Aplicación de los métodos PCI y VIZIR en el análisis de la condición superficial de carreteras y su relación con el índice de rugosidad, para proponer alternativas de mantenimiento en zonas urbanas, caso: urbanización la florida de la ciudad de Cusco, año 2022

Abstract

El objetivo de la presente investigación fue determinar la relación entre el índice de condición superficial de carreteras (métodos PCI y VIZIR) y el índice de rugosidad de pavimento en la Urbanización La Florida de la ciudad de Cusco, año 2022. Para ello se realizó un análisis teórico de investigaciones previas y publicaciones bibliográficas sobre estos indicadores, que concluyo en un diseño de ingeniería que definió la ruta de la investigación. La metodología del estudio sigue un método aplicado, cuantitativo y de alcance correlacional. Asimismo, se definieron 32 unidades muestrales representativas que se distribuyeron en todas las calles que conforman la Urb. La Florida, de las cuales se obtuvieron los datos para el cálculo de los índices PCI y VIZIR mediante hojas de registro detalladas. El procedimiento fue heterogéneo para cada índice, el cálculo del índice PCI se realizó con apoyo del software “EvalPav”, en cambio el índice VIZIR (Is) se llevó a cabo manualmente a través de un libro de Excel; mientras que el IRI se determinó con la aplicación “IRI. Regularidad. Carreteras” la cual arroja los valores a través de un recorrido por las calles de la urbanización. El ultimo método consistió en utilizar la prueba de correlación Rho de Spearman para encontrar el mayor grado de asociación entre los índices. Los principales resultados fueron que el método PCI representa una mejor alternativa para identificar el estado del pavimento en zonas urbanas, debido a que en el caso del método VIZIR no se consideran fallas de tipo B, las cuales son de importancia en este tipo de lugares. En concreto se determinó un valor promedio para el índice PCI de 53.81 que refleja un estado “REGULAR” de las vías, y de 2.4 para el método VIZIR que representa una calificación de “BUENO”, en cuanto al índice de rugosidad IRI se encontró cambios en los valores de cada vía que van desde 0.2 hasta 3.43 en algunos tramos. Asimismo, los resultados para cada vía y unidad muestral fueron presentados en un mapa de identificación para graficar la condición del pavimento de cada vía y proponer una solución escalable a más calles de la zona. Finalmente, se determinó que el índice PCI tiene mayor relación con el índice de Rugosidad con un coeficiente P = -0.45 y un valor p = 0.008, mientras que el método VIZIR no obtuvo resultados significativos en la prueba.

The objective of this research was to determine the relationship between the road surface condition index (PCI and VIZIR methods) and the pavement roughness index in the Urbanization La Florida in the city of Cusco, year 2022. For this purpose, a theoretical analysis of previous research and bibliographic publications on these indicators was carried out, which concluded in an engineering design that defined the route of the research. The methodology of the study follows an applied, quantitative, and correlational method. Likewise, 32 representative sample units were defined and distributed in all the streets that make up the urban area of La Florida, from which the data for the calculation of the PCI and VIZIR indexes were obtained by means of detailed record sheets. The procedure was heterogeneous for each index, the calculation of the PCI index was carried out with the support of the “EvalPav” software, while the VIZIR or Is index was carried out manually through an Excel workbook, while the IRI was determined with the “IRI application. Regularity. Roads”, which yields the values through a circular route through the streets of the urbanization. The last method consisted of using Spearman's Rho correlation test to find the highest degree of association between the indexes. The main results were that the PCI method represents a better alternative for identifying pavement condition in urban areas, since the VIZIR method does not consider type B failures, which are important in this type of place. Specifically, an average value for the PCI index of 53.81 was determined, which reflects a "FAIR" condition of the roads, and 2.4 for the VIZIR method, which represents a rating of "GOOD"; as for the roughness index IRI, changes were found in the values of each road, ranging from 0.2 to 3.43 in some sections. Likewise, the results for each road and sample unit were presented in an identification map to graph the state of the pavement of each road and propose a scalable solution to more streets in the area. Finally, it was determined that the PCI index has a better relationship with the Roughness index with a coefficient P = -0.45 and a p-value = 0.008, while the VIZIR method did not obtain significant results in the test.