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ANÁLISIS DE DATOS EN LA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS EMPLEANDO 
EQUIPOS DE PRUEBA NO DESTRUCTIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JESÚS DAVID ALFONSO BARRERA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS 
TUNJA 
2019 
 
 
ANÁLISIS DE DATOS EN LA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS EMPLEANDO 
EQUIPOS DE PRUEBA NO DESTRUCTIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JESÚS DAVID ALFONSO BARRERA 
Cód.: 201320445 
 
 
 
 
 
 
Trabajo de grado en la modalidad de practica con proyección empresarial para 
optar al título de Ingeniero en Transporte y Vías 
 
 
 
 
 
 
 
Director: 
Ing. Esp. MAGDA CATALINA ORJUELA FAJARDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS 
TUNJA 
2019 
 
 
 Nota de aceptación: 
 
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_______________________________ 
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_______________________________ 
 
 
 
 
 
______________________________ 
Firma del presidente del jurado 
 
 
 
 
 
 
 
______________________________ 
Firma del jurado 
 
 
 
 
 
 
______________________________ 
Firma del jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tunja, 20 de febrero de 2019. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTORIZACIÓN DE REPRODUCCIÓN 
 
 
La autoridad científica de la facultad de ingeniería reside en ella misma, por tanto 
no responde por las opiniones expresadas en este proyecto de investigación. 
 
“Se autoriza su uso y reproducción indicando su origen” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porque siempre me cuidaron, protegieron y me dieron salud, dedico este trabajo 
de grado a Dios y a la Virgencita del milagro. 
 
 
A mis padres, Inés Barrera y Jesús Alfonso quienes con su amor, dedicación, 
trabajo y valentía apoyaron en todo momento mis sueños y metas de formarme 
profesionalmente. También por la paciencia que tuvieron por los momentos que no 
pudimos compartir juntos. 
 
 
A mis hermanos, Diego, Diana, y Adriana por sus consejos en los problemas y 
obstáculos que se presentaban en mi camino y que no fueron impedimento para 
cumplir siempre con mi estudio y trabajo. Por su compañía, comprensión, amor y 
sus buenos deseos. 
 
 
A Valentina Hernández quien con su amor motiva cada instante de mi vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
El autor de este trabajo de grado expresa sus agradecimientos a: 
 
Ingeniera Magda Catalina Orjuela Fajardo, directora de la pasantía quien dedico su 
tiempo y realizo aportes valiosos en la elaboración del libro. 
 
Ingeniero Javier Augusto Ortiz, ingeniero Senior en Dynatest Colombia y codirector 
de la pasantía, por compartir sus conocimientos en el ámbito de los pavimentos. 
 
Dynatest Colombia, empresa donde se realizó la pasantía, por ser formadora de 
grandes conocimientos a nivel de proyectos de ingeniería, especialmente de gestión 
de pavimentos. 
 
Escuela de transporte y Vías, por la oportunidad de llevar a cabo mi trabajo de grado 
en la empresa Dynatest. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONTENIDO 
 
 
pág. 
 
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 16 
1. ASPECTOS GENERALES ................................................................................ 18 
1.1 RESEÑA HISTÓRICA DE DYNATEST .............................................................. 19 
1.2 SERVICIOS DE CONSULTORÍA DE DYNATEST ............................................. 19 
1.3 EQUIPOS DYNATEST ...................................................................................... 20 
2. DISEÑO METODOLÓGICO .............................................................................. 22 
3. EQUIPOS DE EVALUACIÓN NO DESTRUCTIVA DE PAVIMENTOS .............. 23 
3.1 EQUIPOS PARA MEDIR LA CONDICIÓN ESTRUCTURAL .............................. 23 
3.1.1 LWD (Light Weight Deflectometer) – Deflectómetro Liviano .............................. 23 
3.1.2 FWD (Falling Weight Deflectometer) – Deflectómetro de impacto ..................... 25 
3.1.3 HWD (Heavy Weight Deflectometer) – Deflectómetro de impacto pesado ......... 27 
3.2 EQUIPOS PARA MEDIR LA CONDICIÓN FUNCIONAL ................................... 29 
3.2.1 MFV - Vehículo multifuncional ........................................................................... 29 
3.2.2 Perfilómetro laser (RSP III) ................................................................................ 31 
4. SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS ........... 33 
4.1 ELMOD 6.0 ........................................................................................................ 33 
4.2 DYNATEST EXPLORER ................................................................................... 35 
5. METODOLOGÍAS DE EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS .................................. 37 
5.1 ESTADO DEL ARTE ......................................................................................... 37 
5.2 METODOLOGÍA AASHTO 93 ........................................................................... 40 
5.2.1 Módulo resiliente de la subrasante .................................................................... 40 
5.2.2 Normalización de deflexiones por temperatura .................................................. 41 
5.2.3 Normalización de las deflexiones por carga ....................................................... 43 
5.2.4 Modulo equivalente (Ep) .................................................................................... 43 
5.2.5 Número estructural efectivo ............................................................................... 44 
 
 
5.2.6 Análisis de tránsito ............................................................................................ 46 
5.2.7 Espesor de la sobrecapa ................................................................................... 46 
5.2.8 Vida residual del pavimento ............................................................................... 46 
5.3 CARACTERÍSTICAS CUALITATIVAS DEL PAVIMENTO ................................. 48 
5.4 ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (PCI) ............................................ 52 
6. PROYECTOS, EVALUACIÓN ESTRUCTURAL Y/O FUNCIONAL .................... 55 
6.1 PROYECTO 1: TRAMO VIAL, CAUCASIA – ZARAGOZA ................................. 55 
6.1.1 Generalidades ................................................................................................... 55 
6.1.2 Análisis de deflexiones ...................................................................................... 55 
6.1.3 Módulos de la estructura de pavimento ............................................................. 59 
6.1.4 Análisis mecanicista .......................................................................................... 62 
6.2 PROYECTO 2: TRAMO VIAL – MAGDALENA MEDIO ..................................... 66 
6.2.1 Generalidades ................................................................................................... 66 
6.2.2 Evaluación estructural ....................................................................................... 67 
6.2.2.1 Espesores con Georradar .............................................................................. 68 
6.2.2.2 Deflexiones .................................................................................................... 72 
6.2.2.3 Módulos retro-calculados en ELMOD 6.0 ....................................................... 78 
6.2.2.4 Análisis vida residual ...................................................................................... 79 
6.2.3 Evaluación funcional ..........................................................................................81 
6.2.4 Alternativas de rehabilitación ............................................................................. 82 
6.3 PROYECTO 3: CALLE DE RODAJE EJE GOLF - AEROPUERTO BOGOTÁ ... 85 
6.3.1 Evaluación funcional .......................................................................................... 85 
6.3.2 Evaluación estructural ....................................................................................... 88 
6.3.2.1 Módulos de las capas de pavimento .............................................................. 92 
6.3.2.2 Vida remanente .............................................................................................. 94 
6.3.2.3 Transferencia de carga .................................................................................. 96 
6.3.3 Recomendación de intervenciones .................................................................... 97 
7. CONCLUSIONES .............................................................................................. 99 
8. RECOMENDACIONES .................................................................................... 102 
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 103 
 
 
INFOGRAFÍA ................................................................................................................. 105 
ANEXOS ....................................................................................................................... 106 
ANEXO A: TABLA MÓDULOS Y DEFLEXIONES P1 .................................................... 106 
ANEXO B: DEFLECTOMETRÍA P2 ............................................................................... 106 
ANEXO C: EVALUACIÓN ESTRUCTURAL Y DISEÑO DE REHABILITACIÓN P2 ....... 106 
ANEXO C-1: ALTERNATIVA1 – REFUERZO ................................................................ 106 
ANEXO C-2: ALTERNATIVA2 – RECICLADO ............................................................... 106 
ANEXO C-3: VIDA RESIDUAL Y ANÁLISIS MECANICISTA ......................................... 106 
ANEXO D: PCI EJE GOLF P3 ....................................................................................... 106 
ANEXO E: ANÁLISIS ESTRUCTURAL EJE GOLF P3 .................................................. 106 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
pág. 
 
 
Figura 1. Fases metodológicas ........................................................................................ 22 
Figura 2. Cuenco de deflexiones ..................................................................................... 28 
Figura 3. Ubicación geófonos para transferencia de carga .............................................. 28 
Figura 4. Curva de desempeño típica de los pavimentos ................................................. 31 
Figura 5. Visión general de ELMOD................................................................................. 33 
Figura 6. Rango de deflexiones identificadas en el mapa ................................................ 34 
Figura 7. Módulos de superficie ....................................................................................... 35 
Figura 8. Inspección de deterioros en DE ........................................................................ 36 
Figura 9. Factor de ajuste por temperatura para un pavimento con base granular........... 42 
Figura 10. Concepto de vida residual............................................................................... 47 
Figura 11. Zonas del Cuenco de deflexión que representan la rigidez de las capas ........ 49 
Figura 12. Escala para calificar el PCI ............................................................................. 53 
Figura 13. Localización general proyecto 1 ...................................................................... 55 
Figura 14. Deflexiones medidas zona 1 - carril derecho e izquierdo ................................ 57 
Figura 15. Deflexiones zona 1 - carril de adelantamiento ................................................. 58 
Figura 16. Deflexiones zona 2 – carril derecho e izquierdo .............................................. 58 
Figura 17. Espesores de la estructura de pavimento flexible ........................................... 59 
Figura 18. Módulos de elasticidad normalizado a 20°C Zona 1 - carril derecho ............... 60 
Figura 19. Módulos de elasticidad normalizado a 20°C Zona 1 – carril izquierdo ............. 60 
Figura 20. Módulos de elasticidad normalizado a 20°C Zona 1–carril de adelantamiento 61 
Figura 21. Módulos de elasticidad normalizado a 20°C Zona 2 – carril derecho .............. 61 
Figura 22. Módulos de elasticidad normalizado a 20°C Zona 2 – carril izquierdo ............. 61 
Figura 23. Localización tramo proyecto 2 ........................................................................ 67 
Figura 24. Radar-grama PR78+050 a PR78+350 ............................................................ 71 
Figura 25. Medición de deflectometría a tres bolillos ....................................................... 72 
Figura 26. Evaluación de la deflexión máxima ................................................................. 73 
Figura 27. Índice de curvatura superficial (BLI) ................................................................ 74 
Figura 28. Índice de daño de la base (MLI) ...................................................................... 75 
Figura 29. Índice de curvatura de la base (LLI) ................................................................ 76 
Figura 30. Unidades homogéneas, variable E1 ............................................................... 77 
Figura 31. Modelo INVIAS NT3, Alt. 1 – Capa de refuerzo .............................................. 83 
Figura 32. Modelo INVIAS NT3, Alt. 2 – Reciclado In-situ ................................................ 84 
Figura 33. Ubicación eje Golf ........................................................................................... 85 
Figura 34. Curva típica de desempeño del PCI ................................................................ 88 
Figura 35. Opciones de grafica para la normalización de deflexiones .............................. 89 
Figura 36. Pestaña para activar la normalización de las deflexiones ............................... 90 
Figura 37. Deflexiones normalizadas a 1110 kPa ............................................................ 91 
Figura 38. Localización prueba de deflectometría ............................................................ 92 
Figura 39. Datos de entrada estructura de pavimento rígido – eje Golf ............................ 93 
Figura 40. Vida remanente eje Golf ................................................................................. 95 
Figura 41. Transferencia de carga ................................................................................... 96 
 
 
 
LISTA DE IMÁGENES 
 
 
pág. 
 
 
Imagen 1. Deflectómetro liviano de impacto .................................................................... 24 
Imagen 2. FWD – Deflectómetro de Impacto. .................................................................. 26 
Imagen 3. HDW – Deflectómetro de impacto pesado ...................................................... 27 
Imagen 4. MFV de Dynatest ............................................................................................ 29 
Imagen 5. Acelerómetro y laser de índice de Rugosidad internacional (IRI) .................... 32 
Imagen 6. RSP III de Dynatest ......................................................................................... 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABLAS 
 
 
pág. 
 
 
Tabla 1. Metodologías y software para evaluación de pavimentos .................................. 21 
Tabla 2. Cargas empleadas en la medición con FWD y HWD ......................................... 26 
Tabla 3. Comparaciónrendimientos en inspección de deterioros en pavimentos ............ 30 
Tabla 4. Coeficientes estructurales de pavimentos asfalticos existentes ......................... 45 
Tabla 5. Parámetros de evaluación estructural cualitativa ............................................... 50 
Tabla 6. Deflexiones medidas con el FWD ...................................................................... 51 
Tabla 7. División de tramos ............................................................................................. 56 
Tabla 8. Resumen de deflexiones por carril, en micrómetros. .......................................... 59 
Tabla 9. Módulos de elasticidad normalizado a 20°C de las zonas en estudio ................. 62 
Tabla 10. Nivel de confianza recomendado según la clasificación de la vía..................... 63 
Tabla 11. Valores típicos de la relación de Poisson en diseño de pavimentos ................. 64 
Tabla 12. Comprobación mecanicista zona 1 .................................................................. 65 
Tabla 13. Comprobación mecanicista zona 2 .................................................................. 66 
Tabla 14. Da para determinar estructuras de pavimento homogéneas ............................ 69 
Tabla 15. Espesores promedio de las unidades homogéneas ......................................... 70 
Tabla 16. Espesores de diseño de rehabilitación ............................................................. 71 
Tabla 17. Resumen módulos de elasticidad de las unidades homogéneas ..................... 78 
Tabla 18. Vida residual para la unidad homogénea 1. ..................................................... 80 
Tabla 19. Indicadores de evaluación funcional ................................................................ 81 
Tabla 20. Comparación de la Fricción .............................................................................. 81 
Tabla 21. Comparación del ahuellamiento ....................................................................... 82 
Tabla 22. Comparación de IRI ......................................................................................... 82 
Tabla 23. Reporte PCI eje Golf ........................................................................................ 87 
Tabla 24. Rangos D0 para pavimento rígido .................................................................... 88 
Tabla 25. Módulos obtenidos para el eje Golf .................................................................. 94 
Tabla 26. Lista de aeronaves – eje Golf ........................................................................... 95 
Tabla 27. Transferencia de carga – eje Golf .................................................................... 97 
Tabla 28. Intervenciones para el eje Golf ......................................................................... 98 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GLOSARIO 
 
 
AASHTO: Por sus siglas en inglés, American Association of State Highway and 
Transportation Officials, es un órgano americano que establece normas, 
metodologías, y pruebas, para el diseño y construcción de pavimentos flexibles, y 
rígidos. 
 
CUENCO DE DEFLEXIONES: El cuenco de deflexiones representa la respuesta del 
pavimento ante la acción de una carga de impacto, en este caso proporcionada por 
un deflectómetro de impacto, que por medio de geófonos mide la deformación 
vertical de la estructura de pavimento, obteniendo información necesaria para 
analizar estructuralmente el comportamiento de cada capa de pavimento. 
 
DEFLECTÓMETRO DE IMPACTO (FWD ó HWD): Equipo para medir la condición 
estructural de un pavimento flexible, rígido, y semi-rígido. 
 
DEFLECTÓMETRO LIVIANO (LWD): Equipo para el control de calidad de las capas 
de subrasante, bases granulares, y capas ligadas (espesores menores a 5 cm). 
 
DIELÉCTRICA: Es una constante utilizada en la calibración de espesores 
correlacionando apiques con información de georradar. 
 
DYNATEST EXPLORER: Software para el manejo y análisis de pruebas no 
destructivas. 
 
ELMOD: Software para análisis estructural, utilizando como datos de entrada las 
deflexiones medidas con deflectómetro de impacto. 
 
EQUIPO MULTIFUNCIONAL (MFV): Equipo para medir la condición funcional del 
pavimento. Realiza una auscultación de los deterioros del pavimento por medio de 
cámaras de alta resolución. 
 
GESTIÓN DE PAVIMENTOS: Es la implementación de un sistema basado en 
nuevas tecnologías que facilitan la toma de datos en campo y análisis de 
información para la evaluación de los pavimentos y su respectiva intervención en el 
tiempo adecuado y costos razonables. 
 
MICROAGLOMERADO: Es una mezcla asfáltica que puede ser en frio o caliente, la 
cual proporciona una nueva capa de rodadura, mejorando la resistencia al 
deslizamiento, el drenaje y la fricción superficial. 
 
PAVER: Software para determinar el índice de condición del pavimento PCI. 
PRUEBAS DESTRUCTIVAS: Son pruebas que se realizan a los pavimentos por 
medio de sondeos (extracción de núcleos) y apiques, con el fin de caracterizar las 
 
 
diferentes capas del pavimento, por ejemplo: espesores de capas, condición de los 
materiales, perfil de la estructura de pavimento, etc. 
 
PRUEBA NO DESTRUCTIVA: Son ensayos in-situ que se llevan a cabo a velocidad 
de tránsito o estacionales utilizando diferentes equipos especializados, los cuales 
no afectan físicamente la estructura de pavimento. 
 
SISTEMA BOUSSINESQ: se refiere a la teoría de elasticidad en los pavimentos, 
sus esfuerzos y deformaciones por ante la aplicación de una carga. 
 
SOBRE-CAPA: Hace referencia a la colocación de un refuerzo para mejorar la 
capacidad estructural de un pavimento, por ejemplo, una capa asfáltica sobre la 
estructura de pavimento existente. 
 
RADAR – GRAMA: Grafica que representa por medio de ondas electromagnéticas 
el espesor de las capas de una estructura de pavimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMEN 
 
 
En el presente documento se describen algunos métodos utilizados en la evaluación 
de pavimentos. Principalmente se habla del procesamiento y análisis de información 
tomada con equipos de prueba no destructiva de la empresa DYNATEST 
COLOMBIA. Para lo cual se analizaron tres tramos de diferentes proyectos en 
ejecución tomando como datos fundamentales, deflexiones, espesores, deterioros, 
índice de rugosidad internacional (IRI), entre otros. 
 
Con el fin de definir los tramos a evaluar, se revisó el alcance de cada proyecto 
donde se encontró un nivel de complejidad alto debido a la cantidad de mediciones, 
el tiempo de ejecución y entrega de resultados. Dada esta situación se eligieron 
tramos de estudio de los diferentes proyectos de los cuales se tenía información de 
pruebas estructurales y/o funcionales y que permitían hacer un análisis de la 
situación actual del pavimento. 
 
De los resultados obtenidos en la evaluación de los tramos se logró un análisis 
mecanicista, de vida residual, y estrategias de rehabilitación, para lo cual se 
definieron las intervenciones necesarias para los proyectos que lo requerían. 
Además, fue necesario estudiar los equipos de prueba no destructiva con los cuales 
se obtuvo la información de cada tramo seleccionado. 
 
 
Palabras clave: Análisis mecanicista, deflexiones, deterioros, índice de rugosidad 
internacional, prueba no destructiva y vida residual. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
La evaluación de pavimentos es fundamental en los planes de mantenimiento y 
rehabilitación de vías, donde el criterio del ingeniero y la aplicación de metodologías 
de diseño como la AASHTO, INVIAS, SHELL, entre otras, buscan la solución 
apropiada al desgaste y pérdida de capacidad estructural de una vía. Dicha 
evaluación permite conocer el estado actual de la vía, ya sea a nivel de proyecto, 
red, o estratégico, por lo tanto, se considera en la gestión de pavimentos para 
determinar el costo y tiempo adecuado en el cual se debe intervenir la estructurade 
pavimento con el fin de brindar seguridad y comodidad a los usuarios. 
 
Dentro del ámbito de los pavimentos es necesario que éstos tengan la capacidad 
que se requiere para soportar las solicitaciones de carga y factores ambientales, 
dado que debe cumplir con un nivel óptimo de servicio para los usuarios. Por lo tanto 
la evaluación de daños o patologías de los pavimentos a través de su periodo de 
diseño se hace necesaria. Para determinar en qué estado se encuentran los 
pavimentos se requiere de pruebas destructivas y no destructivas, las cuales se 
llevan a cabo in-situ y en laboratorio. El análisis de estas pruebas permite conocer 
las características y condiciones de las capas que componen la estructura del 
pavimento. 
 
Actualmente las pruebas destructivas por su alto costo y bajo rendimiento son 
complementadas con pruebas no destructivas. Estas pruebas utilizan equipos de 
alta tecnología, generando un mayor rendimiento y disminución en costos. Dentro 
de las pruebas no destructivas más usadas, en la auscultación de deterioros y 
evaluación de capacidad estructural, se pueden mencionar las imágenes 3D y 
deflectómetro de impacto. 
 
De acuerdo con lo anterior, el presente trabajo de pasantía tuvo como objetivo 
general realizar el procesamiento y análisis de datos tomados con equipos de 
evaluación no destructiva de la empresa DYNATEST COLOMBIA. Por otra parte se 
plantearon los siguientes objetivos específicos: 
 
 Reconocer las características específicas de los equipos FWD, LWD y MFV 
empleados para la evaluación estructural y funcional de pavimentos. 
 Analizar datos por medio de software de imágenes 3D LCMS y ELMOD sobre el 
estado funcional y estructural, respectivamente. 
 Evaluar soluciones apropiadas al estado funcional y estructural de mínimo tres 
proyectos viales asignados por Dynatest. 
 
Los siguientes capítulos presentan una descripción y explicación del proceso que 
se llevó a cabo en la evaluación de los tramos seleccionados, y están organizados 
de la siguiente forma: 
17 
 
En el capítulo 1 se encuentran los aspectos generales, donde se presenta una breve 
reseña de la historia de Dynatest, sus servicios de consultoría, y los equipos de 
evaluación no destructiva que ofrece. También se mencionan algunas de las 
actividades que se llevaron a cabo en la empresa en el desarrollo de la pasantía. 
 
En el capítulo 2 se presenta la metodología llevada a cabo para la realización de la 
pasantía, estableciendo tres fases: la primera hace referencia a la vinculación con 
la empresa Dynatest; la segunda al procesamiento de datos, especialmente 
deflectometría y deterioros; la tercera hace referencia al análisis de resultados y 
recomendaciones propuestas para los diferentes proyectos seleccionados. 
 
El capítulo 3 describe algunos equipos de evaluación no destructiva, para medir la 
condición estructural y funcional de los pavimentos. Se muestran algunos aspectos 
generales como: aplicabilidad, ventajas y resultados. 
 
En el capítulo 4 se mencionan las características principales de los softwares 
usados en la pasantía. 
 
El capítulo 5 resume las bases teóricas acerca de las metodologías de evaluación 
de pavimentos, especialmente la metodología AASHTO de 1993, la metodología del 
cálculo de PCI y la calificación cualitativa del pavimento según Horak. 
 
En el capítulo 6 se presenta el análisis de la evaluación estructural y/o funcional de 
los proyectos seleccionados, los cuales comprenden pavimentos flexibles y rígidos, 
así como las recomendaciones para mejorar las condiciones de la estructura de 
pavimento. 
 
El capítulo 7 presenta las conclusiones del trabajo de pasantía. Se muestra los 
resultados de la evaluación de los tres proyectos: tramo vial Caucasia – Zaragoza, 
tramo vial Magdalena medio, y calle de rodaje eje Golf – Aeropuerto Bogotá 
 
En el capítulo 8 se hacen algunas recomendaciones acerca de las pruebas en 
campo con equipos de prueba no destructiva, así como los aspectos a considerar 
en la evaluación estructural y funcional de pavimentos. 
 
Al final del documento se mencionan los anexos citados en el capítulo 6, los cuales 
presentan las memorias de cálculo y datos obtenidos de las mediciones de 
deflectometría y deterioros. 
 
 
 
 
 
 
18 
 
1. ASPECTOS GENERALES 
 
 
Los pavimentos por su condición estructural son adecuados para soportar las 
cargas de tránsito y factores ambientales, los cuales a través del tiempo afectan 
directamente su estado funcional y estructural. Dada esta condición se requiere una 
evaluación periódica de los mismos, proporcionando soluciones efectivas y evitando 
sobrecostos por reconstrucción o inadecuado manejo en los sistemas de gestión de 
pavimentos. 
 
En la actualidad los sistemas de gestión de pavimentos utilizan una avanzada 
tecnología, proporcionando unos resultados acertados sobre la condición de los 
pavimentos, lo cual permite establecer planes de mantenimiento, rehabilitación o 
reconstrucción durante un periodo de análisis establecido. Dichas tecnologías son 
usadas por diferentes empresas de consultoría del área de pavimentos. 
 
De acuerdo con lo anterior, el trabajo realizado en la pasantía “ANÁLISIS DE 
DATOS EN LA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS EMPLEANDO EQUIPOS DE 
PRUEBA NO DESTRUCTIVA” en la empresa Dynatest se plantearon estrategias de 
mejoramiento de estructuras de pavimento por medio de información basada en 
equipos no destructivos y software de análisis estructural y funcional. Cabe 
mencionar que la duración de la pasantía fue de cinco meses. Se inició el 6 de 
agosto de 2018 y finalizó el 4 de enero de 2019. 
 
Por otra parte, durante la pasantía fueron asignadas tareas de auscultación visual 
de deterioros por medio de Dynatest Explorer, según la metodología ASTM D5340-
12 para aeropuertos y ASTM 6433-11 para vías y estacionamientos, obteniendo 
solamente el procesamiento de datos en los siguientes proyectos: 
 
 Calle de rodaje Delta - Aeropuerto Mariscal La Mar, Cuenca – Ecuador 
 107.8 km evaluados de: Richmond Virginia – Estados Unidos 
 
En deflectometría fueron procesados y analizados por medio de ELMOD 6.0 los 
siguientes proyectos: 
 
 Vía Caucasia – Zaragoza* 
 Tramo en el Magdalena medio* 
 Calle de rodaje eje Golf – Aeropuerto Bogotá* 
 
En cuanto al reconocimiento de los equipos LWD, FWD y MFV, no fue posible su 
uso debido al tipo de contrato realizado con la empresa, el cual fue auxiliar de 
ingeniería en oficina. 
 
* Dada las políticas de Dynatest, no se puede revelar información de los proyectos contratados, por 
lo cual se dan a conocer con otro nombre. 
19 
 
Sin embargo, se obtuvo acceso para conocer las partes que componen los equipos 
y obtener las fotografías correspondientes, para finalmente realizar una descripción 
de dichos equipos. 
 
Para conocer acerca de Dynatest, en los siguientes numerales se describe su 
historia, sus equipos y consultoría en la evaluación de pavimentos en vías y 
aeropuertos. 
 
 
1.1 RESEÑA HISTÓRICA DE DYNATEST 
 
Dynatest1 fue fundada en 1976 por tres compañeros de la Universidad Técnica de 
Dinamarca; Richard Stubstad, ingeniero civil; Anders Sorensen, ingeniero mecánico 
y electrónico; y Mark Hayven, quien era el encargado de la parte comercial. El 
equipo desarrollo el primer deflectómetro de impacto (FWD), y más adelante se 
convirtió en una de las empresas especializadas en el desarrollo y fabricación de 
equipos de evaluación y software de pavimentos. 
 
A finales de los años 90, Dynatest entro en el mercado de los perfilómetros laser. El 
RSP III y IV rápidamente se convirtieron en un gran éxito, ofreciendo calidad y 
confiabilidad. En 2003 Dynatest compró las divisiones y patentes de los 
perfilómetros y los equipos de fricción de KJ Law. Dynatest se encargó de actualizar 
dichos equipos y el software utilizado en los dispositivos de fricción 6875, 1295, y 
995 actualmente al servicio. 
 
Por otra parte, la división de consultoría desde sus inicios ha proporcionado 
servicios de ingenieríade pavimentos a través del uso de tecnología aplicada en 
equipos de evaluación no destructiva y software para análisis de pavimentos. 
 
Actualmente Dynatest cuenta con oficinas en Dinamarca, Estados Unidos, Reino 
Unido, Italia, Nueva Zelanda, Perú, Colombia, Malasia e India, brindando calidad en 
sus servicios y equipos de evaluación no destructiva, dirigida a la comunidad de la 
ingeniería de pavimentos en todo el mundo. 
 
 
1.2 SERVICIOS DE CONSULTORÍA DE DYNATEST 
 
En Dynatest se busca dar solución a los problemas de infraestructura por medio de 
la consultoría de ingeniería de pavimentos, enfocada al tema de evaluación 
estructural y funcional, para lo cual se utilizan equipos de prueba no destructiva y 
software propios de Dynatest, tales como: ELMOD, Dynatest Explorer (DE) y PERS. 
 
 
1 DYNATEST. Historia de Dynatest. Junio de 2018. 
20 
 
Además, se emplean otros software como PAVER y HDM IV, para análisis funcional 
y plan de gestión de pavimentos, respectivamente. 
 
Con la ayuda de estas herramientas Dynatest plantea sistemas de gestión de 
pavimentos (PMS, Pavement Managen System) a los proyectos viales y de 
aeropuertos, permitiendo un adecuado manejo de los recursos para mantener los 
pavimentos en buen estado. Actualmente se están desarrollando proyectos en 
Latinoamérica, los cuales comprenden la evaluación funcional y/o estructural de 
aeropuertos y corredores viales, dentro de los cuales se tienen: 
 
 Aeropuertos: México, Ecuador, Perú, y Colombia 
 Corredores viales: Argentina y Colombia. 
 
Considerando la cantidad de proyectos y su complejidad, el área de consultoría 
cuenta a su vez con el área de Rating, la cual corresponde al procesamiento de 
deterioros, es decir, su clasificación y cuantificación por medio de Dynatest Explorer 
y de la cual se hizo parte durante la pasantía. 
 
 
1.3 EQUIPOS DYNATEST 
 
Dynatest cuenta con un portafolio variado de equipos no destructivos para 
mediciones estructurales, funcionales y de fricción. En Colombia, Dynatest cuenta 
con el HWD, LWD, RSP III, RSP IV y MFV. Sin embargo, la casa matriz de Dynatest 
ha desarrollado nuevos y avanzados equipos, de los cuales se destacan los 
siguientes: 
 
 
Estructurales 
 
 Deflectómetro de impacto rápido (FastFWD): Equipo nuevo, el cual utiliza el 
mismo principio que el FWD, pero su rendimiento es 5 veces mayor. 
 
 Raptor (RWD): Equipo nuevo, capaz de medir deflexiones a velocidad de 
tránsito. 
 
 Deflectómetro montado en camión TMD: Es adecuado cuando las operaciones 
con remolque se ven limitadas, pero conservando el mismo principio de los 
equipos FWD y HWD 
 
 
 
 
 
21 
 
Funcionales 
 
 Vehículo multifuncional (MFV): Captura imágenes 2D y 3D de la condición 
superficial del pavimento. 
 
 Perfilómetro laser (RSP III): Mide IRI, ahuellamiento, perfil longitudinal y 
transversal de la vía. 
 
 
Fricción 
 
 Evaluador de fricción de pista (Runway Friction Tester, RFT): Es usado en las 
pistas de despegue y aterrizaje de los aeropuertos para medir la fricción (Mu). 
 
 Evaluador de fricción de deslizamiento en autopista (Highway Slip Friction 
Tester, HFT): Proporciona coeficientes de fricción en la situación más crítica del 
pavimento, es decir, húmedo. 
 
Ahora bien, en el desarrollo de la pasantía fue posible reconocer los equipos HWD, 
FWD, LWD, RSP III, RSP IV, y MFV además de charlas sobre su funcionamiento e 
importancia en la evaluación de pavimentos. 
 
Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, y dada las herramientas para realizar 
evaluación de pavimentos en la empresa Dynatest, fue posible integrar la 
información tomada en campo de algunos proyectos en ejecución, su análisis y 
respectivas recomendaciones acerca de las estrategias que se deben considerar 
para mejorar las condiciones de las estructuras de pavimento en estudio. 
 
Por último, respecto al procesamiento y análisis de datos, fueron utilizadas las 
metodologías de evaluación de pavimentos y software que se mencionan en la 
siguiente tabla. 
 
Tabla 1. Metodologías y software para evaluación de pavimentos 
Metodologías 
 AASHTO 93 
 Parámetros cualitativos de Horak 
 Índice de condición del pavimento, PCI (ASTM D5340-12 para aeropuertos 
y ASTM 6433-11 para vías) 
Software 
 ELMOD 6.0 
 Dynatest Explorer 
 Kenlayer 
 FAARFIELD 
 Macros de Excel: Metodología AASHTO 93 
 Google Earth 
Fuente: Elaboración propia. 
22 
 
2. DISEÑO METODOLÓGICO 
 
 
La metodología para llevar a cabo la pasantía se planteó en tres fases las cuales comprenden el conocimiento de 
nuevas herramientas computacionales, equipos y experiencia en el análisis de patologías que presentan los 
pavimentos. En la Figura 1 se muestra dichas fases metodológicas. 
 
Figura 1. Fases metodológicas 
 
Fuente: Elaboración propia. 
23 
 
3. EQUIPOS DE EVALUACIÓN NO DESTRUCTIVA DE PAVIMENTOS 
 
 
Los equipos de evaluación no destructiva miden la capacidad estructural y funcional 
de los pavimentos, los cuales son fundamentales para el análisis en la gestión de 
pavimentos. Dichos equipos han mejorado el rendimiento y la calidad en cuanto a 
obtención y procesamiento de datos. 
 
A continuación, se describen algunos equipos de pruebas no destructivas de la 
marca Dynatest. 
 
 
3.1 EQUIPOS PARA MEDIR LA CONDICIÓN ESTRUCTURAL 
 
Estos equipos proporcionan información de la condición de respuesta del pavimento 
ante la aplicación de una carga. A través del cuenco de deflexiones son analizadas 
las diferentes capas que componen la estructura de pavimento, y por medio de retro 
– cálculo se determinan los módulos de rigidez de las capas. Además, es posible 
determinar algunos parámetros fundamentales en el diseño de rehabilitaciones, por 
ejemplo, los parámetros AASHTO 93 (Mr subrasante, número estructural, y módulo 
equivalente). Algunos de los equipos utilizados en el análisis estructural se 
describen a continuación. 
 
 
3.1.1 LWD (Light Weight Deflectometer) – Deflectómetro Liviano 
 
El deflectómetro liviano2 es una versión portátil del FWD, es decir, emplea los 
mismos principios físicos y mecánicos, pero con la diferencia en la proporción y 
forma de aplicación de la carga. Se aplica una carga de forma sinusoidal sobre la 
capa de pavimento o subrasante a ensayar, para lo cual tiene una configuración de 
peso estándar de 10 kg o de 15 kg, y puede aplicar cargas hasta 15 kN de fuerza 
de impacto. 
 
La información de la aplicación de carga y la respuesta del pavimento es obtenida 
de manera digital por parte de los sensores del equipo (celda de carga, ver Imagen 
1, parte derecha). El deflectómetro liviano cumple con las siguientes normas ASTM3: 
 
 ASTM E2583-07 (2015) "Método de prueba estándar para medir deflexiones con 
un deflectómetro de peso ligero (LWD) 
 
2 DYNATEST. Uso del LWD para análisis y control de calidad en capas granulares. p.1 
3 DYNATEST. Información del deflectómetro de impacto liviano. Especificaciones [en línea]. 
[revisado el 27 de agosto de 2018]. Disponible en internet: https://web.dynatest.com/deflectometro-
de-impacto-liviano-lwd/ 
https://web.dynatest.com/deflectometro-de-impacto-liviano-lwd/
https://web.dynatest.com/deflectometro-de-impacto-liviano-lwd/
24 
 
 ASTM E2835-11 (2015) "Método de prueba estándar para medir deflexiones 
usando una prueba de carga de impulso de plato portátil. 
 
 
 Aplicabilidad 
 
El LWD es adecuado para la evaluación de los materiales de: subrasante, capas 
granulares (base o subbase), y pavimentos asfálticos con capas delgadas. 
 
 
Imagen 1. Deflectómetro liviano de impacto 
 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
Según Dynatest4, no se recomienda para la evaluación sobre capas de pavimentos 
rígidos o pavimentos flexibles de capacidad estructural alta, dado que no se 
alcanzan niveles de deformación adecuados para la determinación de las 
propiedades mecánicas de los materiales presentes. 
 
 
 Ventajas y ResultadosLa principal ventaja del empleo del LWD en pavimentos, está asociada a la 
versatilidad y facilidad de ejecución de las pruebas. A partir de las pruebas 
realizadas, se puede obtener información no disponible fácilmente con pruebas 
convencionales como densidad, CBR (California Bearing Ratio: Ensayo de relación 
 
4 DYNATEST. Uso del LWD. Op. cit., p.2. 
25 
 
de soporte de California) o pruebas de placa, dentro de la cual se destacan los 
siguientes resultados del LWD: 
 
 Determinación del módulo dinámico y resiliente de la capa asfáltica y granulares, 
respectivamente, para toma de decisión sobre aceptación o rechazo de capas 
construidas de pavimento, antes de colocar las capas superiores del pavimento. 
 Validación de los parámetros de diseño contra los resultados de campo. 
 Según Dynatest5, su rendimiento en ejecución de pruebas, supera al tiempo de 
una prueba con viga Benkelman (Se pueden efectuar 30 pruebas en el tiempo 
de una prueba de viga Benkelman.) 
 Bajo costo por prueba. 
 Geo-referenciación de puntos de prueba y resultados. 
 
 
 Componentes principales 
 
 Mango actuador, de altura variable 
 Peso de caída (variable en configuración entre 10 kg y 20 kg) 
 Sistema de amortiguamiento 
 Celda de carga 
 Sensores de deformación 
 Sistema de adquisición de datos 
 Software de análisis. 
 
 
3.1.2 FWD (Falling Weight Deflectometer) – Deflectómetro de impacto 
 
El FWD produce una carga de impulso dinámico que simula una rueda en 
movimiento, lo cual proporciona un cuenco de deflexiones útil para determinar los 
módulos de cada capa de pavimento por medio de retro- cálculo. En la imagen 2 se 
muestra dicho equipo, al lado izquierdo se tiene una vista general y al costado 
derecho se muestra el sistema de carga. 
 
El sistema hidráulico permite el levantamiento de las masas de ensayo hasta una 
determinada altura (Es posible aplicar al pavimento una carga variable en función 
de las masas aplicadas y la altura de caída), desde la que se dejan caer sobre una 
placa de ensayo de 300 mm o 450 mm de diámetro la carga necesaria para obtener 
el cuenco de deflexiones. Normalmente se realizan tres golpes, los dos primeros 
para asentamiento y el tercero es el que se utiliza para realizar los cálculos. Sin 
embargo, se debe tener presente las exigencias que define el proyecto o el cliente. 
 
 
 
 
5 Ibid., p 3. 
26 
 
Imagen 2. FWD – Deflectómetro de Impacto. 
 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
 Aplicabilidad 
 
El FWD es usado en vías con medios y altos volúmenes de tránsito como lo son: 
vías secundarias, y primarias, para lo cual la placa de carga debe ser capaz de 
distribuir uniformemente la carga sobre la superficie del pavimento. Los diámetros 
más comunes de las placas son de 300 y 450 mm de diámetro para realizar 
mediciones sobre autopistas y pistas aéreas, respectivamente, aunque este último 
normalmente requiere de la utilización del HWD. El rango de cargas empleado por 
estos dos equipos se muestra en la siguiente tabla. 
 
 
Tabla 2. Cargas empleadas en la medición con FWD y HWD 
Equipo Carga 
FWD 1500 – 27000 lbf (7 – 120 kN) 
HWD 6500 – 71800 lbf (30 – 320 kN) 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
27 
 
Para llevar a cabo las pruebas en campo, es necesario que el FWD se haya 
calibrado. Según el protocolo AASHTO R32-11 se debe calibrar la celda de carga y 
los sensores (geófonos) anual y mensualmente, con el fin de obtener datos 
coherentes en las mediciones. Además, las pruebas deben cumplir con la norma 
ASTM D4694-96. 
 
La ubicación de los ensayos se hace de la siguiente manera: 
 
 Pavimento flexible, análisis estructural: En la huella 
 Pavimento flexible, análisis no estructural: Entre huellas 
 Pavimento rígido: Centro de la losa y bordes (juntas y esquinas) 
 
 
 Ventajas 
 
 Preciso y rápido, puede ejecutar hasta 60 pruebas por hora. 
 Proporciona el cuenco de deflexiones (con capacidad de 15 geófonos) 
 Determinación de los módulos dinámico y resiliente de las diferentes capas del 
pavimento, por medio del software ELMOD (ver subcapítulo 4.1) 
 Ideal para análisis y diseño mecanicista - empírico. 
 Geo-referenciación de puntos de prueba y resultados. 
 
 
3.1.3 HWD (Heavy Weight Deflectometer) – Deflectómetro de impacto pesado 
 
Las características del HWD son muy parecidas a las del FWD, en cuanto a su 
calibración y recolección de datos, sin embargo, su aplicabilidad difiere en el empleo 
de una mayor aplicación de carga. En la Imagen 3 se muestra el HWD de Dynatest. 
 
 
Imagen 3. HDW – Deflectómetro de impacto pesado 
 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
28 
 
 Aplicabilidad 
 
El HWD es utilizado en pavimentos flexibles y rígidos, usualmente para aeropuertos, 
para lo cual puede simular la carga de aviones pesados como el Boing 747, B-777, 
Airbus-380, entre otros, lo cual posibilita un análisis en tiempo real del impacto que 
realizan dichas aeronaves al pavimento. Para estas pruebas es utilizada la placa de 
450 mm. 
 
En la ejecución de las pruebas tanto en FWD como en HWD se debe verificar que 
las deflexiones decrezcan a lo largo de los geófonos formando el cuenco de 
deflexiones, dando la deflexión máxima bajo del plato de carga y la mínima en el 
último geófono (ver Figura 2). 
 
 
Figura 2. Cuenco de deflexiones 
 
Fuente: ANI. Factibilidad segunda calzada Ibagué – Cajamarca. APP GICA S.A.Tomo 5, 
estudios actualizados. Diciembre de 2013. p. 11. 
 
 
El espacio entre geófonos es variable de acuerdo al tipo de medición a realizar, es 
decir, en pavimentos flexibles se coloca una línea de hasta 15 geófonos separados 
típicamente; 0, 200, 300, 450, 600, 900, 1200, 1500, y 1800 mm. Para transferencia 
de carga en pavimentos rígidos se colocan a 200 y 300 mm atrás, adelante, y al 
lado del plato de carga tal como lo muestra la Figura 3. 
 
 
Figura 3. Ubicación geófonos para transferencia de carga 
 
Fuente: ORTIZ MOSCOSO, Javier A. Capacitación en ELMOD 6. DYNATEST. p. 44. 
 
29 
 
3.2 EQUIPOS PARA MEDIR LA CONDICIÓN FUNCIONAL 
 
En Dynatest la evaluación de la condición funcional se realiza principalmente 
mediante el sistema de inspección de la condición del pavimento PCSS (Pavement 
Condition Survey System), el cual vincula software y equipos de evaluación 
funcional, los cuales se describen a continuación. 
 
 
3.2.1 MFV - Vehículo multifuncional 
 
Según la definición de Dynatest6, el MFV permite capturar imágenes de alta 
definición en 2D y 3D por medio del sistema láser de medición de grietas LCMS 
(Laser Crack Measurement System). Además, combina la funcionalidad del 
perfilómetro láser RSP (Road Surface Profiler) con el fin de realizar mediciones de 
índice de rugosidad internacional (IRI), perfil longitudinal y transversal, macro-
textura, deterioros superficiales y datos GPS. En la Imagen 4 se muestra 
únicamente el montaje de las cámaras LCMS que componen el MFV. 
 
 
Imagen 4. MFV de Dynatest 
 
Fuente: Dynatest Colombia. 2018 
 
 
 
6 DYNATEST. Equipos funcionales. Descripción de equipos [en línea]. [revisado el 3 de septiembre 
de 2018]. Disponible en internet: https://www.dynatest.com/vehiculo-multi-funcional-mfv. 
https://www.dynatest.com/vehiculo-multi-funcional-mfv
30 
 
El MFV es utilizado en la determinación del PCI (Pavement Condition Index) por 
medio de la evaluación de deterioros realizada en el software Dynatest Explorer 
(DE), lo cual es llevado al software PAVER para finalmente determinar el PCI. 
 
Una comparación entre diferentes métodos de auscultación visual de deterioros 
muestra beneficios al utilizar el MFV en el análisis de 1,000 km de vía, ya que reduce 
el tiempo de recolección y análisis de datos, tal como lo muestra la Tabla 3. 
 
 
Tabla 3. Comparación rendimientos en inspección de deterioros en pavimentos 
 
Fuente: Modificado por el autor, de: DYNATEST. Presentación MFV. 
 
 
Puede decirse de manerageneral que, para una vía diseñada, construida y 
mantenida adecuadamente, el pavimento se deteriora desde su puesta en servicio 
hasta alcanzar un nivel de inaceptabilidad en el que el usuario percibe mayores 
tiempos de viaje e incomodidad. De manera tal que, en el principio se verá afectado 
de forma lenta y mucho más rápida hacia el final, acelerándose significativamente 
su deterioro de manera progresiva a partir de un determinado momento. En el 
esquema que muestra la Figura 4 se observa una curva de desempeño típica en la 
vida útil de un pavimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Descripción Inspección Manual Inspección con LRIS Inspección con LCMS
Tiempo en recolección de 
datos 
50 días 5 días 5 días
Reportes y análisis 25 días 100 días 10 días
Tipo de deterioros Todos Mayoría de deterioros
Ahuellamiento, 
macrotextura, grietas, 
baches, envejecimiento 
(Wheathering y 
Ravelling)
LCMS: Laser Crack Measuring SystemLRIS: Laser Road Imaging System
31 
 
Figura 4. Curva de desempeño típica de los pavimentos 
 
Fuente: RODRÍGUEZ MORERA, José David. Gestión de pavimentos: decisiones, 
estrategia y planificación de largo plazo. En: congreso de infraestructura de transporte (27, 
julio: LanammeUCR –Universidad de Costa Rica), 2017. p 5. 
 
 
3.2.2 Perfilómetro laser (RSP III) 
 
El perfilómetro laser de Dynatest es utilizado en la auscultación no destructiva para 
la evaluación funcional de los pavimentos. Se usa para medir directamente el perfil 
longitudinal y transversal, IRI y el ahuellamiento. Está compuesto por una viga que 
cuenta con una serie de acelerómetros los cuales corrigen las mediciones por el 
movimiento de la camioneta. Cuenta también, con un láser que brinda una 
respuesta de acuerdo con las características de regularidad de la vía (ver Imagen 
5). Además, permite la colocación de un láser adicional que mide la textura, por lo 
cual se convierte en uno de los equipos fundamentales en el análisis de la condición 
funcional de la vía. 
 
Según Dynatest7, el equipo cumple con las normas ASTM E950 Clase 1, AASHTO 
R 57 y verificadas independientemente, tales como el Text-1001-s, garantizando 
alta precisión y repetitividad bajo una variedad de condiciones que aseguran que 
los datos puedan ser usados para evaluación de proyectos en sistemas de gestión 
de pavimentos. 
 
 
 
7 DYNATEST. Equipos funcionales. Descripción de equipos [en línea]. [revisado el 3 de septiembre 
de 2018]. Disponible en internet: https://www.dynatest.com/perfilometro-laser-rsp-mk-iii. 
https://www.dynatest.com/perfilometro-laser-rsp-mk-iii
32 
 
Imagen 5. Acelerómetro y laser de índice de Rugosidad internacional (IRI) 
 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
Para medir ahuellamiento Dynatest tiene una configuración de 5 láseres, los cuales 
van ubicados en el centro de la viga, dos a 80 cm del centro (por las huellas) y dos 
más a los extremos (los cuales son unas extensiones removibles). En la Imagen 6 
se muestra la viga con la configuración de tres láseres, solamente para medir perfil 
longitudinal, transversal e IRI. 
 
 
Imagen 6. RSP III de Dynatest 
 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
 
 
33 
 
4. SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS 
 
 
Los principales software de Dynatest con los cuales se hizo análisis estructural y 
funcional de los proyectos fueron: ELMOD y DYNATEST EXPLORER (DE). Por otra 
parte, se mencionan otros software fundamentales en la evaluación de pavimentos 
y que son complementarios a ELMOD y DE. 
 
 
4.1 ELMOD 6.0 
 
ELMOD es un software de Dynatest, útil para el análisis estructural de pavimentos, 
sus siglas provienen de Evaluation of Layer Moduli and Overlay Desing (Evaluación 
de módulos de capa y diseño de sobrecapas). Puede analizar pavimentos flexibles, 
rígidos y afirmados tanto en vías como en aeropuertos. 
 
En la Figura 5 se observa de forma general los datos de entrada que requiere 
ELMOD, los cálculos que realiza, y los resultados generados. 
 
 
Figura 5. Visión general de ELMOD 
 
Fuente: ORTIZ MOSCOSO, Javier A. Capacitación en ELMOD 6. DYNATEST, 2017. p. 44. 
 
34 
 
El análisis realizado en ELMOD se basa en la teoría de Odemark el cual utiliza el 
método de espesores equivalentes para efectuar el retro-cálculo. Las ventajas de 
este enfoque son que la no linealidad del material se puede considerar y el cálculo 
es más rápido que el análisis elástico estratificado convencional. 
 
Para llevar a cabo el análisis, ELMOD toma como datos de entrada las deflexiones 
medidas en campo por el equipo LWD, FWD, y HWD. Además de las deflexiones, 
es posible visualizar los datos por medio del sistema de posicionamiento global 
(GPS) instalado en el equipo, así como también datos de, temperatura del aire y de 
la superficie del pavimento. Cuenta con herramienta de localización, a través de 
DTMap (es un módulo para mostrar datos relacionados con condiciones y puntos 
en un mapa) donde pueden ser observadas las deflexiones en escala de colores a 
fin de identificar puntos críticos, tal como lo muestra el ejemplo de la Figura 6. 
 
 
Figura 6. Rango de deflexiones identificadas en el mapa 
 
Fuente: Dynatest. 
 
 
Algunos de los principales resultados proporcionados por ELMOD son: 
 
 Deflexiones normalizadas por carga y temperatura 
 Módulos de superficie: Los módulos de superficie se utilizan para evaluar la 
calidad de los datos de deflexiones, ya que se puede realizar una comprobación 
rápida para determinar la existencia o no de una capa rígida a poca profundidad, 
35 
 
tal como lo muestra el esquema en la parte superior (buen comportamiento de 
los datos) y la parte inferior (existencia de capa rígida) de la Figura 7. 
 
 
Figura 7. Módulos de superficie 
 
Fuente: ORTIZ MOSCOSO, Javier A. Capacitación en ELMOD 6. DYNATEST. p. 119, y 
124. 
 
 
 Espesores de capa: Espesores obtenidos del análisis con georradar. 
 Módulos de capa: Los módulos retro-calculados en ELMOD son determinantes 
para el diseño de la rehabilitación y para verificar si la estructura cumple con los 
criterios de la mecánica de pavimento, es decir, fatiga, ahuellamiento, deflexión 
máxima y porcentaje de reserva critica. De modo que son indispensable en el 
análisis de las estructuras existentes de los proyectos evaluados, así como de 
las alternativas planteadas. 
 
 
4.2 DYNATEST EXPLORER 
 
Dynatest Explorer (DE) es un software que permite el almacenamiento, 
procesamiento y manejo de datos de todos los equipos Dynatest. Además, se puede 
utilizar DE para el análisis automatizado de imágenes en 3D del MFV, y proporciona 
36 
 
un conjunto de herramientas para el análisis manual de imágenes en 2D recopiladas 
con el LRIS (Laser Road Imaging System). 
 
En la evaluación de deterioros en pavimentos Dynatest Explorer proporciona una 
imagen en 3D o 2D donde se pueden visualizar los deterioros de forma gráfica y 
una imagen del derecho de vía (ROW, right of way), tal como lo muestra el ejemplo 
de la Figura 8. 
 
 
Figura 8. Inspección de deterioros en DE 
 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
 
 
 
37 
 
5. METODOLOGÍAS DE EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS 
 
 
Existen diferentes metodologías para evaluar el comportamiento estructural y 
funcional de los pavimentos, las cuales requieren de información primaria y 
secundaria, como pueden ser: datos de pruebas destructivas o no destructivas e 
información de diseños y estudios del proyecto vial. A continuación, se presenta el 
estado del arte respecto a metodologías de diseño de rehabilitaciones y se describe 
la metodología AASHTO 93 para el diseño de refuerzos. También se presenta como 
análisis funcional el concepto de índice de condición del pavimento (PCI). 
 
 
5.1 ESTADO DEL ARTE 
 
Se han realizado diferentes investigaciones acerca de la evaluación de pavimentos 
mediante pruebas no destructivas aplicando metodologías que establecen criterios 
para determinar estrategias de mantenimiento, rehabilitación, y reconstrucción. A 
continuación,se mencionan algunas de dichas investigaciones. 
 
 Un artículo publicado en la revista semestral de la DIUC8 (Dirección de 
investigación de la Universidad de Cuenca) plantea analizar la factibilidad y 
eficiencia de la deflectometría para evaluar la capacidad portante de la estructura 
de un pavimento flexible en vías locales de la red austral E405, Ecuador. 
 
Mediante el equipo no destructivo conocido como deflectómetro de impacto se 
generan deflexiones en el pavimento, las que son interpretadas a través de 
técnicas basadas en análisis inverso como AASHTO 93, LUKANEN, YONAPAVE 
y ROHDE. Dichas técnicas permiten la cuantificación y cualificación del nivel de 
deterioro estructural del sistema pavimento-subrasante a través de dos 
parámetros. El primer parámetro se define mediante el módulo resiliente, el cual 
es comparado con los software EVERCALC y ANSYS, que sustentan su desarrollo 
en análisis inverso y elementos finitos respectivamente. Por otro lado, el segundo 
parámetro se define mediante la capacidad estructural del sistema pavimento-
subrasante, el cual es analizado a través del concepto de deflexión característica 
propuesta por la guía de diseño AASHTO 93. El estudio da a conocer que el mejor 
método para caracterizar el estado del pavimento es la técnica propuesta por 
YONAPAVE. 
 
 
 Investigaciones realizadas en Virginia9 Estados Unidos, acerca de la idoneidad 
del deflectómetro liviano (LWD) para determinar los módulos de capas in-situ del 
 
8 ÁVILA, Edisson, ALBARRACÍN, Flavio, y BOJORQUE, Jaime. Evaluación de pavimentos en base 
a métodos no destructivos y análisis inverso. Facultad de ingeniería, Universidad de Cuenca. 
Maskana, Vol. 6, 2015. 
9 HOSSAIN, M. Shabbir y APEAGYEI, Alex K. Evaluation of the Lightweight Deflectometer for in-situ 
determination of pavement layer moduli. Virginia Transportation Research Council. March, 2010. 
38 
 
pavimento en su fase de construcción, encontraron gran variabilidad de los 
resultados al compararlos con el GeoGauge (equipo para el control de la 
compactación del suelo en terreno mediante rigidez y módulo) y el penetrómetro 
de cono dinámico (DCP). Los investigadores Hossain Shabbir y Apeagyei Alex 
encontraron lo siguiente: 
 
No hubo correlaciones significativas entre los resultados con los dispositivos. 
Aunque no se encontró una relación única entre los módulos LWD medios y los 
módulos GeoGauge o DCP, se encontró una buena correlación cuando se 
compararon los valores de rigidez del percentil 85. El efecto de la densidad seca 
no fue evidente, pero el contenido de humedad mostró una influencia significativa 
en la rigidez medida con los tres dispositivos, especialmente el LWD. Una 
investigación de laboratorio limitada indicó que el alto valor de módulo para el LWD 
puede ser atribuible a la succión del suelo o al desarrollo de presión de poro a partir 
de la carga transitoria del LWD sobre un suelo de grano fino. 
 
Teniendo en cuenta lo anterior, los autores recomiendan no hacer uso del LWD 
en el control de calidad en la construcción, hasta que se realicen más 
investigaciones del efecto de la humedad en el módulo de rigidez, además de 
realizar pruebas de laboratorio. Sin embargo, establecen que el LWD puede 
medir directamente las propiedades del módulo que son la base del nuevo diseño 
de pavimento MEPDG 2008. 
 
 Según el proyecto “Evaluación de pavimentos flexibles por el método PAVER y 
propuesta de mantenimiento vial integral de la carretera Colta – Alausí de la 
provincia de Chimborazo10”, se tomaron aproximadamente 72 Km para realizar 
la respectiva evaluación. Por medio de auscultación visual PAVER se determinó 
el PCI de dicha vía, el cual fue de 63, es decir, bueno. Por otra parte, se determinó 
el TPDA y el IRI, con lo cual se formuló la propuesta de mantenimiento y se dieron 
algunas alternativas. Una de ellas fue el mantenimiento rutinario y periódico, el 
cual comprende reposición de material de base granular, sello de fisuras, bacheo 
menor, riego de liga, entre otros. 
 
 Un estudio realizado por IBAGUE Luis11 en la especialización en ingeniería de 
pavimentos de la Universidad militar nueva granada plantea evaluar mediante 
equipos de auscultación no destructiva un tramo de vía en Bogotá. Los equipos 
utilizados fueron el Deflectómetro de impacto FWD y el Georadar, aplicados con 
el método AASHTO – 93, y comparado con otras metodologías de análisis de 
 
10 CAYAMBE M., Pablo D., y SANTILLÁN V., Jonathan Y. Evaluación de pavimentos flexibles por el 
método PAVER y propuesta de mantenimiento vial integral de la carretera Colta – Alausí de la 
provincia de Chimborazo. Universidad nacional de Chimborazo. Facultad de ingeniería, escuela de 
ingeniería civil. Ecuador. 
11 IBAGUE NOVOA, Luis F. Caso de estudio de una evaluación estructural de un pavimento flexible 
ubicado en la ciudad de Bogotá, localidad de puente aranda entre Av calle 13 y 15, utilizando técnicas 
no destructivas y análisis de los resultados obtenidos. Universidad Militar Nueva Granada, Facultad 
de ingeniería. Bogotá, 2016. 
39 
 
pavimentos como ROHDE y YONAPAVE. La aplicación del Georadar permitió 
determinar por medio de ondas los espesores de la estructura de pavimento 
flexible en estudio, sin embargo, se realizaron apiques para verificar dichas 
lecturas del Georadar, y de esta manera establecer la caracterización de las 
diferentes capas que hacían parte de la estructura. En el empleo del FWD y 
aplicando las metodologías mencionadas anteriormente se analizó por medio de 
retrocálculo la estructura y se determinó el módulo resiliente de la subrasante, el 
cual fue empleado para determinar el número estructural efectivo. De esta 
manera al comparar el número estructural efectivo y el requerido, se recomendó 
actividades de rehabilitación y mantenimiento. 
 
A continuación, se mencionan y describen algunas metodologías para el diseño de 
refuerzos de pavimentos flexibles (rehabilitación) las cuales tienen como base 
fundamental las deflexiones del pavimento en servicio. 
 
 Método de las deflexiones planteado en Argentina por Celestino Ruiz12: Esta 
metodología toma como base las deflexiones tomadas con la viga Benkelman 
en el medio de la rueda de un eje simple de llanta doble y la deflexión a 25 cm 
del punto anterior. Dada una deflexión admisible, es comparada con la deflexión 
de servicio. Se observa si hay fallas de origen estructural y se plantea un diseño 
de sobre capa o mejoramiento de la capa de base granular, con el fin de reducir 
las deflexiones. Por medio de un ábaco, y teniendo como variables la deflexión 
de servicio y la admisible, se determina el espesor necesario de la capa de 
refuerzo. Este método no es muy preciso ya que tiene un procedimiento semi-
empírico, pero su empleo es económico y fácil de llevar a cabo. 
 
 Método de las deflexiones según el Instituto del Asfalto13: Esta metodología 
emplea deflexiones y el tránsito de diseño expresado en ejes equivalentes de 
8.2 ton cd/pd. Se requiere de una serie de datos de deflexiones de un tramo 
homogéneo, y determinar su varianza, promedio y deflexión representativa. Al 
igual que la metodología planteada por Celestino Ruiz, se utilizan ábacos para 
determinar el espesor de la capa de refuerzo, el cual permite tener una 
aproximación al espesor necesario para disminuir las deflexiones. 
 
 Metodología de la AASHTO14 1993: Para el diseño de una capa de refuerzo se 
requiere del número estructural efectivo (SNeff) de la estructura existente y el 
número estructural para el tránsito de diseño (SNf). Una alternativa para 
determinar el número estructural efectivo (SNeff) es por medio del cuenco de 
deflexiones, el cual se puede obtener mediante una prueba no destructiva por 
 
12 VÁSQUEZ VARELA, Luis R. Diseño de rehabilitación de pavimentos flexibles mediante 
sobrecapas de concreto asfaltico [diapositivas].Universidad Nacional de Colombia. Facultad de 
ingeniería y arquitectura. Manizales, 2015. 
13 Ibid., p. 12. 
14 Ibid., p. 37. 
40 
 
medio del deflectómetro de impacto. Su procedimiento requiere calcular el 
módulo resiliente de la subrasante teniendo en cuenta la deflexión y la distancia 
(r) a la cual se encuentra el sensor. El sensor que se debe seleccionar tiene que 
estar a 70% o más del radio del bulbo de esfuerzos en la interfaz pavimento – 
subrasante, además de calcular el módulo equivalente (Ep) por medio de 
iteraciones. Finalmente, para calcular el espesor de la sobrecapa se realiza la 
relación entre la diferencia del SNf y el SNeff con el coeficiente estructural para 
la sobrecapa (aol). Esta metodología abarca variables que son significativas en 
la capacidad de soporte del suelo de fundación del pavimento, lo cual permite 
verificar el estado actual y las posibles soluciones a los daños que éste presente. 
 
 AASHTO 2008, la cual consiste en procesos empíricos-mecanicistas y 
racionales que proporcionan el diseño de una estructura de pavimento para un 
periodo de diseño establecido. En esta metodología se evalúan mediante 
modelos, criterios como: deformaciones o ahuellamientos, fatiga e índice de 
rugosidad internacional (IRI). La metodología se basa en el análisis de curvas 
de desempeño que son generadas al establecer un modelo estructural inicial, 
las condiciones de tránsito (tasa anual de crecimiento del tránsito, repeticiones 
anuales), clima, diseño de la mezcla, entre otros. 
 
 
5.2 METODOLOGÍA AASHTO 93 
 
La metodología AASHTO - 93 se basa en el análisis estructural del pavimento en 
servicio, para lo cual es posible determinar parámetros en el diseño de la 
rehabilitación, como: Módulo resiliente de la subrasante (Mr), módulo equivalente 
(Ep) y número estructural efectivo (SNeff). 
 
 
5.2.1 Módulo resiliente de la subrasante 
 
El cálculo del módulo resiliente de la subrasante se basa en la medición de 
deflexiones obtenidas con el deflectómetro de impacto FWD y HWD, las cuales 
deben ser corregidas por carga y temperatura (temperatura de referencia de 20 °C), 
y se determina mediante la siguiente expresión: 
 
𝑀𝑟𝑟 =
𝑃(1 − 𝜇2)
𝜋𝐷𝑟𝑟
 
 
Ecuación 1 
 
 
Dónde: 
 
Mrr: Módulo resiliente por retrocálculo de la subrasante, Lb/pulg² 
P: Carga aplicada, libras 
µ: relación de Poisson de la subrasante 
41 
 
Dr: Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas 
r: Distancia desde el centro del plato de carga, pulgadas. 
 
Ahora bien, para una relación de Poisson de la subrasante de 0.5 se tiene la 
siguiente ecuación: 
 
𝑀𝑟𝑟 =
0.24𝑃
𝐷𝑟𝑟
 
Ecuación 2 
 
 
 
Sin embargo, el módulo retro-calculado no es el real, por lo cual se utiliza un factor 
de ajuste C, tal como lo expresa la siguiente ecuación. 
 
𝑀𝑟 = 𝐶 ∗ 𝑀𝑟𝑟 Ecuación 3 
 
 
Dónde: 
 
Mr: Módulo resiliente de la subrasante 
Mrr: Módulo resiliente por retrocálculo de la subrasante 
C: Factor de ajuste 
 
El factor de ajuste C, es un coeficiente definido para correlacionar los datos 
obtenidos de las pruebas no destructivas en campo y los ensayos de laboratorio de 
módulo resiliente. En la AASHTO 9315, la selección de dicho valor se dejaba a la 
potencial ejecución de ensayos de verificación y en los casos donde no existía 
ningún tipo de certidumbre acerca del tipo de subrasante presente, se usaba de 
forma generalizada un factor de 0.33. Ahora el factor de corrección para 
subrasantes de pavimentos con bases o subbases granulares, según 
recomendaciones de dicho organismo, varía entre 0.3 y 0.4. 
 
 
5.2.2 Normalización de deflexiones por temperatura 
 
Las deflexiones medidas en campo a cualquier temperatura deben ser corregidas a 
la temperatura de referencia de 20°C, para lo cual, se multiplica la deflexión medida 
por un factor de ajuste, tal como lo muestra la siguiente ecuación. 
 
𝐷20 = 𝐷𝑇 ∗ 𝐹𝑇 Ecuación 4 
 
 
 
 
15 INVIAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos de 
carreteras. 2 ed. Bogotá D.C., 2008. p. 371. 
42 
 
Dónde: 
 
D20: Deflexión normalizada a temperatura de referencia de 20°C 
DT: Deflexión medida a cualquier temperatura 
FT: Factor de corrección por temperatura 
 
El factor de corrección por temperatura es determinado a partir de la figura 5.6 de 
la guía AASHTO16. En la Figura 9 se muestra un ejemplo para una estructura de 
pavimento con base granular. Se debe entrar al ábaco con la temperatura de la capa 
asfáltica, para el ejemplo 32°C (89.6°F), y cortar la curva del espesor de la capa 
asfáltica, 17 cm (6.7 pulg), y de esta manera obtener el valor de FT, igual a 0.82. 
 
 
Figura 9. Factor de ajuste por temperatura para un pavimento con base granular 
 
Fuente: Editado por el Autor, de: AASHTO. Guide for design of pavement structures. 
Washington D.C., 1993. p III-99. 
 
 
Cabe resaltar que la deflexión corregida hace referencia a la deflexión debajo del 
plato de carga del FWD. También, se tiene la figura 5.7 de la guía AASHTO para 
ajustar la deflexión D0 en pavimentos con bases estabilizadas con cemento y 
puzolanas. 
 
 
 
 
16 AASHTO. Guide for design of pavement structures. Washington D.C., 1993. p III-99. 
43 
 
5.2.3 Normalización de las deflexiones por carga 
 
Las deflexiones deben ser normalizadas por carga con el fin de obtener condiciones 
de diseño, para lo cual son ajustadas a una carga de un semi eje estándar de 8.2 
ton, es decir, 4.1 ton (40 kN). Se utiliza la siguiente ecuación. 
 
𝐷40 =
𝑃40 ∗ 𝐷0
𝑃𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜
 
Ecuación 5 
 
 
 
Dónde: 
 
D40: Deflexión normalizada a carga de referencia de 40 kN, µm 
P40: Carga de referencia 
D0: Deflexión medida debajo de la placa de carga, deflexión máxima, µm 
Pensayo: Carga aplicada en el ensayo de campo 
 
Ejemplo: En un ensayo con FWD se obtuvo una deflexión de 198 µm aplicando una 
carga de 39.11 kN. Determinar la deflexión normalizada por carga. 
 
𝐷40 =
40 𝑘𝑁 ∗ 198𝜇𝑚
39.11 𝑘𝑁
 
 
𝐷40 = 203𝜇𝑚 
 
 
5.2.4 Modulo equivalente (Ep) 
 
El módulo equivalente o modulo efectivo del pavimento refleja la rigidez de las capas 
que lo conforman, es decir, aporte de la capa asfáltica, y los materiales que se 
encuentran bajo ésta. Se determina mediante la siguiente expresión planteada por 
la AASHTO 93, a través de una serie de iteraciones, hasta conseguir la igualdad. 
 
 
𝑑0 = 1.5 ∗ 𝑝 ∗ 𝑎 ∗
[
 
 
 
 
 
 
 
1
𝑀𝑟√1 + (
𝐷
𝑎
√
𝐸𝑝
𝑀𝑟
3
) 2
+
(
 
 
 
1 −
1
√1 + (
𝐷
𝑎
)
2
 
𝐸𝑝
)
 
 
 
]
 
 
 
 
 
 
 
 
Ecuación 6 
 
 
 
 
 
44 
 
Donde: 
 
d0: Deflexión central corregida por carga y temperatura, µm o mm 
p: Presión del plato de carga, Lb/pulg² o MPa 
a: Radio del plato de carga, pulgadas o mm 
D: Espesor total de las capas de pavimento, pulgadas o mm 
Mr: Modulo resiliente de la subrasante, psi o MPa 
Ep: Modulo efectivo de las capas que componen el pavimento, psi o MPa. 
 
 
5.2.5 Número estructural efectivo 
 
Según la guía de rehabilitación del INVIAS17, el método AASHTO establece tres 
procedimientos para determinar el número estructural efectivo (SNeff), los cuales 
son: 
 
 Vida residual 
 Condiciones de las capas estructurales 
 Deflectometría 
 
La guía de rehabilitación recomienda la deflectometría para determinar el número 
estructural efectivo, ya que es el más preciso y considera las características de 
rigidez de las capas del pavimento actuales. Los principales parámetros que tiene 
en cuenta es el módulo resiliente de la subrasante, el módulo equivalente, y el 
espesor total de la estructura de pavimento. Se determina mediante la siguiente 
expresión: 
 
𝑆𝑁𝑒𝑓𝑓 = 0.0045𝐷√𝐸𝑝
3
 Ecuación 7 
 
 
Dónde: 
 
SNeff: Número estructural efectivo 
D: Espesor total del pavimento, pulg 
Ep: Módulo efectivo del pavimento, lb/pulg² 
 
 
Para realizar una verificación del número estructural efectivo calculado mediante la 
ecuación anterior, se puededeterminar a partir de la condición actual de las capas 
estructurales, asignando los coeficientes estructurales y de drenaje de cada capa 
en base a los deterioros del tipo estructural, es decir, piel de cocodrilo, y fisuras 
transversales (ver Tabla 4). 
 
17 INVIAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos 
asfálticos de carreteras. 2 ed. Bogotá D.C., 2008. p. 364. 
45 
 
Tabla 4. Coeficientes estructurales de pavimentos asfalticos existentes 
 
Fuente: INVIAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos 
asfálticos de carreteras. 2 ed. Bogotá D.C., 2008. p. 366 y 367. 
46 
 
5.2.6 Análisis de tránsito 
 
La siguiente ecuación planteada por la AASHTO para calcular el número estructural 
efectivo (SN) o el tránsito (N8.2ton) es aplicada para el diseño de refuerzos con 
sobrecapa asfáltica. 
 
𝐿𝑜𝑔 𝑁8.2𝑡 = 𝑍𝑟 ∗ 𝑆𝑜 + 9.36𝐿𝑜𝑔(𝑆𝑁 + 1) − 0.2 + [
log (
∆𝑃𝑆𝐼
4.2 − 1.5
)
0.4 +
1094
(𝑆𝑁 + 1)5.19
] + 2.32𝑙𝑜𝑔𝑀𝑟 − 8.07 
 
Ecuación 8 
 
 
 
Dónde: 
 
N8.2 t: Transito equivalente de 8.2 toneladas en carril de diseño durante el periodo 
de diseño. 
Zr: Parámetro estadístico asociado al nivel de confianza 
SN: Número estructural 
∆PSI: diferencia entre el índice de serviciabilidad inicial y final 
Mr: Modulo resiliente de la subrasante, lb/pulg². 
 
 
5.2.7 Espesor de la sobrecapa 
 
Para determinar el espesor de la sobrecapa necesario para recuperar la capacidad 
estructural del pavimento se utiliza la siguiente ecuación. 
 
𝐷𝑜𝑙 =
𝑆𝑁𝑓 − 𝑆𝑁𝑒𝑓𝑓
𝑎0𝑙
 
Ecuación 9 
 
 
Dónde: 
 
Dol: Espesor de la sobrecapa, pulgadas 
SNf: Número estructural requerido 
SNeff: Número estructural efectivo del pavimento existente 
aol: Coeficiente estructural del material del refuerzo 
 
 
5.2.8 Vida residual del pavimento 
 
El diseño de un pavimento cuenta con dos fases, el periodo de diseño y el periodo 
de vida útil, donde normalmente los pavimentos flexibles son diseñados a 10 años. 
Por ende, el concepto de vida residual es el periodo de vida que le queda a un 
pavimento antes de fallar, asociado al porcentaje de consumo del periodo de diseño. 
En el esquema de la Figura 10 planteada por la AASHTO, la teoría de la vida 
47 
 
residual en la evaluación de pavimentos considera un daño debido a la fatiga que 
reduce paulatinamente el número de cargas que puede soportar antes de la falla. 
 
 
Figura 10. Concepto de vida residual 
 
Fuente: AASHTO. Guide for Design of Pavements Structures. 
 
 
La vida residual del pavimento se puede calcular en porcentaje, tal como lo muestra 
la siguiente ecuación. 
 
𝑉𝑟 = [1 −
𝑛
𝑁
] ∗ 100 
Ecuación 10 
 
 
 
Dónde: 
 
Vr: Vida residual del pavimento, % 
n: Número de aplicaciones de carga hasta el instante de la rehabilitación 
N: Número de aplicaciones de carga que puede soportar el pavimento existente, 
desde su construcción o última rehabilitación, hasta alcanzar la falla. 
 
48 
 
Por ejemplo, se tiene que el valor admisible de una estructura de pavimento son 
13,000,000 ejes equivalentes de 8.2 ton cd/pd antes de la falla, y de 10,000,000 
ejes equivalentes de 8.2 ton cd/pd como proyección del tránsito para el servicio de 
la vía. Entonces se tiene que la vida residual es: 
 
𝑉𝑟 = [1 −
10,000,000
13,000,000
] ∗ 100 
 
𝑉𝑟 = 23% 
 
Es decir que la estructura de pavimento evaluada, si cuenta con vida residual, y que 
es aproximadamente el 23%. 
 
 
5.3 CARACTERÍSTICAS CUALITATIVAS DEL PAVIMENTO 
 
Las deflexiones medidas en la estructura de un pavimento están directamente 
asociadas a la resistencia, rigidez de las capas y de sus espesores, por lo cual 
existen diferentes indicadores que proporcionan un análisis preliminar del 
comportamiento estructural del pavimento. Horak18 planteó dividir los cuencos de 
deflexión en tres zonas, tal como se muestra en la Figura 11. La zona 1 se asocia 
con la rigidez de las capas superiores de rodadura y base principalmente. La zona 
2 se asocia con la rigidez de capa de subbase. La zona 3 presenta concavidad hacia 
abajo y se extiende hasta donde la deflexión sea cero; aunque esta zona 
comúnmente se limita entre 0.6 y 0.9 m del eje de carga, la extensión real depende 
del espesor de la estructura de pavimento y de la respuesta de las capas inferiores. 
BLI hace referencia al índice de curvatura de la base y refleja la rigidez de la zona 
1; MLI es el Índice de capas intermedias o índice de dalo de la base y representa la 
rigidez de la zona 2; y LLI es el índice de capas inferiores o índice de curvatura de 
la base y representa la deformación por compresión sobre dichas capas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 BELTRAN, Gloria y ROMO, Miguel. Análisis de índices derivados de pruebas de deflexión por 
impacto para evaluación de pavimentos. Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica. Cancún, 
2012. 
49 
 
Figura 11. Zonas del Cuenco de deflexión que representan la rigidez de las capas 
 
Fuente: BELTRÁN, Gloria y ROMO, Miguel. Análisis de índices derivados de pruebas de 
deflexión por impacto para evaluación de pavimentos. Sociedad Mexicana de Ingeniería 
Geotécnica. Cancún, 2012. p. 4. 
 
 
El índice de curvatura superficial (ICS, o BLI) se determina mediante la siguiente 
ecuación. 
 
𝐼𝐶𝑆 = 𝐷0 − 𝐷300 Ecuación 11 
 
 
Dónde: 
 
D0: Deflexión máxima, bajo el plato de carga, µm 
D300: Deflexión medida a 300 mm respecto al eje de carga, µm 
 
 
Para el índice de daño de la base (IDB, o MLI) es utilizada la ecuación 12. 
 
𝐼𝐷𝐵 = 𝐷300 − 𝐷600 Ecuación 12 
 
 
Dónde: 
 
D300: Deflexión medida a 300 mm respecto al eje de carga, µm 
D600: Deflexión medida a 600 mm respecto al eje de carga, µm 
 
 
 
 
50 
 
El índice de curvatura de la base (ICB, o LLI) es determinado mediante la ecuación 
13. 
 
𝐼𝐶𝐵 = 𝐷600 − 𝐷900 Ecuación 13 
 
 
Dónde: 
 
D600: Deflexión medida a 600 mm respecto al eje de carga, µm 
D700: Deflexión medida a 900 mm respecto al eje de carga, µm 
 
 
Horak plantea una serie de rangos para identificar si las condiciones estructurales 
del pavimento evaluado a 40 kN son firmes, en alerta o severas. En la siguiente 
tabla se presentan dichos rangos. 
 
 
Tabla 5. Parámetros de evaluación estructural cualitativa 
 
Fuente: Editado por el Autor, de: Benchmarking the structural condition of flexible 
pavements with deflection bowl parameters. Journal of the South African Institution of Civil 
Engineering. eering Vol 50 No 2, 2008, p. 2–9. 
 
 
A continuación, se presenta un ejemplo de cálculo de los índices de Horak de una 
medición con FWD en una estructura de pavimento flexible, donde se obtuvieron las 
siguientes deflexiones (ver Tabla 6). 
 
 
 
 
 
D0 (µm) RoC (m) ICS (µm) IDB (µm) ICB (µm)
Firme <500 >100 <200 <100 <50
Alerta 500-750 50-100 200-400 100-200 50-100
Severa >750 <50 >400 >200 >100
Firme <200 >150 <100 <50 <40
Alerta 200-400 80-150 100-300 50-100 40-80
Severa >400 <80 >300 >100 >80
Firme <400 >250 <200 <100 <50
Alerta 400-600 100-250 200-400 100-150 50-80
Severa >600 <100 >400 >150 >80
Nota: Estos criterios se pueden ajustar para mejorar la sensibilidad en la evaluación comparativa
D0: Deflexion bajo el plato de carga ICS: indice de condicion superficial
IDB: indice de daño de la base ICB: indice de curvatura de la base
Base Granular
Base cementada
Base bituminosa
Parámetros del cuenco de deflexión Calificación condición 
estructural
Tipo de base
51 
 
Tabla 6. Deflexiones medidas con el FWD 
Load 
D1 (0 
mm) 
D2 
(300mm) 
D3 
(600mm) 
D4 
(900mm) 
D5 
(1200mm) 
D6 
(1500mm) 
D7 
(1800mm) 
kN µm µm µm µm µm µm µm 
40.0 158 123 60 30 18 14 11 
Fuente: Elaboración propia. 
 
 
 Índice de curvatura superficial 
 
𝐼𝐶𝑆 = 158𝜇𝑚 − 123𝜇𝑚 
 
𝐼𝐶𝑆 = 35𝜇𝑚 
 
De acuerdo a los rangos planteados por Horak (ver tabla 5, base bituminosa), se 
tiene una condición óptima de la capa asfáltica. 
 
 Índice de daño de la base 
 
𝐼𝐷𝐵