140 15190 15240 15290 15340 15390 15440 15490 15540

D/"(#'/# *m+

IRI*m

%&

IRI T";!oIRI a*()D Po*"IRI Co)st!t:oIRI a*()D P. IRI T";!o


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=.F Es factile determinar si los perfiles de curvas circulares sin arco de enlace procesados en9:: m., superan o no el umral de :,0 mBm que indica si el tramo se considera o no comosingularidad geomtrica, sin necesidad de procesar los perfiles con el programa computacional.

G.F Si un perfil de curva circular sin arco de enlace tiene una longitud de desarrollo con peraltem)imo ?*;p@ mayor a 0: m., la &ona de la *;p inmediatamente siguiente a los primeros 0:

m., tiene una rugosidad te"rica igual a cero, deido a que la influencia del segundo camio dependiente en el valor del I+I s"lo aarca 0: m, como se demostr" en el estudio anterior. (demsde esto, cuando la longitud total del perfil ?*


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3:.F *os resultados de la


81/83

9.F *a Ecuaci"n =.=. tiene valide& para ser utili&ada en la evaluaci"n del I+I te"rico de perfilesde curvas circulares con y sin arco de enlace, que tengan una longitud de desarrollo con peraltem)imo mayores a 0: m., sin la necesidad de procesarlos con el programa computacional.

=.F ( partir de las


82/83

3G.F Con el anlisis comparativo entre I+I real e I+I te"rico, no se logra validar la Ecuaci"n 0.=.de I+I constructivo en todo el espectro de valores, es decir no se podr determinar el I+Iconstructivo para todos aquellos sectores en que el I+I te"rico es mayor al I+I real.

.3. RECOMENDACIONES.

Con el fin de utili&ar de uena forma la ecuaci"n que determina el I+I constructivo, serecomienda la siguiente metodologa para lograr valores de I+I en que se asle el efecto deldiseo geomtrico8

#edir el perfil real lo ms e)actamente posile con respecto al ali&a'e del camino oa alguna referencia relativamente e)acta que e)ista del ilometra'e.

;eterminar el perfil te"rico en la direcci"n del trnsito de la pista en cuesti"n. Cal&ar los ilometra'es de los perfiles real y te"rico a partir de la comparaci"n de

estos previamente filtrados con un filtro %asa (lto con el programa +oad+uf u otrosimilar.

$tener los valores de I+I te"rico y real cada 9:: m. $tener el valor de I+I constructivo a partir de la Ecuaci"n 0.=. y los perfiles te"rico

y real determinados en el paso anterior. Cuando la ecuaci"n quede indefinida producto de que en un tramo de 9:: m., el I+I

te"rico sea mayor al I+I real, adoptar al valor de I+I real como I+I constructivo.

(dems, se recomienda estudiar ms a fondo como influyen las curvas verticales en elvalor de I+I te"rico, ya que durante el desarrollo de la presente investigaci"n se pudo oservarque al procesar el perfil longitudinal te"rico correspondiente al e'e central ?donde no seproducen camios de pendiente producto de las curvas hori&ontales@, se otienen en algunos

sectores de curvas verticales y puntos de defle)i"n, valores de I+I no nulos que incluso superanlos :,0 mBm. Si e)istiera influencia de las curvas verticales en el valor del I+I, es necesariocomproar la factiilidad de la Ecuaci"n 0.=. para el clculo del I+I constructivo en &onas conesta caracterstica geomtrica. Si se considera que las curvas verticales son una ondasuperpuesta en el perfil real, entonces sera factile aislar su efecto geomtrico del I+I +eal conla ecuaci"n que determina el I+I constructivo. %ara comproar esto, se recomienda utili&ar elmismo mtodo de simulaci"n de perfiles constructivos reali&ado en la Secci"n 0.9., pero estave& utili&ando un perfil te"rico en que las curvas verticales causen un efecto significativo en elvalor de I+I.

Dinalmente se recomienda investigar ms a fondo la utilidad de la Ecuaci"n 0.=. para

determinar el I+I constructivo, estudiando casos en que si se puedan otener rugosidadesrelativamente constantes en las &onas sin influencia del diseo geomtrico ?las cualescorresponden a &onas sin curvas hori&ontales ni curvas verticales@, en que se pueda otener unarugosidad tipo para comproar empricamente el mtodo de clculo del I+I constructivo.

59


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