EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO: “MEJORAMIENTO DE LA RUTA NACIONAL N° 613. SECCIÓN SABALITO-LAS MELLIZAS”. LICITACIÓN PÚBLICA NO. 2008LN-000001-DI

Abstract

El proyecto Sabalito-Las Mellizas, a nivel de red, pese a presentar una condición estructural aceptable con base en las deflexiones obtenidas, un desempeño satisfactorio en cuanto a resistencia al agrietamiento por fatiga y un PCI aceptable, esto es consecuencia de la aplicación de un diseño de paquete estructural más robusto del que se requería para las condiciones de flujo vehicular (bajo volumen de tránsito) presentes. Cabe recalcar que pese a presentar estas condiciones favorables a nivel de red producto del paquete estructural con el que se construyó el proyecto, a nivel de proyecto se puede observar que los valores de resistencia para la BE presentan valores por debajo de los esperados en 55%, producto del agrietamiento de la misma tal y como había reportado en el informe de auditoría técnica LM-PI-AT-049-10, y con base en la metodología del PCI se identificaron unidades de medición especiales o tramos puntuales con agrietamiento severo que pueden comprometer el desempeño de la carretera y la inversión realizada en este proyecto de reciente construcción. Por tanto, desde el punto de vista de eficiencia y eficacia de la inversión, la alternativa de paquete estructural aplicada por la Administración, no resultó ser la más óptima. Específicamente, se realizó una evaluación del desempeño estructural del proyecto por medio de la deflectometría FWD con el fin de estimar la vida remanente del proyecto e identificar zonas débiles y áreas potenciales de falla por fatiga. Los resultados del análisis mostraron que según la clasificación establecida por el LanammeUCR, basada en los datos de deflectometría, el pavimento presenta una condición estructural aceptable en un 90% de su longitud. Al realizar el retrocálculo de módulos (resistencia estructural de las capas) se obtuvieron resultados razonables para todas las capas, sin embargo, los módulos obtenidos para la base estabilizada (BE) con cemento fueron un 55% menor al resultado previsto, lo cual podría significar que se produjo un decremento en su rigidez debido al agrietamiento producido por la excesiva contracción del material. No obstante lo anterior, el análisis del desempeño con respecto al agrietamiento por fatiga concluyó que la BE no presentará una falla por fatiga durante el período de diseño de 12 años, condición que indica que el pavimento semi-rígido colocado presenta una resistencia estructural mayor a la requerida para las condiciones de tránsito de la zona. Se realizó además un análisis del diseño estructural (espesores de las capas de materiales) del pavimento flexible propuesto por la Administración. Se revisaron diferentes escenarios a partir de los cuales, se concluye que la estructura del pavimento colocada en el proyecto no es, en términos de inversión económica, la elección más eficiente para soportar las cargas de tránsito impuestas en el periodo de diseño requerido (12 años) y por ende resulta en una estructura de pavimento con una mayor inversión para la Administración, no solo en lo relacionado al costo de la obra como inversión inicial sino al mantenimiento requerido por la misma a lo largo del tiempo. Se evaluó la condición presente en campo a partir de la evaluación del Índice de Condición del Pavimento (PCI), basado en el deterioro superficial, con el propósito de obtener una nota general del proyecto. El valor de PCI obtenido es de 83 que clasifica “muy bueno”. No obstante esta calificación, se debe tener presente que este proyecto es nuevo, por lo que debiera exhibir una nota mayor sin deterioros superficiales. A lo largo del proyecto se identificaron tramos puntuales que presentan deterioros significativos, tales como agrietamientos severos en zonas de relleno, los cuales podrían estar asociados a problemática en el manejo de aguas, calidad de construcción del relleno e insuficiencia de estudios geotécnicos. El agrietamiento severo en dichos puntos puede comprometer el desempeño de la carretera y la inversión realizada en este proyecto de reciente construcción.

The Sabalito-Las Mellizas project, at network level, despite having an acceptable structural condition based on the obtained deflections, satisfactory performance in terms of resistance to fatigue cracking and an acceptable PCI, this is a consequence of the application of a structural package design tougher than the required for the present conditions of vehicular flow (low volume of transit). It should be emphasized that despite these favorable conditions at network level resulting from the structural package with which the project was built, at the project level it can be observed that the resistance values for the BE have values below those expected at 55% as a result of the same cracking addressed in the technical audit report LM-PI-AT-049-10, and based on the ICP methodology were identified special measurement sections or punctual sections with severe cracking that can compromise the performance of the road and the investment made in this project of recent construction. Therefore, from the point of view of efficiency and effectiveness of the investment, the alternative of structural package applied by the Administration, did not prove to be the most optimal. Specifically, an evaluation of the structural performance of the project was carried out using FWD deflectometry in order to estimate the remaining life of the project and to identify weak areas and potential fatigue failure areas. The results of the analysis showed that according to the classification established by the LanammeUCR, based on the deflectometry data, the pavement presents an acceptable structural condition in 90% of its length. When performing back-calculation of modules (structural strength of the layers), reasonable results were obtained for all layers, however, the modules obtained for the stabilized base (BE) with cement were 55% less than the expected result, which could mean that there was a decrease in stiffness due to the cracking produced by excessive shrinkage of the material. However, performance analysis respecting to fatigue cracking concluded that the BE will not exhibit a fatigue failure during the 12-year design period, a condition that indicates that the semi-rigid pavement in place exhibits a structural resistance greater than the required for the transit conditions of the area. An analysis of the structural design (thickness of the layers material) of the flexible pavement proposed by the Administration was also carried out. Different scenarios were reviewed from which it is concluded that the pavement structure placed in the project is not, in terms of economic investment, the most efficient choice to support the transit loads imposed in the required design period (12 years) and results in a pavement structure with a greater investment for the Administration, not only in relation to the cost of the work as an initial investment but to the maintenance required over time. The present field condition was assessed with the Pavement Condition Index (CPI), based on surface deterioration, in order to obtain a general project rating. The PCI value obtained is 83 which ranks "very good". In spite of this qualification, it must be kept in mind that this project is new, so it should display a larger note without superficial deterioration. Throughout the project, punctual sections were identified that show significant deterioration, such as severe cracking in filling areas, which could be associated with problems in water management, quality of construction of the landfill and insufficient geotechnical studies. Severe cracking at such points can compromise the performance of the road and the investment made in this newly construction project.