1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Efecto de la humedad en el módulo resiliente de la subrasante(2019) Navarro Cordero, Mónica Liseth; Aguiar Moya, José PabloA nivel nacional se busca mejorar los métodos de diseño de pavimentos utilizados tradicionalmente. Para lo cual es importante realizar investigaciones que permita a los ingenieros contar con parámetros y propiedades reales de los materiales que componen la estructura del pavimento, que generen diseños más ajustados a las condiciones en campo, que a su vez garanticen calidad, durabilidad y optimización de recursos. El objetivo de la presente investigación consiste en generar factores de ajuste que permitan cuantificar el efecto de la humedad en el Módulo Resiliente (Mr) de la subrasante, con el fin de realizar diseños de pavimentos acordes a las características de nuestro país. Para lograrlo se estudiaron tres suelos de diferentes puntos del país a los cuales se le realizaron los ensayos de relación de soporte de california (CBR, por sus siglas en ingles) y de deflectometría empleando el deflectómetro de impacto liviano (LWD, por sus siglas en inglés), comúnmente realizados en campo para determinar el módulo resiliente de la subrasante y se compararon con los resultados del ensayo de Mr en laboratorio, el cual se realizó a cinco porcentajes de humedad diferente, con el fin de analizar el efecto de la variación de la humedad en la rigidez del material. En los resultados obtenidos se observa una variación importante de Mr ante el incremento o disminución de la humedad en suelo, así como la dependencia de este parámetro del estado de esfuerzos, se calibraron por tanto modelos que consideran estas variables. Finalmente se logró demostrar con los resultados de la investigación, la importancia de considerar en el diseño de pavimentos valores de Mr más ajustados a las condiciones reales a las que se encuentran expuestos las carreteras de nuestro país.Item Efecto del Pavimento Asfáltico Reciclado (RAP) en las características mecánicas de las bases estabilizadas con cemento(2021) Abarca Cascante, Pablo Arturo; Salas Chaves, Mauricio JoséEn la presente investigación se evaluó el efecto en las características mecánicas de las bases estabilizadas con cemento hidráulico (BEC) al utilizar material asfáltico perfilado como agregado granular. Se evalúa el desempeño a la compresión de bases estabilizadas generadas a partir de 3 distintas muestras de material asfáltico perfilado (RAP) y una muestra de material de base granular virgen. El desarrollo experimental se divide en 2 estudios de resistencias a la compresión. El primer estudio se basa en el cálculo de un diseño de mezcla patrón que es utilizado por todas las combinaciones de mezcla de las 3 muestras de material asfáltico. El diseño de mezcla patrón se realiza para un porcentaje de 25% de RAP y se aplican los mismos criterios de diseño para las combinaciones de 0%, 40%, 50%, 60%, 75% y 100% de este material en la matriz de agregados granulares. Los resultados de este estudio indican que a mayor contenido de RAP se obtienen valores menores de resistencia a la compresión y de absorción, comprometiendo la integridad de la BEC. En el segundo estudio se evalúa la demanda de cemento necesaria para lograr obtener resultados aceptables de resistencia a la compresión al utilizar un contenido de material asfáltico de 75%. Los resultados indican que se requiere un contenido de cemento cercano al 6% del peso seco total de la mezcla, es decir cerca de un 60% más que la mezcla patrón utilizada para el primer estudio de resistencias a la compresión.Item Evaluación de mezclas asfálticas recicladas mediante la obtención de propiedades mecánicas y de desempeño y el retrocálculo de propiedades a partir de la caracterización de morteros asfálticos mediante un ensayo DMA(2016) Zamora Herrera, Miguel Ángel; Loría Salazar, Luis GuillermoEl comportamiento de una mezcla asfáltica es muy complejo, al ser un material viscoelástico se ve afectado por la temperatura, frecuencia de carga, edad y otros factores, por esto es de vital importancia analizar su comportamiento en todas sus escalas, debido a esto esta investigación evaluó 5 tratamientos a nivel de mezcla, mortero y ligante asfáltico. Asociado a esto, ante la escasez de agregados y los contaminación que provoca tener que desechar el material de pavimentos viejos cuando se requiere cambiar la estructura del pavimento, se hace importante evaluar las mezclas asfálticas recicladas por esto los 5 tratamientos que se evalúan en esta presentación son mezclas con 0, 15, 30, 50 y 100 % de RAP (mezclas asfálticas recicladas), el cual en este caso es hecho en laboratorio. La evaluación de las 5 mezclas con diferente porcentaje de RAP simulado se realiza mediante los ensayos de Módulo Dinámico, Resistencia Retenida a la Tensión Diametral y la Viga a Flexotracción. La evaluación de los morteros asfálticos se realiza mediante el Analizador Mecánico Dinámico (DMA) y la del ligante asfáltico se hace mediante el Reómetro Dinámico de Corte (DSR). De los resultados se obtiene que el módulo dinámico tiende a aumentar conforme se adiciona RAP pero esto no ocurre a todas las temperaturas y frecuencias. De los ensayos de desempeño se obtiene que la adición del RAP provoca un efecto rigidizador en la mezcla y la razón de esfuerzos del RRTD disminuye conforme el porcentaje de RAP aumenta. En el caso del mortero asfáltico el módulo dinámico de corte no tiene una tendencia conforme se aumenta el porcentaje de RAP. Por último, en el caso del ligante asfáltico el modulo dinámico de corte aumenta conforme así lo hace el porcentaje de RAP.Item Comparación de valores de módulo resiliente en suelos de subrasante obtenidos por ensayos de campo y laboratorio(2017) Chaves Hurtado, Sergio; Camacho Garita Edgar RobertoExiste una variedad de metodologías para obtener valores de módulo resiliente de subrasante para diseño de estructuras de pavimento por medio de ensayos realizados en laboratorio o directamente sobre el suelo en sitio. Dependiendo de la metodología utilizada para la medición del módulo resiliente, se pueden obtener resultados diferentes para un mismo suelo. Por esta razón, se hace necesario establecer correlaciones para poder convertir los resultados generados por un equipo a resultados comparables con los demás equipos. A raíz de esto nace el objetivo de esta investigación que es relacionar valores de módulo resiliente obtenidos por distintas metodologías de ensayo en campo y en laboratorio. Se seleccionaron cinco sitios de estudio y para obtener los valores de módulo resiliente en campo se aplicaron los ensayos de deflectometría de impacto con el Falling Weight Deflectometer (FWD) y el deflectómetro de impacto liviano (LWD, por sus siglas en ingles). Además se obtuvo el valor de módulo resiliente a partir valores de CBR obtenidos de los ensayos con el cono dinámico de penetración (DCP, por sus siglas en ingles) y penetrómetro con anillo de carga. En laboratorio se obtuvo el valor de módulo resiliente por medio del ensayo triaxial cíclico. Los especímenes para este ensayo fueron remoldeados en laboratorio al contenido de humedad en sitio. Los suelos de subrasante encontrados en los cinco sitios de estudio de tipo MH (limos de alta plasticidad) y presentan gran porción de partículas finas. Los dos ensayos de penetración, DCP y penetrómetro con anillo de carga, mostraron muy buena concordancia entre ellos pero mostraron mala relación al compararse directamente con los resultados de laboratorio. Al considerar plasticidad, contenido de finos y contenido de humedad se obtuvo una mejor relación entre los ensayos de penetración y el ensayo de laboratorio. Se generó un modelo para corregir ...Item Diseño de carretera, alameda y calles ciegas en la milla maritima, Barranca Puntarenas(1959) Ramírez Arias, José GregorioItem Desarrollo de un piloto de sistema de administración de pavimentos a nivel de red para las rutas nacionales(2009) Vásquez Álvarez, Silvia Elena; Castro Fernández, Pedro LuisA pesar de que se ha invertido recursos, resientemente, en mantenimiento contingente y un poco en refuerzo estructural, los pavimentos de las rutas nacionales requieren una inversión muy grande para su rehabilitación y reconstrucción, siendo factible priorizar dichas erogaciones por medio de un eficaz sistema de administración de pavimentos. La elaboración de inventarios físicos, conocimiento de la demanda de servicio, desarrollo de indicadores de desempeño a nivel de red, evaluación de la condición funcional y estructural de los pavimentos y la creación de políticas intervención, priorización y asignación de recursos son las herramientas que se proponen en el presente proyecto como necesarias para la eficaz administración de los pavimentos de las rutas nacionales. Mediante la utilización de modelos de predicción de deterioro a través del tiempo es posible planificar y programar a corto, mediano y largo plazo las inversiones a realizarse para la conservación de las rutas administradas, condicionadas a las limitaciones presupuestarias existentes.Item Análisis integral y desarrollo de Plan Quinquenal para la Red Vial Cantonal de la Municipalidad de Flores, Heredia(2011) Díaz Aguilar, Laura; Loría Salazar, Luis Guillermo, 1974-La falta de planificación y las malas políticas de inversión han causado que las redes viales nacionales y cantonales se hayan ido deteriorando en las últimas décadas. Recientemente se ha empezado a tomar medidas para detener esta tendencia y rescatar las redes viales. Determinando las características generales, sociales y viales del cantón de Flores, realizando un análisis integral de funcionalidad del manejo de políticas municipales, y haciendo un diagnóstico técnico de la red vial, este proyecto determinó un índice técnico de condición del pavimento, un índice social, un índice político, y diseños tipo de pavimentos, para desarrollar una herramienta que busca maximizar el PCI general de la red vial, tomando en cuenta las estructuras existentes, los tratamientos y sus costos asociados, y el presupuesto anual. El desarrollar un sistema de administración de pavimentos para la Municipalidad de Flores mediante un Plan Quinquenal que optimice los recursos disponibles y tome en cuenta elementos técnicos, sociales y políticos, brinda una base y metodología piloto para otros gobiernos locales del país. Los resultados obtenidos demuestran que mediante la pseudo- optimización se puede mejorar significativamente el PCI de la red vial cantonal de forma paulatina, dependiendo de las condiciones iniciales de la red y del presupuesto disponible.Item Planificación a nivel táctico para la zona de conservación vial 1-9 de Heredia(2010) Mata Garro, Jorge; Chaverri Jiménez, JennyLos sistemas de gestión de infraestructura vial son mecanismos de trabajo utilizados para planificar intervenciones en activos de la infraestructura y para optimizar el uso de recursos disponibles, accionando con el tratamiento adecuado en el momento adecuado. Se desarrollan en tres etapas llamadas: nivel estratégico, nivel táctico y nivel operativo. En lo que respecta al activo de los pavimentos, ya se han desarrollado en el país estudios a nivel estratégico, sin embargo no se ha logrado establecer una adecuada transición entre lo que se propone en el largo plazo en esta etapa y lo que se realiza en el corto plazo en el nivel operativo. De esta forma, se buscó elaborar una metodología de planificación a nivel táctico que permitiera llevar hasta la ejecución en ese nivel, lo propuesto en los planes elaborados para el largo plazo. Para ello se utilizó información de dos fuentes: del organismo de inspección vial de la zona 1-9 de Heredia, y de la planificación estratégica realizada previamente en la misma zona. Como resultado de esta investigación se logró elaborar una metodología de planificación a nivel táctico conformada por nueve etapas de trabajo, en la cual se mostró la necesidad de adaptar los resultados del nivel estratégico al mediano plazo, mediante la incorporación de información más específica sobre las rutas analizadas. Esta metodología desarrollada permite pasar de un plan de inversiones en el largo plazo a una programación de intervenciones en el mediano plazo en rutas prioritarias de la red.Item Plan piloto de inversión para la conservación vial de la zona 4-2(2010) Ulate Álvarez, Jorge Eduardo; Chaverri Jiménez, JennyLa zona 4-2 es una de las 22 zonas administrativas en que CONAVI, dividió el país para la atención de la red vial nacional. Ubicada en la región sur de Costa Rica y presenta una condición socioeconómica rural, fuertemente basada en turismo y agricultura, así como condiciones climáticas duras y niveles de tránsito bajos. La zona 4-2 se convierte en una gran oportunidad de implementar un esquema de metodología para la selección de un plan de inversiones que permita llevar la red a una condición de servicio alta y sostener en ese nivel la calidad de las vías que la componen. En este trabajo se realiza la caracterización de la red vial mediante la creación de índices de condición internacionalmente aceptados como el Índice de condición del pavimento : PCI, pero cuyo uso no es extendido en el país. Con la ayuda de un sistema de información geográfica se montó esta caracterización para proceder a la creación de un modelo de optimización lineal que basado en la condición inicial de la red vial y diversas restricciones presupuestarias formule propuestas de intervención, que permita aprovechar los recursos disponibles de la mejor forma. El modelo de optimización !lineal comprobó que la solución óptima para incrementar al máximo el PCI de la red vial se logra con un presupuesto anual de $1.8 millones de dólares. Este escenario presupuestario es el mejor en cuanto a costo y nivel de condición de la red de los cuatro escenarios propuesto en este proyecto de investigación.Item Criterios para la evaluación de vulnerabilidad de terraplenes de carreteras ante amenazas hidrometeorológicas en planicies aluviales(2013) Cháves Vargas, César Adolfo; Vargas Monge, WilliamEste informe presenta los resultados de un proyecto de investigación en el que se realizó un análisis de los principales factores de vulnerabilidad de la infraestructura vial ante la amenaza de inundación. Los resultados del análisis de un caso real fueron usados para generar y calibrar modelos multivariables que combinan linealmente los factores estudiados y predicen los peores efectos posibles de una inundación. El primer capítulo introduce y caracteriza el problema de la infraestructura vial expuesta a inundaciones en Costa Rica. El segundo capítulo presenta un marco conceptual para la investigación en el que se sintetizan las teorías que la sustentan. Se da énfasis a los aspectos geotécnico, hidráulico y estructural de la vulnerabilidad de los terraplenes de carreteras en planicies inundables, los cuales incluyen las alcantarillas y el pavimento. El tercer capítulo presenta información sobre el caso de estudio que es el tramo Bribrí ¿ Sixaola de la ruta nacional 36. Se presentan también los daños causados a la ruta por eventos de inundación del río Sixaola en los años 2002, 2004 y 2005. El cuarto capítulo presenta los resultados del análisis de los factores de vulnerabilidad identificados o propuestos y su relación con los daños causados por el evento de mayor impacto destructivo sobre la ruta estudiada. Los factores de exposición investigados fueron la elevación relativa de la rasante, la distancia mínima entre la ruta y el río, el potencial de socavación de márgenes del río, el ángulo de ataque aparente del río sobre la ruta y la diferencia de elevación cauce ¿ rasante. Los factores de calidad investigados fueron la altura, la inclinación y protección de los taludes, el tipo de material constituyente del terraplén y la capacidad hidráulica de las alcantarillas. El quinto capítulo presenta los resultados del análisis estadístico de correlación entre los daños del evento ...