State of the art of emerging technologies and traditional methodologies for evaluating the quality of flexible pavements

El objetivo del estudio es comparar las tecnologías tradicionales utilizadas para detectar fallas en los pavimentos con las tecnologías emergentes, las cuales surgen para mejorar el rendimiento en la etapa de procesamiento de datos y garantizar la confiabilidad de los datos obtenidos. Se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva para identificar las ventajas y desventajas de cada tecnología y su viabilidad de implementación en Colombia. Se encontró que las tecnologías emergentes, como el escaneo láser terrestre y el análisis de imágenes con drones y cámaras, ofrecen mayor precisión, eficiencia, confiabilidad, facilidad de uso y menor costo en comparación con las tecnologías tradicionales. Además, estas tecnologías son cada vez más accesibles y fáciles de implementar en diferentes contextos, incluyendo países en desarrollo como Colombia. Es importante destacar que la implementación de estas tecnologías emergentes requiere una planificación adecuada y capacitación adecuada del personal para su correcto uso. La evaluación de la calidad de los pavimentos flexibles debe ser un proceso continuo y sistemático para detectar y corregir oportunamente los daños y desgastes del pavimento antes de que se conviertan en problemas mayores y costosos. Para mejorar la calidad de la evaluación de los pavimentos flexibles en Colombia, se sugiere fortalecer la investigación y el desarrollo de tecnologías emergentes, promover la colaboración entre las instituciones públicas y privadas, fomentar la creación de redes de colaboración y la implementación de políticas y programas de capacitación.CONTENIDO 1 INTRODUCCIÓN 12 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 20 2.1 Pregunta de investigación 22 2.2 Objetivo General 22 2.3 Objetivos Específicos 22 3 JUSTIFICACIÓN 23 4 ANTECEDENTES 27 5 MARCO DE REFERENCIA TEÓRICO 34 5.1 ¿Qué es un pavimento? 34 5.2 Pavimento asfáltico 34 5.3 Sistemas de gestión de pavimentos 37 5.4 Inspección en tiempo real 37 5.5 Metodologías de evaluación 38 5.6 Tipos de falla del pavimento flexible 39 5.7 Daño superficial 40 5.7.1 Parches en mal estado 40 5.7.2 Baches y tratamientos superficiales. 41 5.7.3 Ahuellamientos. 42 5.7.4 Deformación transversal. 43 5.7.5 Exudaciones 44 5.7.6 Desgaste 44 5.7.7 Pérdida de áridos 45 5.7.8 Ondulaciones 46 5.8 Fisuras y grietas 46 5.8.1 Fatigamiento. 46 5.8.2 Fisuras y grietas en bloque 47 5.8.3 Grietas de borde. 48 5.8.4 Grietas transversales y longitudinales. 48 5.8.5 Fisuras y grietas reflejadas. 49 5.9 Otros daños 50 5.9.1 Descenso de la berma. 50 5.9.2 Surgencia de agua y finos. 50 5.9.3 Separación entre pavimento y berma. 51 5.10 Índices para evaluación de fallas en el pavimento 52 5.10.1 Índice de Condición del Pavimento (PCI) 53 5.10.2 Índice de Rugosidad Internacional (RD) 55 5.10.3 Índice de Serviciabilidad del Pavimento (PSI) 56 5.11 Periodos de diseño de las obras de rehabilitación del pavimento 56 6 METODOLOGÍA 58 6.1 Paradigma de investigación 62 6.2 Enfoque de la investigación: enfoque cualitativo 62 6.3 Técnicas de recolección de datos: análisis documental 63 6.4 Sistemas de gestión de pavimentos 63 6.5 Matriz bibliográfica 64 7 RESULTADOS 66 7.1 Tecnologías tradicionales 66 7.1.1 Inspección visual 67 7.1.2 Equipo GERPHO 68 7.1.3 Deflectometría 69 7.1.4 Deflectómetro de caída de peso (FWD) 70 7.1.5 Deflectómetro de peso ligero (LWD) 72 7.1.6 Deflectómetro de haz de Benkelman (BBD) 73 7.2 Tecnologías emergentes 75 7.2.1 Cámara digital 81 7.2.2 Drones o vehículos aéreos no tripulados (UAVs) 82 7.2.3 Cámara de escaneo lineal 83 7.2.4 Imagen 3D por láser 84 7.2.5 Escáner Láser Terrestre (TLS) 85 7.3 Análisis de resultados 85 8 CONCLUSIONES 88 9 BIBLIOGRAFIA 90 10 ANEXO A 98The objective of the study is to compare the traditional technologies used to detect pavement failures with the emerging technologies, which arise to improve performance in the data processing stage and guarantee the reliability of the data obtained. An exhaustive bibliographical review was carried out to identify the advantages and disadvantages of each technology and its feasibility of implementation in Colombia. Emerging technologies such as terrestrial laser scanning and image analysis with drones and cameras were found to offer greater accuracy, efficiency, reliability, ease of use, and lower cost compared to traditional technologies. In addition, these technologies are increasingly accessible and easy to implement in different contexts, including developing countries such as Colombia. It is important to highlight that the implementation of these emerging technologies requires adequate planning and adequate training of personnel for their correct use. The evaluation of the quality of flexible pavements must be an ongoing and systematic process to detect and correct pavement damage and wear in a timely manner before they become major and costly problems. To improve the quality of the evaluation of flexible pavements in Colombia, it is suggested to strengthen research and development of emerging technologies, promote collaboration between public and private institutions, encourage the creation of collaboration networks and the implementation of policies and programs training.Pregrad