Desarrollo de curvas de serviciabilidad como herramienta para evaluar el deterioro del pavimento en un caso de vía concesionada en Colombia
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Resumen
El presente Trabajo Final de Maestría evalúa la evolución del deterioro funcional y superficial del pavimento en la Unidad Funcional 4 de la Concesión Alto Magdalena (Ruta Nacional 4509), mediante la construcción y análisis de curvas de serviciabilidad. La investigación integra los registros históricos de 15 campañas de auscultación semestral (2018-I a 2025-I) de los indicadores de desempeño: Índice de Regularidad Internacional (IRI), ahuellamiento, fisuras, baches y hundimientos. A partir de estos datos, se calculó el Índice de Serviciabilidad Presente (PSI) adaptando la metodología AASHTO (1993) y se segmentó el corredor en 11 sectores homogéneos según su comportamiento.
Los resultados evidencian una discrepancia técnica entre el desempeño global y la integridad estructural localizada. Si bien el PSI promedio del corredor se mantiene en niveles de servicio “Bueno” a “Excelente” (PSI 4,1 en 2025), el análisis detallado reveló que este indicador no refleja las fallas críticas de seguridad existentes. Se identificó al año 2023 como un punto de inflexión en el deterioro, donde la efectividad del mantenimiento rutinario disminuyó frente a la fatiga del material. Específicamente, se demostró que los hundimientos constituyen la patología más severa (con profundidades de hasta 12 cm en puntos críticos), una condición que la ecuación tradicional del PSI no penaliza o no tiene en cuenta.
Se concluye que, aunque la vía cumple contractualmente con los promedios de regularidad, existen tramos en alerta roja con posible inestabilidad geotécnica activa que requieren una intervención profunda. El estudio recomienda ajustar los modelos de gestión para incluir variables de penalización por deformación vertical y transitar de un esquema de conservación superficial a uno de rehabilitación focalizada en los sectores de vulnerabilidad identificados. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
This Master‘s Thesis evaluates the evolution of the functional and superficial deterioration of the pavement in Functional Unit 4 of the Alto Magdalena Concession (National Route 4509), through the development and analysis of serviceability curves. The research integrates historical records from 15 biannual auscultation campaigns (2018-I to 2025-I) of key performance indicators: International Roughness Index (IRI), Rut Depth, Cracking, Potholes, and Depressions. Based on these data, the Present Serviceability Index (PSI) was calculated by adapting the AASHTO (1993) methodology, and the corridor was segmented into 11 homogeneous sections according to its performance.
The results evidence a technical discrepancy between the overall performance and the localized structural integrity. Although the average PSI of the corridor remains at “Good” to “Excellent” service levels (PSI ≈ 4.1 in 2025), the detailed analysis revealed that this indicator does not reflect existing critical safety failures. The year 2023 was identified as an inflection point in the deterioration process, where the effectiveness of routine maintenance decreased against material fatigue. Specifically, it was demonstrated that depressions constitute the most severe distress (with depths up to 12 cm at critical points), a condition that the traditional PSI equation fails to penalize or account for.
It is concluded that, even though the road contractually complies with the roughness averages, there are red-alert sections presenting active geotechnical instability that require deep structural interventions. The study recommends adjusting the management models to include penalty variables for vertical deformation, and transitioning from a surface preservation strategy to a targeted rehabilitation approach in the identified vulnerable sections.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas, fotografías, mapas, tablas