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• Dennis Giovanni Gutiérrez

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“INDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL (IRI)”

Contenido NORMATIVA .................................................................................................................................................... 2 OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................................... 2 OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................................................................. 2 INTRODUCCION ............................................................................................................................................... 3

I. EVALUACION DE LA RUGOSIDAD CON INDICE “IRI” EN CARRETERA EXISTENTE PAVIMENTADA 4 I.1 Índice Internacional de Rugosidad ................................................................ 4 II.2 Método de Medición Rugosímetro MERLIN.................................................... 5 II.3 Metodología Empleada ................................................................................. 6 II.3.1Especificaciones para su ejecución ...........................................................................................6 II.3.2 Relación de brazos ...................................................................................................................7

II.4 METODOLOGIA DE CÁLCULO ......................................................................... 8 II.4.1 Ecuación definida por el TRANSPORTATION ROAD RESEARCH LABORATORY (TRRL). ............8

III.ANALISIS Y RESULTADOS DE INDICE DE RUGOSIDAD CARRETERA EXISTENTE JULIACA - PUNO .............................................................................. 10 HOJA DE CAMPO ............................................................................................................................ 10

IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................ 14 V. ANEXOS ........................................................................................................ 15

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“INDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL (IRI)”

NORMATIVA ASTM E 867

OBJETIVO GENERAL

 Evaluar el estado de servicio de la vía pavimentada de la carretera existente

perteneciente a la Sección I. “Desvío Villa de San Antonio – Libramiento Comayagua”, para dar una solución adecuada a su condición, que mejore la infraestructura vial de la misma.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Identificar los rangos aceptables del Índice Internacional de Rugosidad, para el

promedio de tránsito de vehículos diarios que circulan sobre la carretera, de manera que brinde comodidad y seguridad al usuario.  Determinar los tramos de la carretera existente con valores críticos de rugosidad

por medio del Rugosímetro MERLIN y ubicar en el rango de evaluación propuesto por el Banco Mundial, para el Índice Internacional de Rugosidad.

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INTRODUCCION

Es fundamental la evaluación del comportamiento de la superficie de rodadura de una carretera, para verificar que esta cumpla con los requerimientos de servicio para la cual fue diseñada; estudios han demostrado que uno de los factores que representan mayor influencia en los costos de operación de un vehículo, comodidad y seguridad para el usuario, es el estado superficial en el que se muestra la capa de rodadura. La medida estándar aceptada para medir las deformaciones superficiales en las carreteras es el Índice Internacional de Rugosidad “IRI” que determina las condiciones en la que se encuentra la capa de rodadura del pavimento. Observando el estado actual de la carretera existente, correspondiente al “Programa de Mejoramiento del Corredor Atlántico del Plan Puebla-Panamá, Carretera CA-5 Norte, Sección I. Desvío Villa de San Antonio – Libramiento Comayagua” se consideró necesaria la evaluación de la rugosidad de dicho tramo, para la consideración de un reemplazo total de la carpeta asfáltica. En nuestro caso, considerando su bajo costo de fabricación y su fácil utilización, se utilizó el rugosímetro MERLIN como método de evaluación para medir la Rugosidad, cuyo nombre proviene de las iníciales de la terminología inglesa “Machine for Evaluating Roughness using low- cost Instrumentation”, desarrollado por el laboratorio Británico de Investigación de Transportes y Caminos TRRL. Este es un instrumento de bajo costo que se ha introducido en los países en vías de desarrollo; su concepto está basado en las desviaciones de la superficie de acuerdo a una cuerda promedio, siendo de fácil operación para los usuarios y obteniendo resultados versátiles.

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I.

EVALUACION DE LA RUGOSIDAD CON INDICE “IRI” EN CARRETERA EXISTENTE PAVIMENTADA I.1 Índice Internacional de Rugosidad

El índice Internacional de rugosidad “IRI” - International Roughness Index – es un modelo estadístico de la rugosidad como parámetro de referencia para las condiciones de rodadura en el pavimento, permitiendo evaluar las deformaciones verticales en la carretera que afectan la dinámica de los vehículos que circulan sobre él. La rugosidad es un factor significativo que representa la capacidad de servicio del pavimento y que refleja el nivel de comodidad y seguridad para los usuarios, y se expresa en unidades de pendiente medidas por la acumulación de suspensión en un vehículo en movimiento transitando un cierto tramo (en m/km o in/mi), representando las vibraciones del vehículo causadas por la irregularidad del perfil. En la década de los ochenta el Banco Mundial fue el promotor de estandarizar el valor de la regularidad superficial (IRI) teniendo sus orígenes en el programa Nacional Cooperative Highway Reseach Program (NCHRP) basado en el modelo “Quarter Car” (Reporte 228 del NCHRP).

Figura 1 " Tabla propuesta por el Banco Mundial valores admisibles del IRI por TDPA”

ESCALA DE

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CALIFICACION DE LA SERVICIABILIDAD SEGÚN AASHTO

II.2 Método de Medición Rugosímetro MERLIN EL rugosímetro MERLIN “Machine for Evaluating Roughness using low-cost Instrumentation” se agrupa en Método Clase 1 de los cuatro métodos establecidos por el Banco Mundial para la medición de la rugosidad, por su gran exactitud en los resultados; posee un diseño simple, formado por elementos verticales una Rueda, dos soportes inclinados, una barra vertical en donde su extremo inferior pivotea un brazo móvil y un elemento horizontal que se proyecta hacia la parte con trasera con dos manijas para su movilización ambos apoyos separados 1.80 m de distancia.

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Figura 2 “Partes del Rugosimetro MERLIN” El laboratorio Británico de Investigación de Transportes y Caminos TRRL, fue el iniciador del rugosímetro MERLIN, siendo un instrumento de bajo costo fue introducido en los países en vías de desarrollo, su concepto basado en las desviaciones de la superficie de acuerdo a una cuerda promedio.

II.3 Metodología Empleada II.3.1Especificaciones para su ejecución PRIMERA ETAPA  Un (01) operador del equipo  Un (01) ayudante para anotar lecturas  Personal de seguridad.

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Calibración del equipo de MERLIN  Se determina el espesor de la pastilla en milímetros utilizando para ello el vernier que permita una aproximación al décimo de mm. El espesor se calcura como el valor promedio considerando 4 medidas diametralmente opuestas.  Se coloca el rugosimetro sobre una superficie plana y se efectúa la lectura que corresponde a la posición que adopte el puntero cuando el patín móvil se encuentra sobre el piso. Se levanta el patín y se coloca la pastilla de calibración debajo de el, apoyándola sobre el piso.  Esta acción hará que el puntero sobre el tablero se desplace una distancia igual al espesor dela pastilla, si no sucede esto se deberá encontrar un factor de corrección (FC). SEGUNDA ETAPA  Para la en ejecución de los ensayos se debe seleccionar un tramo de aproximadamente 400m. de longitud, sobre un determinado canal de la vía.  Se debe efectuar 200 mediciones estacionando el equipo intervalos regulares, generalmente cada 2m. de separación.  En la práctica esto se realiza tomando como referencia la circunferencia de la rueda del MERLIN, que es aproximadamente esa dimensión, es decir, cada ensayo se realiza al concluir una vuelta de la rueda.  Para ello se coloca una señal o marca llamativa sobre la rueda, la cual debe quedar siempre en contacto en el piso.  Ello facilita la labor del operador quien, una vez hecha la lectura, levanta el quipo y controla que la llanta gire una vuelta haciendo coincidir nuevamente la marca sobre el piso.  La prueba empieza estacionando el quipo al inicio del trecho de ensayo, el operador espera que el puntero se estabilice y observa la posición que adopta respecto a la escala colocada sobre el tablero, realizando así la lectura.  Paso seguido, el operador toma el instrumento por ls manijas, elevándolo y desplazándolo la distancia constante seleccionada para usarse entre un ensayo y otro (una vuelta a la rueda).  En la nueva ubicación se repite la operación y así sucesivamente hasta completar las 200 lecturas.  El espacio entre los ensayos no es un factor crítico, pero es recomendable que las lecturas se realicen siempre estacionando la rueda en una misma posición.

II.3.2 Relación de brazos En el registro de los movimientos del puntero se refleja en el tablero por medio de una escala grafica con divisiones de 5mm. La relación de brazos varía conforme a la posición de su ubicación a 10 cm del punto del pivote y ubicación a 20 cm del punto el pivote que brinda facilidad para la elaboración de la grafica acorde al estado de la superficie del pavimento.

 A 10 cm del punto del pivote o o o

Relación de brazos 1 a 10 (1mm vertical es 10mm en el puntero). Pavimentos nuevos, superficies lisas. Baja rugosidad.

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 A 20 cm del punto del pivote o Relación de brazos 1 a 5 (1mm vertical es 5mm en el puntero). o Pavimentos afirmados muy deformados o deteriorados. o Alta rugosidad En la evaluación de la carretera existente CA-5 Norte Sección I, considerando el deteriorado estado del pavimento asfáltico, se estableció el uso del patín a una distancia de 20cm del punto del pivote.

Figura " Posiciones alternativas del Pivote"

II.4 METODOLOGIA DE CÁLCULO II.4.1 Ecuación definida por el TRANSPORTATION ROAD RESEARCH LABORATORY (TRRL). IRI = 0.593 + 0.0471 * D

Para (2.4