UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

EVALUACIÓN DEL ÍNDICE DE RUGOSIDAD EN PAVIMENTOS EN

AVENIDA LORETO Y AVENIDA DON BOSCO, DISTRITO DE
PIURA.

Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Civil

AUTORES:

Dávila Castillo, Pablo Alejandro

Montero Reforme, Víctor Manuel

DOCENTE ASESOR

Farfán Córdova, Marlon

Piura- Perú

2019
I. GENERALIDADES
1. Título
Evaluación del índice de rugosidad en pavimentos en la avenida Loreto y
avenida Don Bosco, distrito de Piura.
2. Equipo Investigador
2.1 Autor(es)

Dávila Castillo, Pablo.

Montero Reforme, Víctor.

2.1 Asesor
Ing. Farfán Córdova Marlon.
3. Tipo de Investigación
Descriptivo
4. Línea de Investigación
Transportes
5. Unidad Académica
Escuela Profesional de Ingeniería Civil.
Facultad de Ingeniería.
Universidad Privada Antenor Orrego
6. Institución y Localidad donde se desarrollará el proyecto
Distrito: Piura
Provincia: Piura
Departamento: Piura
Zona: Avenida Loreto y Avenida Don Bosco
7. Duración total del proyecto:

Fecha de Inicio: marzo del 2019

Fecha de Término: diciembre del 2019

8. Horas Semanales dedicadas al proyecto

10 Horas Semanales

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 9. Cronograma de trabajo

10. Recursos
R. Humanos:
Ayudante de campo
Asesor
R. Materiales
Rugosimetro de Merlín
Cámara fotográfica
Camioneta (movilidad)
11. Presupuesto

Codigo Partidas Parcial (S/.) Total (S/.)

Bienes
Papel de impresión 120.00 120.00
Utiles de escritorio 100.00 100.00
Computadora 0.00 0.00
Camara fotográfica 0.00 0.00
220.00
Servicios
Internet 130.00 130.00
Fotocopias 85.00 85.00
Servicio de
Impresión 150.00 150.00
Movilidad (auto) 100.00 100.00
Alquiler
Rugosímetro 480.00 480.00
945.00
Consolidado
*Bienes 220.00
*Servicios 945.00
Total (S/.) 1165.00 1165.00

12. Financiación
Con recursos propios

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II. PLAN DE INVESTIGACIÓN
1. El Problema
1.1 Realidad Problemática
En nuestro país, después de algunos desastres naturales ocurridos en los
últimos años, la cual conllevo a una considerable perdida de pavimentos
destruidos en su totalidad, esto llevo a incomunicar pueblos y ciudades,
lo cual generó pérdidas económicas y falta de transporte de alimentos en
determinadas ciudades. Debido a esto observamos que lograr un
crecimiento económico es la construcción de caminos y vías que conecten
ciudades.
Actualmente podemos observar que en el país se está generando nuevos
proyectos en el área de transportes, los cuales incluye el mejoramiento
y/o reconstrucción de vías. (ONOFRE CALDERÓN, 2008).
Para que no nos vuelva a suceder la pérdida total de pavimentos en todo
el territorio, es preciso el uso de una tecnología avante que nos permita
entregar mejoras de los pavimentos.
Estando al tanto de esta problemática, buscamos una solución a ello,
viendo necesario obtener el Índice de Rugosidad Internacional (IRI) de los
pavimentos existentes, el cual nos dará una mejor visión de lo que
necesita la vía o tramo en estudio, así obtendremos el buen
funcionamiento, además brindará la comodidad necesaria para los
usuarios y minimizará el daño en los vehículos. Observando toda esta
problemática nos hacemos la pregunta con respecto a dos avenidas de
nuestra ciudad y conocer su situación actual: ¿Cuál es el Índice de
Rugosidad Internacional (IRI) promedio de los tramos en la Avenida
Loreto y Avenida Don Bosco?

1.2 Formulación del Problema: general y específicos

Problema General
¿Cuál es el Índice de Rugosidad Internacional (IRI) promedio de los
tramos en la Avenida Loreto y Avenida Don Bosco?

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 Problemas Específicos
¿Cuál es la serviciabilidad en la medición del Índice de rugosidad en la
Avenida Loreto y Avenida Don Bosco?
¿Qué sección de las avenidas nos arrojará el grado más crítico de
serviciabilidad?

1.3 Justificación

Justificación Técnica:

Con la obtención de los resultados de este método en estudio se quiere

comprobar la eficacia del índice de rugosidad internacional, el cual nos
permitirá comprobar la serviciabilidad en dichas vías, con ello programar
mantenimientos y mejoras en las mismas. Este método que se utilizará,
será muy práctico, utilizando el rugosimetro de merlín, y recoger datos en
dichas vías y posteriormente realizar un análisis de la serviciabilidad del
pavimento.

Justificación Teórica:

El deterioro en un pavimento cuenta con distintas etapas; comenzando

con una etapa inicial con un deterioro lento e imperceptible; pasando
luego por un deterioro acelerado y finalmente un deterioro total.

Por tanto, el mantenimiento es una acción necesaria para poder mantener

el tiempo de vida útil de un pavimento y así evitar los efectos de un
pavimento deteriorado rápidamente.

Justificación Metodológica:

El método a utilizar es bastante sencillo de realizar dado que no se

necesitará instrumentos caros, ni de jornadas de tiempos largos para su
desarrollo, con esto podemos concluir que su realización es posible. Las
dos avenidas en estudio cuentan con un fácil acceso y esto nos da
facilidad para la elaboración del ensayo. El uso del Rugosimetro, que nos
arrojara la rugosidad en dichas vías, además usando las guías de
información y los formatos será mucho más fácil el trabajo en campo.

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 Justificación Social:

Nuestra justificación social se dará a medida de que esta investigación se

encuentre a disposición lo más pronto posible de la sociedad, tanto para
estudiantes de Ingeniería, dado que tendrán acceso a este material o
investigación para futuras o próximas ideas de investigación relacionadas
al tema, asimismo para Ingenieros civiles que podrán contar con este
material de consulta de evaluación de la calidad del pavimento. Así se
podrá conocer el estado de las carreteras y/o pavimentos de manera más
eficiente y darle a la sociedad una zona de tránsito con mayor confort y
comodidad.

2. Objetivos
2.1 Objetivo General
Determinar el Índice de Rugosidad Internacional (IRI) promedio en los
pavimentos de la Avenida Loreto y Avenida Don Bosco.

2.2 Objetivos Específicos

Determinar la serviciabilidad en los pavimentos de la Avenida Loreto y

Avenida Don Bosco.

Evaluar el estado actual de la intersección de la avenida Loreto con la

avenida Don Bosco, por el método de condición del pavimento

3. Antecedentes
La investigación desarrollada por Zevallos (2018), Evaluación de las fallas
superficiales en los pavimentos flexibles, donde buscaba evaluar e
identificar la condición de los mismos a través del método del Pavement
Condition Index Flexible (PCI) en ciertas vías pertenecientes a Barranca
donde se busca implementar métodos de solución a través del grado de
afectación tras identificar las fallas superficiales de los pavimentos en
estudio, lo cual permitirá la determinada solución (rehabilitación,
reconstrucción y mantenimiento), concluyó que “tras aplicar el método

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Índice de Condición de Pavimento (PCI) se determinó que la vía en
estudio obtuvo un PCI de 47 y 49 considerado como estado “Regular”.

Sánchez (2017), en su investigación Evaluación Del estado Del

Pavimento De La Av. Ramón Castilla, tuvo como objetivo hallar el nivel de
servicio del pavimento en estudio, además de cuantificar su integridad
estructural a través del Índice de condición del mismo concluyendo que
“se obtuvo un 28% para el pavimento de la Av. Ramón Castilla
encontrándose en estado excelente, el 24% en muy buen estado, el 17%
en buen estado y el 6% en regular estado. Debido en parte al poco tiempo
desde que entró en servicio.
Consecuentemente no se tiene que realizar reparaciones grandes, sino
mantenimientos periódicos.
Otras de las investigaciones, hecha por Ramos (2017), titulada Análisis
del Pavimento por Deflectometría donde su objetivo fue usar la
deflectometría y rugosidad para evaluar el estado del pavimentos de la
carretera Puno – Vilque – Mañazo, en los 4 Km más críticos donde
concluye que “ después de la evaluación utilizando el rugosímetro Merlin
concluyó que la vía en estudio no cumple con los requerimientos
contemplados en el Manual de Carreteras, donde señala que 4.00 es el
valor máximo de la regularidad característica, para carreteras de segunda
clase (según IMDA MTC-2018), obteniéndose valores promedio a 4.71.”

Allende (2017) en su investigación acerca de Comparación de la

serviciabilidad de las vías: cuyo objetivo fue hallar la variación de
serviciabilidad mediante el índice de rugosidad internacional (IRI) y la
medición del índice de condición del pavimento (PCI) y determinar la
relación de los resultados de las vías en estudio, donde concluyó que “la
serviciabilidad entre ambos métodos de medición varía
considerablemente, cualitativa y numéricamente, donde los resultados del
IRI son inferiores en comparación a los del PCI”.

Almanza (2014) en su tesis Evaluación del Modelo Quarter Car cuyo

objetivo fue analizar, evaluar y correlacionar los resultados del Equipo

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 ROUGHOMETER III en la estimación del IRI de la carretera Huancavelica
– Santa Inés., con respecto al resultado obtenido con el equipo MERLIN
concluyó que “los equipos de la Clase 3 como el Roughometer III, ofrecen
menos confiabilidad en cuanto a resultados. Como por ejemplo para la
recepción de tramos de pavimentación. Para salvar esta diferencia de
resultados y considerando que el Merlín es más confiable, se puede hacer
tramos de evaluación para encontrar ecuaciones que correlacionen los
valores de diferentes equipos. Para hacer una comparación de estos
resultados, se tuvo como base la recomendación del banco mundial,
donde indica que los equipos de la Clase 1 son más exactos que los de
Clase 3.”

Rivera (2017) en su tesis “Efectos de la Regularidad Superficial (IRI) en

el nivel de servicio de vías afirmadas – carretera Chupuro – Lapa” cuyo
objetivo fue determinar la influencia de la regularidad superficial en el nivel
de serviciabilidad en las vías de estudio concluyó que mientras sea mayor
el IRI, el nivel de servicio será más bajo ya que la velocidad de operación
vehicular se ajusta por rugosidad y esta disminuye para tal efecto,
obteniéndose un Índice de Rugosidad Internacional característico para la
carretera de 9.26, a partir de dicho IRI se obtuvo velocidades de operación
para los cuatro tipos de vehículos que transitan por dicha carretera, siendo
el promedio de dichas velocidades 52.5 km/h lo que equivale
aproximadamente a 32.6 mph y tenemos un Nivel de servicio E para la
carretera Chupuro – Lapa”.

4. Marco Teórico

Índice de rugosidad internacional (IRI)

Podemos decir que es la suma de irregularidades verticales en un

pavimento, con respecto a una superficie plana ideal.

El ciclo de vida

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Los pavimentos necesitan reparación y mantenimientos a lo largo de su
vida, lo cual nos llevará a mantener su calidad y así alargar su vida útil.

Durante muchos años se reclamó la construcción de nuevos caminos o

carreteras, dejando de lado un tema importante el cual es la conservación
del mismo.

Debido a parámetros como son el tránsito, lluvias o mal diseño, nuestros

pavimentos sufren deteriores, lo cual puede conllevar a un pavimento
intransitable.

Conocemos las etapas de deterioro en un pavimento la cual se da desde

una etapa inicial, con un deterioro casi imperceptible hasta una etapa final
la cual da el deterioro total del pavimento. Es por ello que existe un ciclo
de vida útil para los pavimentos y cumplan su funcionamiento cierta
cantidad de años. (Fig. 1).

Tenemos cuatro etapas para el ciclo de vida de un pavimento, estas son:

Etapa 1: Construcción. Aquí encontramos el pavimento en su mejor

estado, ya que cumple con todos los estándares de calidad, los cuales
dará una satisfacción al usuario.

Etapa 2: Deterioro imperceptible. Con el pasar del tiempo, el pavimento

sufre un desgaste progresivo, el deterioro en esta etapa ya existe, es casi
imperceptible. Para reducir esto, se debe realizar un mantenimiento y
conservación, así podemos darle mayor cantidad de años de vida útil al
pavimento.

Etapa 3: Deterioro acelerado. Con el pasar de los años y la cantidad de

vehículos que transitan en el pavimento, sus capas se encuentran cada
vez más deterioradas. Podemos decir que la estructura se encuentra
dañada. Esta etapa es corta, debido a que los desperfectos son bastantes
acelerados.

Etapa 4: Deterioro total. Aquí encontramos un desgaste total del

pavimento. Se convierte en una vía inaccesible, por tanto, su flujo
vehicular será casi nulo ya que los vehículos comienzan a sufrir cierta

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cantidad de daños en su estructura, así el costo de operación de los
vehículos aumenta.

Figura 1. Ciclo de vida

Ciclo de vida deseable

En nuestro país debido a factores como las lluvias, tránsito y sobre todo
falta de mantenimiento en los pavimentos, lleva a los pavimentos a un
deterioro acelerado total. Para poder mejorar o reconstruir estos, deberá
hacerse una inversión económica grande. Con un adecuado
mantenimiento esta etapa pudo evitarse.

Figura 2. Ciclo de vida deseable

Sabemos que se inicia con una vía nueva y moderna, aquí obviamente
vamos a encontrar un pavimento en estado muy bueno o excelente. Con
un buen mantenimiento durante sus primeros años hará que la debilitación

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 natural de la vía sea más lenta. Si no le realizamos un mantenimiento,
puede durar entre dos y tres años.

Cuando el pavimento es moderado se debe realizar un mantenimiento

periódico, para rehabilitar la capa de rodamiento.

Un camino con buena conservación puede prolongar esta etapa seis

años. (Fig. 3.)

Figura 3. Diagrama de flujo deseable y fatal

5. Marco Conceptual
 DESINTEGRACIÓN: separación sistemática del agregado de un
pavimento, desde los bordes lacia el interior o desde la parte superior
hacia abajo.
 MANTENIMIENTO O CONSERVACIÓN PERIÓDICA: son actividades,
programadas cada cierto período, realizadas en las vías para recuperar
sus condiciones de servicio.
 CARPETA DE RODADURA.- Es la capa superior del pavimento formado
por mezclas bituminosas, llamada también capa de rodadura. (MTC,
2018)

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  NIVELES DE SERVICIO: describe las condiciones de operación de un
determinado flujo vehicular, y de la percepción que pasan por ella.
 REGULARIDAD.- característica de la capa superficial de rodadura de un
pavimento, expresado a través del Índice de Regularidad Internacional
(IRI). (MTC, 2018)
 SERVICIABILIDAD: se usa como medida para los tipos de solicitaciones
(estáticas o dinámicas) para las cuales haya sido diseñado el pavimento
 TRAMOS.- Es una parte fácilmente identificable de una red de pavimento
y se caracteriza por tener características específicas. (MTC, 2018)
6. Hipótesis

Lograremos obtener un índice de Rugosidad (IRI) promedio regular, para

las vías en estudio:

Avenida Loreto: 3.0 – 3.6 (Regular)

Avenida Don Bosco: 2.2 – 2.9 (Regular)

7. Variables. Operacionalización de Variables

Variable Definición Definición Indicadores Escala de

Conceptual Operacional Medición

Índice de Suma de ASTM E Rugosidad Escala de

Rugosidad irregularidades 867-06 (Adimensional) Intervalo
verticales en un 0 - 1: Muy buena
Ensayo de
pavimento, con
Regularidad 1 - 1.9: Buena
respecto a una
Superficial
1.9 – 3.6: Regular
superficie plana
ideal. 3.6 – 6.4: Mala

>6.4: Muy mala

8. Materiales y Métodos
8.1 Material
8.1.1 Población

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 La población en estudio son la avenida Loreto y la avenida Don
Bosco.
8.1.2 Muestra
Los tramos correspondientes a la intersección de ambas avenidas
con un radio de 50m.
8.2 Métodos
8.2.1. Diseño de contrastación
En esta investigación podemos decir que la variable sólo fue observada
en su contexto real, sin generarle algún alteramiento o cambio. Entonces
podemos decir que se encuentra dentro de una investigación No
Experimental de tipo Transversal.
Lo que hacemos es observar fenómenos tal como lo encontramos in situ,
para después llevarlo a su análisis respectivo.
Además realizaremos la recolección de datos en un solo momento
durante el mes de Julio 2019, por lo cual podemos decir que es del tipo
transversal.
8.2.2. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Para llevar a cabo los ensayos hace falta de dos personas que trabajen
juntas, un operador encargado del equipo, que realice las lecturas y un
auxiliar encargado de anotar. De esta forma, elegir un tramo de longitud
aproximadamente a 400m, sobre algún carril de la vía en estudio. Para
llevar a cabo las mediciones se deberá hacer un seguimiento a la huella
exterior del tráfico.
Para hallar el valor de rugosidad se deberá realizar 200 observaciones de
las irregularidades que presenta el pavimento, donde cada una es
detectada por el aparato MERLIN, y que paralelamente son indicadas por
el puntero sobre el tablero, arrojando así las lecturas. Cada ensayo se
efectúa al cabo de una vuelta de rueda, generalmente cada 2m de
distancia.
8.2.3. Procesamiento y análisis de datos
Cálculo del Rango “D”
Para la obtención de los datos necesarios para hallar la rugosidad, es
necesaria una escala arbitraria de 50 unidades sobre el tablero del
aparato Merlin, las que registran las posiciones que adopta el puntero del

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brazo móvil. En cuanto las diferentes posiciones que arroje el puntero
sean cercanas a la división 25 o con alguna cercana (dispersión baja),
(Baja rugosidad); si el puntero adopta posiciones alejadas (dispersión
alta). La dispersión de los resultados se puede ver reflejada en
histograma, con fines didácticos, donde se analiza con el cálculo de las
posiciones en el tablero o la distribución de las frecuencias de las lecturas.

Efectuado el descarte de datos, se calcula el “ancho del histograma”,

considerando las fracciones como eliminación de datos.
El Rango D hallado es expresado en milímetros.
Seguidamente del cálculo de un factor de corrección para el ajuste “D”, y
el valor D, deberá modificarse considerando el Factor de Corrección
(FC=0.82666) y la Relación de Brazos empleada en los ensayos (RB=1).
Este valor llevado a condiciones estándar es la rugosidad en “unidades
MERLIN”.
Determinación de la Rugosidad en escala IRI
Para obtener los resultados en escala IRI se emplean las ecuaciones (1)
y (2).
Cuando 2.4<IRI<15.9, entonces IRI= 0.593 + 0.0471 D …. (1)
Cuando IRI < 2.4, entonces IRI= 0.0485 D … (2)

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9. Referencias

 Montejo, Alfonso (2002), “Ingeniería de Pavimentos para Carreteras”,

Segunda Edición, Colombia, Editado por Universidad Católica de
Colombia Ediciones y Publicaciones.
 Del Águila, Pablo (2000). Desarrollo de la ecuación de correlación para la
determinación del IRI en pavimentos asfalticos nuevos utilizando el
Rugosímetro Merlín. X Congreso Ibero Latinoamericano del Asfalto,
Sevilla, España.
 William D. Paterson, Road Deterioration and Maintenance Effects: Models
for Planning and Management (World Bank) (Paperback).USA.1987
 Del Águila, Pablo. 1999(a). “Metodología para la Determinación de
Rugosidad con Bajo Costo”.
 Instituto Mexicano del Transporte, (1998). “Índice Internacional de
Rugosidad en la Red de Carreteras de México”.
 Reglamento nacional de edificaciones (2010). “Norma CE.010
Pavimentos Urbanos”.

10. Anexos

Figura 6. Esquema del Rugosimetro Merlín

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Figura 7. Esquema del puntero y manijas del Rugosimetro de Merlín

Figura 8. Escala para las desviaciones

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