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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 10-19-2009 Reacciones que presentan los conductores cuando transitan por Reacciones que presentan los conductores cuando transitan por túneles túneles Fredy Enrique Quiroga Quira Universidad de La Salle, Bogotá Juan Pablo Ortega Jaramillo Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil Part of the Civil Engineering Commons, and the Transportation Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada Quiroga Quira, F. E., & Ortega Jaramillo, J. P. (2009). Reacciones que presentan los conductores cuando transitan por túneles. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/222 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. 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JUAN PABLO ORTEGA JARAMILLO. UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C. 2008 2 REACCIONES QUE PRESENTAN LOS CONDUCTORES CUANDO TRANSITAN POR TÚNELES FREDY ENRIQUE QUIROGA QUIRA. JUAN PABLO ORTEGA JARAMILLO. Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Civil Director temático Ing. Guillermo León Cortés Quintero Asesora metodológica Mag. Rosa Amparo Ruiz Saray UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BOGOTÁ D.C. 2009 3 Nota de aceptación: _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ Firma del presidente del jurado _________________________________________ Firma del jurado _________________________________________ Firma del jurado Bogotá D.C., 19 de octubre de 2009 4 DEDICATORIA Este trabajo se lo dedico a mis padres Héctor Quiroga y Edilma Quira, quienes me apoyaron durante toda mi carrera, e impartieron sus conocimientos y valores los cuales han hecho que hoy en día haya logrado culminar esta etapa de mi vida. A mis hermanos Sandra, Gloria y Wilmar, quienes me sirvieron de apoyo en los momentos que por alguna razón pensé en desistir. A mi tío Víctor Quiroga, quien me brindó su apoyo, durante la realización de mis estudios. 5 DEDICATORIA A mi papá, Camilo Alberto Ortega, quien dedicó tiempo y su conocimiento profesional para que se pudiese llevar a cabo mi trabajo de grado. A él le agradezco la paciencia ante las persistentes molestias. A mis padres y mis hermanos quienes me enseñaron el verdadero valor del triunfo, quienes no me dejaron desfallecer y me acompañaron en este proceso de aprendizaje; por ellos y para ellos es este logro. A Fredy Quiroga, por su tremenda paciencia para desarrollar junto a mí este proyecto. Su dedicación y empeño mantuvieron firme en la trayectoria de este trabajo. A todos y cada uno de ellos quienes aportaron ideas, trabajo, tiempo, etc., para esta investigación. JUAN PABLO ORTEGA J. 6 AGRADECIMIENTOS Los autores expresan su reconocimiento: Al ingeniero Guillermo León Cortés, asesor temático del trabajo de grado, por su esmero y colaboración, por que guió el curso de esta investigación por un camino fructífero y fundamentó las bases para poder iniciar con el proceso de investigación, nos dio las pautas necesarias para poderlo desarrollar y nos brindó la orientación adecuada como profesionales para que en un futuro cercano podamos poner en práctica cada una de sus enseñanzas. Al Doctor Camilo Alberto Ortega, por dedicar el tiempo necesario para llevar a cabo el objetivo de este trabajo, quien con su conocimiento y formación profesional, en el área de psicología nos orientó sobre el camino que debíamos tomar para cada uno de los apartes de este trabajo. Al ingeniero Camilo Torres, quien nos colaboró en el transcurso de nuestra investigación, apoyándonos con sus conocimientos y experiencia en este tema, por su paciencia y aportes en esta investigación. A la asesora metodológica, magíster Rosa Amparo Ruíz Saray; asesora metodológica. Por toda la paciencia que tuvo con nosotros y el apoyo que nos brindó para poder llevar a cabo cada una de las etapas de este proyecto. 7 Al Capitán del ejercito Carlos Antonio Montoya, quien nos colaboró durante el trabajo de campo en el túnel El Polvorín, sin su colaboración no hubiésemos podido llevar a cabo nuestro trabajo de campo, debido a la situación de la zona y a la desconfianza de los conductores. 8 CONTENIDO INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 13 1. PROBLEMA ................................................................................................... 16 1.1 LÍNEA – GRUPO .......................................................................................... 16 1.2 TÍTULO ......................................................................................................... 16 1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ............................................................... 16 1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.............................................................. 17 1.5 JUSTIFICACIÓN ......................................................................................... 18 1.6 OBJETIVOS ................................................................................................. 18 1.6.1 Objetivo general ........................................................................................................................ 19 1.6.2 Objetivos específicos ............................................................................................................ 19 2. MARCO REFERENCIAL ................................................................................... 20 2.1 MARCO CONCEPTUAL .............................................................................. 20 2.1.1 Túnel. ............................................................................................................................................ 20 2.1.2 Capacidad. ...................................................................................................................................20 2.1.3 Niveles De Servicio. .................................................................................................................... 21 2.1.4 Seguridad. .................................................................................................................................... 22 2.1.5 Tránsito ......................................................................................................................................... 22 2.1.6 Tiempo Piev. ................................................................................................................................ 23 2.1.7 Factores Psicológicos. ............................................................................................................... 23 2.1.8 obstáculos laterales. ................................................................................................................... 24 2.1.9 Sensopercepción. ....................................................................................................................... 24 2.1.10 Calidad Del Aire. ....................................................................................................................... 25 2.1.11 Conductor Habitual. .................................................................................................................. 26 2.1.12 Conductor Novato. .................................................................................................................... 26 2.1.13 Ansiedad. ................................................................................................................................... 26 2.1.14 Reflejo. ....................................................................................................................................... 27 2.1.15 Estimulo...................................................................................................................................... 28 2.1.16 Respuesta. ................................................................................................................................. 28 2.1.17 Velocidad Media. ...................................................................................................................... 28 2.2 SISTEMAS DE CONTROL TÚNEL MISAEL PASTRANA BORRERO Y TÚNEL EL POLVORÍN ............................................................................................................ 29 2.3 MARCO CONTEXTUAL .............................................................................. 30 3. METODOLOGÍA ............................................................................................... 37 3.1 INSTRUMENTOS ......................................................................................... 38 3.2 COSTOS DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................. 38 3.3 FLUJOGRAMA METODOLÓGICO .............................................................. 39 4. TRABAJO INGENIERIL .................................................................................... 40 4.1 CARACTERÍSTICAS DEL TÚNEL EL POLVORIN .................................... 40 4.1.2 Nivel de Servicio.......................................................................................................................... 43 4.1.3 Tamaño de la Muestra. .............................................................................................................. 50 4.1.4 Análisis de Encuestas ................................................................................................................ 51 4.2 CARACTERÍSTICAS DEL TÚNEL MISAEL PASTRANA BORRERO ......... 55 9 4.2.1 Tramo sin túnel. .............................................................................................................................. 56 4.2.2 Tramo con túnel .............................................................................................................................. 58 4.2.3 Tamaño de la Muestra ............................................................................................................... 62 4.1.4 Análisis de Encuestas ................................................................................................................ 63 4.3 ANÁLISIS PSICOLÓGICO ........................................................................... 67 CONCLUSIONES .................................................................................................. 69 RECOMENDACIONES .......................................................................................... 74 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 75 10 LISTA DE TABLAS Tabla 1 Sistema de control Túnel Misael Pastrana Borrero. ................................. 29 Tabla 2. Sistemas de Control Túnel el Polvorín ..................................................... 30 Tabla 3. Resumen calculo Nivel de Servicio túnel el Polvorín ............................... 48 Tabla 4 Resumen Nivel de Servicio Túnel polvorín ............................................. 50 Tabla 5 Cálculo de Muestras. Túnel el Polvorín .................................................... 50 Tabla 6 Fórmulas Para El Cálculo De La Muestra ................................................. 51 Tabla 7 Resumen nivel de servicio Túnel Misael Pastrana Borrero ...................... 62 11 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Ruta Bogotá – Santa María. 31 Figura 2. Túnel El Polvorín 31 Figura 3. Sección típica Túneles Las Juntas – Santa Maria 33 Figura 4. Ruta Bogotá – Villavicencio. 36 Figura 5. Túnel Misael Pastrana Borrero 36 Figura 6. Luminaria fuera de servicio dentro del túnel El Polvorín 41 12 ANEXOS ANEXO A. FORMATO DE ENCUESTA ................................................................. 76 ANEXO B. COSTOS DE LA INVESTIGACION ...................................................... 77 ANEXO C. VELOCIDAD MEDIA HALLADA EN CAMPO (TUNEL EL POLVORÍN) ........................................................................................................................ 81 ANEXO D. TABLAS DE APOYO DEL MANUAL DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES (UNIVERSIDAD DEL CAUCA). .......................................................................................... 83 ANEXO E. REGISTRO FOTOGRÁFICO ............................................................... 90 13 INTRODUCCIÓN Las condiciones fisiológicas y sicológicas que presentan los conductores, afectan los niveles de servicio y seguridad vial que se presentan en el tránsito por las obras subterráneas y las condiciones de infraestructura existentes en la malla vial, lo cual se ve reflejado en las sensaciones que se despiertan en cada uno de los usuarios de los túneles. Por tal motivo se sugiere que los estudios sobre el comportamiento humano y sus estados anímicos, deben estar incluidos en las investigaciones y posterior análisis de los diseños de construcción de las obras subterráneas. En el trayecto dentro de un túnel vial, no todos los conductores presentan las mismas sensaciones al impacto visual que genera una obra de estas características, por tal motivo, cada conductor adopta una manera diferente de enfrentar su trayecto con un grado de confiabilidad asumido desde su ingreso al túnel. En los pocos documentos conocidos sobre infraestructura vial, al hablar de usuario se refiere algunas variables en los conductores como (posición, altura, edad, etc.) para determinar patrones que inciden en los niveles de seguridad, pero de una u otra manera se ha dejado de lado el perfil psicológico, endonde radica las diferentes reacciones, dependiendo de su personalidad. 14 En el primer capítulo de este trabajo se desarrolla la descripción y formulación del problema, donde se dan a conocer los factores que afectan las condiciones de flujo vehicular, principalmente los factores psicológicos de los conductores. Además este capítulo pretende justificar el porqué de este trabajo, dando todos los argumentos posibles sobre la importancia de la temática escogida para elaborar el trabajo, apoyándonos en profesionales del área de la salud mental (psicólogos) y otro tipo de profesionales que de una u otra forma pueden intervenir en los estudios de los fenómenos mencionados. En el segundo capítulo se describen los temas y subtemas que abarcan la investigación que se propone, conceptualizando sobre cada uno de los ítems de ésta. Se desarrollará el marco contextual basándose en trabajos ya realizados, trabajos de campo y en indagaciones propias, destinadas a la recolección de la información pertinente para concretar cada uno de los temas y subtemas que surgirán para complementar el trabajo investigativo adoptado. Para el tercer capítulo se incluye el proceso metodológico propuesto para la investigación, que mejor se adaptó a las necesidades propias de este proyecto, además se incluyen los costos totales. El proyecto de investigación: “Reacciones que presentan los conductores cuando transitan por los túneles” se efectuó a los túneles el “Misael Pastrana Borrero” 15 en la vía Bogotá Villavicencio y el túnel el Polvorín vía Garagoa – San Luis de Gaceno (Boyacá), los cuales tienen características distintas en sus aspectos físicos y de servicio. . En este estudio se desarrollaron una serie de pautas para tener en cuenta los perfiles psicológicos que manifiestan de manera regular o esporádica los conductores que por allí transitan. Se escogieron estos dos puntos, por la diferencia en los servicios y tecnologías que se encuentran implementados en cada uno de ellos. El objetivo de esta investigación es determinar algunas reacciones psicológicas y físicas de los conductores que puedan incidir en el nivel de servicio y seguridad vial en estos túneles. Esta investigación no tiene por objetivo dar un sinnúmero de reglas o valores para hacer la calificación de los túneles viales, lo que se intenta es dar una lista de factores que pueden intervenir a la hora de desarrollar obras de estas características en Colombia, buscando así que día a día se logren unos estándares de calidad más altos. 16 1. PROBLEMA 1.1 LÍNEA – GRUPO Línea de Investigación: Seguridad Vial Grupo de Investigación: Instituto de Desarrollo Tecnológico – INDETEC En el campo de la seguridad vial se propone investigar reacciones de los conductores y la incidencia de los perfiles psicológicos y condiciones físicas de los mismos en el servicio y seguridad de los túneles. 1.2 TÍTULO “Reacciones que presentan los conductores cuando transitan por los túneles” 1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En el ámbito de la seguridad y de los niveles de servicio de las carreteras nacionales, se han realizado gran cantidad de estudios en pro del mejoramiento de estas variables, manteniendo siempre dentro de los estudios las premisas materiales de cada una de los casos. Es decir, que se tiene en cuenta siempre la topografía, el medio ambiente, las condiciones mecánicas del automóvil, las propiedades de los materiales asfálticos, las propiedades de los materiales de recubrimiento de las paredes y techo de los túneles y del amueblamiento de esta obra; pero no se ha visto en ningún estudio en Colombia que se hable o determine algún tipo de incidencia las condiciones fisiológicas y psicológicas de los 17 usuarios de los túneles. Pero igualmente se puede deducir que el enfoque sobre el tema de seguridad ha sido prácticamente desde el punto de vista operativo. Las condiciones psicológicas y fisiológicas (condiciones que hacen parte de este estudio), denotan el tipo de reacción de un usuario frente a un cambio drástico del ambiente, porque bien es conocido que la sensación de los túneles es, en algunos casos, intimidante y puede generar pánico o angustia, sobre todo para aquellos usuarios que pudieran presentar un síntoma de claustrofobia El avance que presentan los nuevos vehículos ha hecho pensar a los usuarios de los corredores viales, que la seguridad se encuentra, en su totalidad, asumida por el vehículo con sus avances tecnológicos, pudiendo obviar el factor humano. Olvidando así que por más seguridad que represente un vehículo dentro de su composición mecánica y física, el factor humano es el que va a cargo de las maniobras del volante y son sus reacciones ante los diferentes sucesos que se presentan a lo largo del corredor vial los definitivos en la movilización. Uno de esos sucesos es el cambio drástico de un ambiente, como el percibido a la entrada de los tramos subterráneos de las vías y más aún cuando una de estas obras no presenta, ante el juicio del usuario las condiciones mínimas de seguridad. Como consecuencia de estas premisas es necesario dar una pauta para incluir un estudio de orden psicológico de los usuarios de las vías, a fin de determinar un estado psicológico del conductor cuando utiliza túneles como el Misael Pastrana y El túnel Polvorín. 1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 18 ¿Qué tipo de reacciones presentan los conductores de vehículos cuando transitan por un túnel? 1.5 JUSTIFICACIÓN Este estudio presenta las pautas para poder definir la incidencia de los factores psicológicos y físicos que experimentan los conductores en los túneles, para poder establecer patrones de comportamiento de los usuarios cuando se ven enfrentados a cambios en el ambiente como los que se presentan en este tipo de obras. En las vías subterráneas para mejorar los niveles de servicio y seguridad vial, se cuenta con: postes de auxilio, iluminación, circuito cerrado de televisión, señalización variable, suministro eléctrico, extintores, es decir, una serie de equipos que hacen parte de las premisas materiales, las cuales pueden incidir o no en los niveles de servicio y seguridad. Los conductores influenciados por estos elementos podrían presentar reacciones que eventualmente ocasionarían accidentes. Este trabajo pretende determinar las sensaciones perceptuales que pueden vivir los conductores al verse ante un túnel; se aplica este estudio a dos túneles el “Misael Pastrana Borrero” en la vía Bogotá Villavicencio y el túnel el Polvorín vía Garagoa – San Luis de Gaceno (Boyacá), los cuales tienen características distintas en sus aspectos físicos y de servicio. 1.6 OBJETIVOS 19 1.6.1 Objetivo general Determinar reacciones psicológicas y físicas en los conductores al transitar por túneles y su probable incidencia en el nivel de servicio. 1.6.2 Objetivos específicos Detectar el comportamiento de los conductores al transitar en los túneles. Establecer los principales impactos psicológicos y físicos que se producen en el conductor, analizados en los túneles Misael Pastrana y El Polvorín. Establecer incidencia en el nivel de servicio. Para analizar la incidencia en el nivel de servicio, únicamente se hará bajo la óptica de lo propuesto en el Manual de Capacidad y Niveles de Servicio del Instituto Nacional de Vías 20 2. MARCO REFERENCIAL 2.1 MARCO CONCEPTUAL 2.1.1 Túnel. Un túnel es una obra subterránea de carácter lineal cuyo objeto es la comunicación de dos puntos, para realizar el transporte de personas, materiales entre otras cosas. Normalmente es artificial. Los túneles se construyen excavando en el terreno,manualmente o con máquinas. Los sistemas habituales de excavación subterránea son medios mecánicos, voladuras y manual: Los medios mecánicos mediante minador puntual (rozadora), minador a sección completa o TBM (Tunnel Boring Machine) o con maquinaria convencional (martillo picador, excavadora...) Perforación y voladura mediante explosivos. Manual, método derivado de la minería clásica del carbón de las cuencas asturianas, en el que los operarios pican con martillo neumático la sección a excavar. 2.1.2 Capacidad. La definición más empleada en la actualidad, y que aparece en el “Manual de Capacidad para Carreteras HCM-2000” (Transportation Research Board, 2000 p 5-2) es la siguiente: 21 “Capacidad es el máximo número de peatones o vehículos que de manera razonable se pueda esperar pasen por un punto o tramo uniforme de un carril o calzada durante un período de tiempo dado, en condiciones imperantes o prevalecientes de vía, tránsito y control”. La capacidad se puede referir no solamente a vehículos, sino también a peatones, pasajeros o conductores. No es un valor instantáneo o inesperado, sino algo así como el volumen máximo promedio esperado durante un período de tiempo que es generalmente de 15 minutos. Tampoco es el volumen máximo posible en condiciones dadas, sino que corresponde a las condiciones imperantes que suelen ser las normales. 2.1.3 Niveles De Servicio. Aunque haya capacidad de sobra para que no ocurra congestión, una vía tortuosa con tránsito intenso, de calzada estrecha y pavimento en mal estado no brinda la misma calidad de servicio que una vía con tránsito escaso, trazado suave, calzada ancha y pavimento en buen estado. Por lo tanto, después de establecido el concepto de capacidad vial se fue elaborando el concepto de nivel de servicio, que hoy sigue definido (Transportion Research Board, 2000, p 5-8) como: “Medida cualitativa que describe las condiciones de circulación de una corriente vehicular, caracterizada generalmente por cientos de parámetros como la velocidad y tiempo de recorrido, libertad para maniobrar, interrupciones de circulación, comodidad y seguridad.” 22 Aunque el nivel de servicio es una medida cualitativa, se define por medio de un parámetro numérico tal como la velocidad media o la densidad, y a veces por más que un parámetro. En el nivel de servicio influye la intensidad de la interacción vehicular, las condiciones de la vía y su entorno, y la calidad de la regulación y señalización vial. 2.1.4 Seguridad. La seguridad en túneles no es nada nuevo pero definitivamente la seguridad ha sido muy estudiada a raíz de los incendios en los túneles Mont Blanc (Francia – Italia), Taurem (Austria), San Gotardo (Suiza) que han dejado múltiples víctimas. Pero, igualmente, se puede deducir que el enfoque sobre el tema de seguridad ha sido prácticamente desde el punto de vista operativo. Como resultado de esto se encuentran nuevos túneles dotados con sistemas de seguridad que incluyen: postes de auxilio (S.O.S.), iluminación, circuito cerrado de televisión, señalización variable, detección de humos e incendios, ventilación, suministro eléctrico, extintores y salidas de emergencia , es decir una serie de equipos que no existen en los de más antigua construcción y con lo cuál, en términos generales, se han buscado agilizar las diferentes condiciones frente a una emergencia, con una mayor educación del usuario y del operador. Sin duda la tecnología y específicamente la sistematización han sido de gran ayuda para agilizar la respuesta a la seguridad y es por esto que hoy por hoy existen grandes empresas dedicadas al estudio de este fenómeno y desarrollan nuevos software y hardware, para la detección y prevención de desastres dentro de los túneles. 2.1.5 Tránsito 23 Acción de ir o pasar de un punto a otro por vías, calles o parajes públicos . Sitio por donde pasa de un lugar a otro. 2.1.6 Tiempo Piev. Percepción: es el intervalo de tiempo comprendido entre la aparición del objeto exterior y su reconocimiento a través de la sensación visual. Intelección: es el tiempo necesario para entender o concebir la situación. Emoción: aquí es donde el conductor usa la experiencia y el juicio para tomar una actitud o llegar a una solución. Volición: es el tiempo necesario para llevar a cabo la decisión tomada. Los factores que modifican el tiempo de P.I.E.V (Percepción, Intelección, Emoción y Volición) son: la distancia al objeto, visión del conductor, rapidez de reacción, visibilidad, el tipo y condición de la calzada, objeto, la velocidad del vehículo, el entorno (rural o urbano), etc. Tiempos de reacción medidos en laboratorio, permitieron concluir que para aproximadamente el 90% de los conductores, el tiempo de reacción adecuado es de 2,5 seg. 2.1.7 Factores Psicológicos. Es un proceso intelectual que culmina en un Juicio. Se trata de estímulos que son percibidos y enviados al cerebro. Después de obtener una reacción se llega a una decisión para actuar. Son reacciones intelectuales del individuo, pero están afectadas por las emociones y otras causas que pueden modificar las facultades del mismo. 24 2.1.8 obstáculos laterales. Todo obstáculo lateral tal como muros, árboles, postes, señales, etc,debe situarse a una distancia superior de 1.80 metros del borde de la calzada para disminuir el riesgo de choque contra ellos y para que constituyan una obstrucción psicológica a la circulación normal de los vehículos ,lo cual puede reducir el nivel de servicio y la capacidad de la vía. 2.1.9 Sensopercepción. Conciencia de la propia corporeidad, así como simbolismo y conciencia de los objetos exteriores, de todo lo que acontece en el exterior del yo. El proceso de la sensación es activo, esto quiere decir que los órganos receptores no solamente son impresionados por los estímulos del ambiente, recibiendo éstos la estimulación en forma pasiva. Al mencionar que son activos nos referimos a que cualquier sensación va acompañada de movimientos del organismo que se ajusta para analizar mejor dichos estímulos y lograr una mejor captación de ellos. En la actualidad se considera que una sensación es diferente a una percepción, desde el punto de vista psicológico. Así, aunque en el lenguaje cotidiano decimos: sentí un temblor en mis piernas, o percibí como me temblaban las piernas, como dos expresiones que significan lo mismo, los psicólogos distinguen entre ambas palabras. Las principales diferencias establecidas hasta este momento son: 25 Se considera sensación exclusivamente la excitación de algún receptor corporal al recibir una estimulación, mientras que percibir consiste en identificar en qué consistió esa estimulación y cómo es que se produjo. La sensación requiere de un proceso meramente mecánico o químico, en el cual el organismo reacciona de acuerdo con las características “naturales” de su sistema nervioso, mientras que en la percepción intervienen la experiencia y el aprendizaje previos. En la sensación simplemente se captan los estímulos, mientras que en la percepción éstos son interpretados. El estudio de la sensación es el estudio de cómo las diversas células receptoras en los órganos de los sentidos convierten las formas de energía física en mensajes nerviosos; cómo llegan estos mensajes al sistema nervioso central; y las diferentes experiencias que originan. El proceso afín de la percepción es la interpretación de los datos sensitivos por el cerebro. 2.1.10 Calidad Del Aire. La calidad del aire es una forma de medir las condiciones del aire en espacios interiores. El dióxido de carbono es una magnitud objetiva para determinar la calidad del aire. El ser humano respira este gas incoloro e inodoro que se muestra más activo enproporción directa con la edad y la corpulencia. La concentración de dióxido de carbono al aire libre oscila entre 360 ppm en áreas de aire limpio y 700 ppm en las ciudades. El valor máximo recomendado para los interiores es de 1.000 ppm y el valor límite para oficinas es de 1.500 ppm. 26 2.1.11 Conductor Habitual. La persona que está acostumbrada a utilizar cierta ruta especial, determinada carretera o calle, se le desarrolla un hábito que se convierte en destreza. Puede llegar a cierto crucero y prever el peligro; puede tener en cuenta que la persona que pasa por primera vez no advierte. Entonces esta persona ha desarrollado cierta habilidad, a la vez que una reacción condicionada por haber usado esa ruta muchas veces. 2.1.12 Conductor Novato. Es aquel conductor que se encuentra por primera vez con determinada calle, carretera o autopista, quien no puede advertir con facilidad los obstáculos que encuentra a su camino porque no le es familiar el trazado. Las velocidades que desarrollan estos conductores son las mínimas, pues se genera un grado de desconfianza en el momento de tomar el volante y sortear la topografía y los inconvenientes del trazado. 2.1.13 Ansiedad. La ansiedad es la más común y universal de las emociones. Reacción de tensión sin causa aparente, más difusa y menos focalizada que los miedos y las fobias. La reacción emocional ante un peligro o amenaza, se manifiesta mediante un conjunto de respuestas tanto fisiológicas como cognitivas y conductuales. Es una emoción indeseable e injustificada, cuya intensidad no guarda proporción con la posible amenaza que lo provoca. Se caracteriza por aprehensión, incertidumbre y miedo. 27 La ansiedad usualmente se presenta acompañada de diversos síntomas físicos tales como: Fasciculaciones o temblores Tensión muscular, cefaleas Resequedad en la boca, dificultad para deglutir Dolor abdominal La ansiedad es relacionada con: Nerviosismo. Inquietud. Tensión. Angustia. Miedo. Inseguridad 2.1.14 Reflejo. El reflejo es una pauta hereditaria de comportamiento común a toda una especie pero, a diferencia del instinto, es de carácter local (no compromete a todo el organismo sino a una pequeña parte de éste) y no asegura la supervivencia del individuo. Su puesta en marcha es automática, desencadenada por un estímulo particular en la zona respectiva, que debe sobrepasar cierto umbral, de lo que se reduce que no depende de la especificación de un objeto para producirse. 28 Ejemplos de reflejos en el ser humano recién nacido son el reflejo de prensión y el de succión por lo cual se acepta el impulso. Una de las características fundamentales de los seres vivos es su capacidad de respuesta ante los más variados estímulos, lo que permite que se relacionen de una forma afectiva con el mundo exterior y que tengan una percepción, más o menos rudimentaria según su grado de evolución, de su organismo y medio interno. Parte importante de dicha capacidad de respuesta viene dada por los reflejos. 2.1.15 Estimulo. Un estímulo es un movimiento de un ser vivo hacia un agente externo o interno que hace que ese organismo vivo puede acercarse a él o alejarse, es decir, pudiendo ser un estímulo positivo (cuando se acerca) o negativo (cuando se aleja). 2.1.16 Respuesta. Entendemos por respuesta todo lo que el animal hace, como volverse hacia o en dirección opuesta a la luz, saltar al oír un sonido, o las actividades más altamente organizadas, por ejemplo: edificar un rascacielos, dibujar planos, tener familia, escribir libros" (Watson, 1925) 2.1.17 Velocidad Media. Es la distancia dividida por el valor medio de los tiempos de viaje de diversos viajes sobre un segmento determinado de vía. 29 2.2 Sistemas de control túnel Misael Pastrana Borrero y túnel El Polvorín Tabla 1 Sistema de control Túnel Misael Pastrana Borrero1. SISTEMA DESCRIPCIÓN ELEMENTOS Control y supervisión Se hace desde el centro de control con la utilización de un sistema que efectuará la operación manual de los elementos. Actúa sobre los sistemas de: Potencia, Distribución, Iluminación, Ventilación, Control de Tráfico, Señalización, Sistema de Incendio. Sala de control, pulsadores, alarmas, luces de indicación. Control de tráfico y señalización Controla el flujo automotriz disminuyendo la velocidad en caso de accidente. Semáforos, contadores de tráfico y señales de tránsito. Detección de tráfico Determina anticipadamente el caudal de aire fresco requerido para la ventilación e informa sobre la congestión de vehículos. Realiza los cálculos de intensidad de tráfico, la velocidad y el conteo de vehículos (promedio). Sensores instalados en el pavimento. Control de altura Utilizado para controlar la altura máxima permitida para los vehículos. Detector de altura máxima. Detección de alarmas contra incendio Garantiza la protección del túnel detectando cualquier incendio en su fase inicial, transmitiendo de forma automática la señal de alarma, la cual alerta a la brigada de incendio y bomberos, coloca en movimiento automáticamente el sistema de ventilación. Detectores de humo, térmicos, pulsadores manuales y centrales locales de incendio Alimentación de energía no interrumpida (UPS). Garantiza un servicio continuo en el suministro de energía en el túnel. Banco de baterías, cargador, inversor, interruptor. Auxilio S.O.S. Ayuda en labores de auxilio dentro del túnel en condiciones de incendio, accidente o problemas de vehículos. Unidades de auxilio, brigada motorizada de vigilancia, cables. Ventilación longitudinal Su objetivo es diluir mediante un caudal de aire los contaminantes que emiten los motores de los vehículos a concentraciones que estén por debajo de los limites admisibles, para no causar trastornos fisiológicos a los usuarios, ni disminuir la visibilidad por debajo de la distancia mínima de frenado requerida por los vehículos. Ventiladores, detectores de humo. Iluminación Permite la visibilidad adecuada de las zonas de transición. Luces, potencias. 1 PEREZ PALACIOS Michelle Paola, SILVA MANRIQUE Diana María. Definición del nivel de servicio en el túnel vial Misael Pastrana Borrero. Bogotá D.C., 2007, 94 p. Trabajo de grado (Ingeniero Civil). Universidad de la Salle. Facultad de Ingeniería civil. Área de Vías. 30 Tabla 2. Sistemas de Control Túnel el Polvorín SISTEMA DESCRIPCIÓN ELEMENTOS Control y supervisión La realizan las autoridades competentes del municipio de Santa María. Personal de la Oficina de Planeación Municipal. Control de tráfico y señalización La señalización es mínima y demarca en algunas tramos la dirección del túnel. El tráfico es controlado en algunos ocasiones por el Ejercito Nacional, quienes en el primer túnel del tramo realizan retenes. Señales de tránsito Detección de tráfico No hay. Ninguno. Control de altura Utilizado para controlar la altura máxima permitida para los vehículos. Señal informativa. Detección de alarmas contra incendio No hay. Ninguno. Alimentación de energía no interrumpida (UPS). La energía para la iluminación es tomada directamente de una la red de energía eléctrica que pasa cerca del túnel. Ninguno. Auxilio S.O.S. No hay. Ninguno. Ventilación longitudinal La ventilación del túnel corre por cuenta de un orificio realizado a la mitad del túnel de forma artesanal y totalmente descuidado Ventilación Natural Iluminación Permite la visibilidad adecuada de las zonas de transición. Luces. 2.3 MARCO CONTEXTUAL El túnel “POLVORIN”, esta ubicado en la vía que une a los municipios de Guateque y Santa María, al sur oriente del Departamentode Boyacá, en la Región Centro Oriente, sobre la cordillera oriental del Macizo Andino. Tiene una longitud de 1.648,88 m, ubicado entre las abscisas K 21 + 788,62 a K 23 + 437,50, con una altura sobre el nivel del mar de 850 metros. Hace parte de un conjunto de 14 túneles que se encuentran en esta vía, a lo largo de la represa de Chivor. Dista de Tunja la capital del departamento 160Km por la ruta Guateque – El Sisga y 115 Km por la ruta Garagoa – Chinavita – Jenesano – Tunja. 31 Figura 1: Ruta Bogotá – Santa María. Figura 2. Túnel El Polvorín 32 Las características principales de este grupo de túneles son2: Ancho de Banca: 8.00 m Ancho de calzada: 7.00 m Pendiente Máxima: 10.3% Gálibo Mínimo: 6.00 m Radio Mínimo: 30.00 m 2 La vialidad Ltda. Ingenieros Consultores, Bogotá D.E. Diciembre de 1.988, Estudio de Pavimentación de la carretera Las Juntas – San Luis de Gaceno (Departamento de Boyaca) 33 Figura 3. Sección típica Túneles Las Juntas – Santa María Fuente. La vialidad Ltda. Ingenieros Consultores, Bogotá D.E. Diciembre de 1.988, El túnel Misael Pastrana Borrero Tiene una longitud de 4,52 kilómetros. Hace parte del proyecto vial que atraviesa una franja montañosa sobre el flanco este de la Cordillera Oriental Andina e intercepta rocas metamórficas y sedimentarias de los periodos 34 paleozoico inferior al terciario. Cruza varias fallas geológicas entre las cuales se destacan las de Maizaro, Mirador y Buenavista. La construcción del túnel se inició en mayo de 1995 por parte del consorcio italiano Recchi Grandi Lavori Fincosit, el cual adelantó el 25% de la excavación subterránea. En ambos contratos de construcción se adelantaron dos frentes de obra denominados Rionegro (Sentido Bogotá–Villavicencio) y Trapiche (Sentido Villavicencio – Bogotá); se utilizó nuevamente el sistema NATM (Nuevo Método Austriaco de Construcción de Túneles), que maneja la reacción de la roca mediante la utilización de un soporte flexible compuesto de concreto neumático, malla electro soldada, pernos de anclaje y arcos de acero estructural. Su cantidad y espesores dependen de lo establecido en el diseño. Las características geológico-geotécnicas de las unidades de roca atravesadas, tuvieron una significativa influencia en la ejecución de la construcción, incidiendo directamente en el grado de dificultad, costos y tiempo de realización del proyecto. Por otra parte, las manifestaciones en superficie de estos accidentes geológicos corresponden a zonas de inestabilidad donde se han registrado numerosos fenómenos de remoción de rocas y suelos, asociados principalmente a terrenos afectados por intenso tectonismo. El túnel Misael Pastrana Borrero cuenta con una emisora –única en su género en Colombia- que se puede sintonizar 200 metros antes de su ingreso, en los 94.5 FM. La finalidad de este medio radial que funcionará las 24 horas es el de informar y orientar a los conductores sobre el estado de la vía, entre otros mensajes y recomendaciones. Además, en caso de presentarse un incidente, los conductores podrán recibir instrucciones 35 inmediatas de los operadores del Centro de Control, lo cual redunda en mayor seguridad para todos. Las Principales características de este túnel son: Pendiente del túnel: 2,59% Gálibo: 4,5 metros Número de carriles: 2 Área de la sección: 48 m2 Perímetro de la sección: 26 metros Ancho de la calzada: 7.34 metros Ancho de andenes: 0.5 metros Bahías de parqueo temporal: 8 36 Figura 4. Ruta Bogotá – Villavicencio. Figura 5. Túnel Misael Pastrana Borrero Fuente: CONCONCRETO S.A. 37 3. METODOLOGÍA El proyecto hace referencia a un estudio descriptivo donde el autor Dankhe expone que: “Los estudios descriptivos miden o evalúan diversos aspectos, dimensiones o componentes del fenómeno a investigar. Desde el punto de vista científico, describir es medir. Esto es, en un estudio descriptivo se selecciona una serie de cuestiones y se mide cada una de ellas independientemente para así (válgase la redundancia) describir lo que se investiga.” Para el desarrollo de la investigación se realizó una secuencia lógica de actividades considerando el material adecuado para el desarrollo de los procesos que permitan llevar a cabo el proceso investigativo. Mediante un análisis de los conductores se pretende estudiar sus comportamientos durante su transcurrir dentro de los túneles, teniendo como apoyo un profesional del área de la psicología “El doctor CAMILO ALBERTO ORTEGA”, quien obtendrá información de las visitas a los diferentes puntos establecidos por el previamente. La técnicas para observación utilizada son sometida a una prueba antes de registrar algún tipo de dato, para que sea la muestra adecuada de la población. 38 3.1 INSTRUMENTOS En el desarrollo de esta investigación se realizaron visitas de campo a los diferentes túneles, conteos vehiculares y encuestas las cuales se anexan. (Anexo B). 3.2 COSTOS DE LA INVESTIGACIÓN El costo generado por la presente investigación fue de $ 3’147.000 y son descritos en el Anexo B. 39 3.3 FLUJOGRAMA METODOLÓGICO INICIO RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN INVESTIGACIÓN DE LOS TÚNELES A ESTUDIAR CONSULTA EN LAS INSTITUCIONES CONSULTA EN OTROS MEDIOS (INTERNET) VISITA A LOS TÚNELES ENCUESTAS Y TOMA DE DATOS (IN SITU) ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE LA INFORMACIÓN DETERMINAR LOS FACTORES DETERMINAR LA INCIDENCIA DE AFECTACIÓN DE LOS FACTORES SOBRE LOS CONDUCTORES DEFINICIÓN DE LA INCIDENCIA DE LOS FACTORES PSICOLÓGICOS EN LOS NIVELES DE SERVICIO EN LOS TÚNELES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES FASE I FASE IV FASE II FASE III 40 4. TRABAJO INGENIERIL 4.1 CARACTERÍSTICAS DEL TÚNEL EL POLVORIN RUTA : Bogotá – Santa María TRAMO : Las Juntas – Santa María El corredor vial que une el caserío de Las Juntas con el Municipio de Santa María, es una carretera en pavimento flexible presentando pésimas condiciones. La capa de rodadura se ha perdido en gran parte del trazado, presentado baches, ojos de pescado, pérdida de banca, hundimientos, fisuras y grietas lo largo de todo el trazado (longitudinales y transversales), desintegración de bordes y grandes aludes de tierra a los costados de la carretera, debido a la erosión de la zona. También se encuentra la pérdida de agregados y corrugamiento del material bituminoso. Dentro de este recorrido se encuentra El túnel El Polvorín, el cual tiene una longitud de 1648,88m, se encuentra trazado sobre roca viva, es decir no posee ningún tipo de revestimiento, se encuentra a lo largo de su trayecto con pavimento rígido en buenas condiciones, y con un sistema de drenaje que permite la evacuación de excesos de agua dentro del túnel, hace parte de un conjunto de 14 túneles que se encuentran a lo largo de la represa de Chivor. Cuenta con una pendiente Máxima de 10.3%, su iluminación es deficiente, pues ya que la mayoría de las lámparas se encuentran fuera de servicio y no presenta ningún tipo de servicio técnico luminario y posee una ventilación natural. 41 Figura 6. Luminaria fuera de servicio dentro del túnel El Polvorín Esta vía es utilizada como ruta alterna de entrada a los Llanos Orientales, pues esta conecta con San Luís de Galeno, que hace parte de los límites de Boyacá con el Meta. El túnel es paso obligadode peatones y motociclistas que transitan por la región. En las noches algunos de los transeúntes prefieren rodear el túnel por la parte externa de la montaña, donde se han presentado deslizamientos de personas ya que es un camino sin ningún tipo de demarcación, y tampoco cuenta con iluminación. 42 4.1.1Velocidad Media Las velocidades de viaje se calculan a partir del tiempo de recorrido mediante la siguiente fórmula: S = velocidad de viaje (kph) D = longitud de la ruta en estudio o sección (kilómetros) T = tiempo de viaje (min) La velocidad media se puede calcular usando la ecuación siguiente: donde, S = velocidad de viaje (kph) D = longitud de la ruta en estudio o sección (kilómetros) T = tiempo de recorrido (min) N = número de viajes de prueba. Con base en los datos obtenidos en campo y registrados en la tabla que se encuentra en el Anexo C, podemos obtener un valor de velocidad media para atravesar de extremo a extremo el túnel El Polvorín. 43 4.1.1.1 Tramo con túnel D = 1,64 Km T = 61,60 min N = 32 𝑠 = 60 ∗ 32 ∗ 1.64 61.60 S = 50,98Kph = 51 Kph 4.1.1.2 Tramo sin túnel: D = 1 Km T = 73,51 min N = 30 𝑠 = 60 ∗ 30 ∗ 1 73.51 S=24.48kph =24kph 4.1.2 Nivel de Servicio 4.1.2.1 Tramo con Túnel: Ruta: Garagoa – San Luis de Gaceno 44 Tramo: Las Juntas – Santa María Sector: Túnel el polvorín Abscisa: K 21 + 788,62 Características de la vía Ancho de Carril: 3,50m Ancho de Berma: 0,0m Tipo de Terreno y pendiente promedio: Escarpado 8,4% Longitud del Sector: 1,64Km Radio de la Curva más cerrada: 30,0m Deflexión de la curva 50° Estado de la superficie de rodadura IRI = 4,0 mm/m Características del tránsito Porcentaje de zonas de no rebase: 100% Composición Vehicular: % Automóviles: 63 % Buses y Camiones: 37 Volumen horario en ambos sentidos (Q) 30 Capacidad Condiciones Ideales 3.200 Veh/h Factores de Corrección: Fpe = 0,88 (Ver Anexo D, tabla 1) Fd = 0,71 (Ver Anexo D, tabla 2) 45 Fcb = 0,96 (Ver Anexo D, tabla 3) Fp = 0,625 (Ver Anexo D, tabla 4) C60 = 3200 * 0,88 * 0,71 * 0,96 * 0,625 C60 = 1199,62 Veh/h C5 = C60 * FPH FPH = 0,859 (Ver Anexo D, tabla 5) C5 = 1199,62 * 0,859 C5 = 1031,62 Veh/h Q/C60 = 30/1199,62 = 0,025 Q/C5 = 30/1031,62 = 0,029 Nivel de Servicio Vi = 55,624 Km/h (Ver Anexo D, tabla 6) Fu = 0,99 (Ver Anexo D, tabla 7) V1 = Vi * fu V1 = 55,07 Km/h fsr = 0,928 (Ver Anexo D, tabla 8) fcb= 0,85 (Ver Anexo D, tabla 9) V2 = V1 * fsr * fcb V2 = 43,44 Km/h Fp1 = 0,756 (Ver Anexo D, tabla 10) 46 Fp2 = 1,00 (Ver Anexo D, tabla 11) Fp = fp1 * fp2 fp = 0,756 V3 = V2 * fp V3 = 32,84 Km/h Vc = 41,5 Km/h (Ver Anexo D, tabla 12) Comparando V3 con Vc El nivel de servicio que se determina por tipo de terreno es A: Nivel de Servicio A: Representa flujo libre en una vía cuya especificaciones geométricas son adecuadas. Hay libertad para conducir con la libertad deseada y la facilidad de maniobrar dentro de la corriente vehicular es sumamente alta, al no existir prácticamente interferencia con otros vehículos, y contar con condiciones de vía que no ofrecen restricción por estar de acuerdo con la topografía de la zona.3 Según los datos de campo obtenidos (ver anexo B), y utilizando la tabla 12 del Manual de Capacidad y Niveles de Servicio para Carreteras de dos Carriles, donde la velocidad media obtenida fue de 54Km/h y multiplicándola por el factor de corrección por el estado de la superficie de rodadura, que según la tabla 8 del manual es 1. (el área afectada es menor del 15%), se llega a la misma clasificación del Nivel de Servicio para este tramo NIVEL DE SERVICIO A. 3 UNIVERSIDAD DEL CAUCA; Manual de capacidad y niveles de servicio para carreteras de dos carriles, segunda versión. 47 4.1.2.2 Tramo sin Túnel: Ruta: Garagoa – San Luis de Gaceno Tramo: Las Juntas – Santa María Sector: Tramo comprendido entre los túnel El Salitre y El Polvorín Abscisa: K 20 + 788,62 Características de la vía Ancho de Carril: 3,50m Ancho de Berma: 0,0m Tipo de Terreno y pendiente promedio: Escarpado 11% Longitud del Sector: 1 Km Radio de la Curva más cerrada: 30,0m Deflexión de la curva 50° Estado de la superficie de rodadura IRI = 6,0 mm/m Características del transito Porcentaje de zonas de no rebase: 100% Composición Vehicular: % Automóviles: 63 % Buses y Camiones: 37 Volumen horario en ambos sentidos (Q) 30 La siguiente tabla es un resumen de los cálculos realizados para hallar el valor del nivel de servicio para el tramo sin túnel. 48 Tabla 3. Resumen calculo Nivel de Servicio túnel el Polvorín CALCULO DE LA CAPACIDAD (C60 Y C5 ) Fpe X Fd X Fcd X Fp X C1 = C60 (veh/h) TABLA 1 TABLA 2 TABLA 3 TABLA 4 TABLA 5 1166,03 0,81 0,71 0,96 0,66 3200 C60 X FPH = C5 veh/ h TABLA 5 veh/h 1166,03 0,85 991,12 Q ÷ C60 = Q/C60 Q ÷ C5 = Q/C5 30 1166,03 0,03 30 991,12 0,03 CÁLCULO DE NIVEL DE SERVICIO Vi x fu = V1 fsr x fsb x V1 = V2 TABLA 6 TABLA 7 (Km/h) TABLA 8 TABLA 9 (km/h) (km/h) 63,2 0,99 62,57 0,86 0,85 62,57 45,74 fp1 x fp2 = fp x V2 = V3 Vc (km/h) TABLA 10 TABLA 11 km/h km/h TABLA 12 0,61 1 0,61 45,74 27,90 41,5 El nivel de servicio que se determina por tipo de terreno es C: 49 Nivel de servicio C: Representa condiciones medias cuando el flujo es estable o empiezan a presentarse restricciones de geometría y pendiente. La libertad para conducir con la velocidad deseada dentro de la corriente vehicular se ve afectada al presentarse interferencias tolerables con otros vehículos o existir deficiencias de la vía que son en general aceptables. El nivel general de libertad y comodidad que tiene el conductor es adecuado4. Basándonos en los datos obtenidos en campo, donde la velocidad media encontrada fue de 24 Km/h y multiplicando esto por un factor de corrección del estado de superficie de rodadura de 0,99 (Manual del Cauca), Se obtiene el siguiente resultado NIVEL DE SERVICIO D. Nivel de Servicio D: El flujo todavía es estable y se presentan restricciones de geometría y pendiente, No existe libertad para conducir con la velocidad deseada dentro de la corriente vehicular, al ocurrir interferencias frecuentes con otros vehículos, o existir condiciones de vía más defectuosas. El nivel general de libertad y comodidad que tiene el conductor es deficiente5 4 UNIVERSIDAD DEL CAUCA; Manual de capacidad y niveles de servicio para carreteras de dos carriles, segunda versión. 5 UNIVERSIDAD DEL CAUCA; Manual de capacidad y niveles de servicio para carreteras de dos carriles, segunda versión. 50 Tabla 4 Resumen Nivel de Servicio Túnel polvorín 4.1.3 Tamaño de la Muestra. El tamaño de la muestra calculado para el tramo comprendido por el túnel El Polvorín, es de 57 encuestas, para un nivel de confianza del 95%. Tabla 5 Cálculo de Muestras. Túnel el Polvorín INGRESO DE PARAMETROS Tamaño de la Población (N) 722 Tamaño de Muestra Error Muestral (E) 0,07 Fórmula 47 Proporción de Éxito (P) 0,9 Proporción de Fracaso (Q) 0,1 Muestra Optima 44 Valor para Confianza (Z) (1) 1,65 (1) Si: Z Confianza el 99% 2,32 Confianza el 97.5% 1,96Confianza el 95% 1,65 Confianza el 90% 1,28 TRAMO APLICACIÓN MANUAL DE LA UNIVERSIDAD DEL CAUCA POR REGISTRO DE VELOCIDAD OBTENIDOS EN CAMPO Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio A CIELO ABIERTO 11 27,9 C 11 24 D EN TÚNEL 8,4 41,5 A 8,4 54 A 51 Tabla 6 Fórmulas Para El Cálculo De La Muestra 4.1.4 Análisis de Encuestas El siguiente es el análisis de cada una las preguntas que se realizaron en la encuesta aplicada. Pregunta 1 Género Muestra para Poblaciones Infinitas Variable Atributo n = s 2 * z 2 E 2 n = z 2 * P* Q E 2 Muestra para Poblaciones Infinitas n = s 2 * z 2 * N N * E 2 + z 2 * s 2 n = P * Q * z 2 * N N * E 2 + z 2 * P * Q S 2 = Varianza Z = Valor normal E = Error N = Población P = Proporción Q = 1-P ES 65% 35% MASCULINO FEMENINO 52 Pregunta 2 Usted transita como: Pregunta 3 Su edad está entre: 57% 43% USTED TRANSITA COMO CONDUCTOR PASAJERO SU EDAD ESTA ENTRE 38% 47% 15% 18 Y 30 30 Y 50 Mas de 50 53 Pregunta 4 ¿Cuántas veces ha transitado por túneles? Pregunta 5 Al transitar por el túnel en términos de seguridad, clasificándolo de 1a 5, donde 5 es muy seguro y 1 es nada seguro, se sintió: CUANTAS VECES HA TRANSITADO POR TUNELES? 0% 12% 26% 62% NUNCA Entre 1 y 5 Entre 5 y 10 Mas de 10 0% 21% 45% 26% 8% ¿AL TRANSITAR POR EL TÚNEL EN TÉRMINOS DE SEGURIDAD CLASIFICANDOLO DE 1A 5, DONDE 5 ES MUY SEGURO Y 1 ES NADA SEGURO, SE SINTIO? 1 2 3 4 5 54 Pregunta 6 ¿Qué característica del túnel le impacto más: Pregunta 7 Al ingresar al túnel ¿sintió? QUE CARACTERISTICAS DEL TUNEL LE IMPACTO MAS 33% 57% 4% 2% 4% Luminosidad Humedad Temperatura Calidad del Aire Ruido AL INGRESAR AL TUNEL SINTIO 8% 19% 13% 60% Alegria Ansiedad Susto Nada 55 Pregunta 8 ¿Qué le mejoraría usted al trayecto por el túnel 4.2 CARACTERÍSTICAS DEL TÚNEL MISAEL PASTRANA BORRERO Este túnel se encuentra en la vía que une a Bogotá con Villavicencio, tiene una longitud total de 4.520 m, con una pendiente del 2,59%. Se encuentra catalogado como uno de los túneles más sofisticados a nivel de Latinoamérica. Cuenta con una excelente iluminación y sistemas de seguridad. Posee un centro de mando, donde se monitorea las 24 horas del día, mediante cámaras que se encuadran a lo largo del túnel. La vía sobre la que se encuentra el túnel, esta en buen estado, en pavimento flexible, con algunas fallas geológicas en su trazado donde el pavimento flexible fue reemplazado por adoquines. QUE LE MEJORARIA USTED AL TRAYECTO POR TUNEL 38% 41% 3% 3% 15% Señalización Iluminación Aire Vigilancia Ambientacion arquitectonica 56 El Interior del túnel la capa de rodadura esta en pavimento rígido, en excelentes condiciones. Los valores y cálculos que presentan a continuación para este túnel fueron tomados en su totalidad de el trabajo de grado “Definición del nivel de servicio en el túnel vial Misael Pastrana Borrero” de Michelle Paola Pérez Palacios y Diana María Silva Manrique, de la Universidad de la Salle. 4.2.1 Tramo sin túnel. 4.2.1.1 Velocidad Media a) Vi = 78.5 km/h (tabla 6, pendiente 2.6%, longitud del sector 4.52 km) b) fu = 0.97 (tabla 7, Q / C60 = 0.366) Volumen total en ambos sentidos (Q) = 833 veh/h Capacidad C60 = 2831 veh/h, entonces: Q / C60 = 833 / 2831 = 0.29 c) V1 = Vi * fu 57 V1 = 78.5 * 0.97 = 76.15 km/h d) fsr = 0.965 (tabla 8, IRI = 4.0 mm/m, velocidad V1: 76.15 km/h) e) fcb = 1.05 (tabla 9, ancho berma 1.80 m y ancho de carril 3.67 m) f) V2 = V1 * fsr * fcb V2 =76.15 * 0.965* 1.05 = 77.16 km/h g) fp1 = 0.752 (tabla 10, velocidad V2: 77.16 km/h, longitud del sector 4.52 km y pendiente 2.6%) h) fp2 = 0.969 (tabla 11, 21% de vehículos pesados, volumen en ambos sentidos : 833 veh/h) y) fp = fp1 * fp2 ; si fp > 1 entonces fp = 1 fp = 0.752 * 0.969 = 0.729 j) V3 = V2 * fp V3 = 77.16* 0.729 = 57 km/h 58 k) Vc = 77 km/h (tabla 12, radio de la curva más cerrada del sector 500 m) l) Se compara V3 con Vc 57 < 77 = V3 < Vc Comparar V3 con Vc. Si Vc resulta menor que V3, habrá que calcular la velocidad media de recorrido V. Si Vc resulta mayor o igual que V3, se designa V3 como V. Si V3 < Vc , V = V3 Esta velocidad V, corresponde a la velocidad media del tránsito mixto, a flujo restringido, en condiciones estudiadas, en todo el sector de análisis. 4.2.1.2 Nivel de Servicio Con el valor de la velocidad media V, entrar a la tabla 13 y determinar el nivel de servicio. Entrando a la tabla 13, conociendo tipo de terreno (plano) y velocidad media V = 62 km/h, se obtiene un nivel de servicio D. 4.2.2 Tramo con túnel 4.2.2.1 Velocidad media Condiciones ideales en ambos sentidos = 3200 veh/hora 59 Nota: Ver anexo D tablas de factores de corrección a la capacidad a) Fpe = 0.97 (tabla 1, pendiente 2.6%, Longitud de la pendiente 4.52km) b) Fd = 1.10 (tabla 2, zonas de no rebase 100%, distribución por sentidos 34%) c) Fcb = 1.05 (tabla 3, ancho berma 1.80 m y ancho de carril 3.67 m) d) Fp = 0.83 (tabla 4, pendiente 2.6%, longitud del sector 4.52 km, porcentaje vehículos pesados 21%) e) C60 = Ci * Fpe * Fd * Fcb * Fp C60 = 3200 * 0.97 * 1.10 * 1.05 * 0.83 = 2975 veh/h f) C5 = C60 * FPH FPH = 0.976 (tabla 5, volumen horario C60 = 2975 veh/h) C5 = 2975 * 0.976 = 2904 veh/h 60 g) Q / C60 = 833 / 2975 = 0.28 h) Q / C5 = 833 / 2904 = 0.28 a) Vi = 78.5 km/h (tabla 6, pendiente 2.6%, longitud del sector 4.52 km) b) fu = 0.972 (tabla 7, Q / C60 = 0.28) Volumen total en ambos sentidos (Q) = 833 veh/h Capacidad C60 = 2957 veh/h, entonces: Q / C60 = 833 / 2957 = 0.28 c) V1 = Vi * fu V1 = 78.5 * 0.972 = 76.30 km/h d) fsr = 0.965 (tabla 8, IRI = 4.0 mm/m, velocidad V1: 76.30 km/h) e) fcb = 1.05 (tabla 9, ancho berma 1.80 m y ancho de carril 3.67 m) f) V2 = V1 * fsr * fcb 61 V2 =76.30 * 0.965* 1.05 = 77.31 km/h g) fp1 = 0.782 (tabla 10, velocidad V2: 77.31 km/h, longitud del sector 4.52 km y pendiente 2.6%) h) fp2 = 0.969 (tabla 11, 21% de vehículos pesados, volumen en ambos sentidos : 833 veh/h) y) fp = fp1 * fp2 ; si fp > 1 entonces fp = 1 fp = 0.782 * 0.969 = 0.757 j) V3 = V2 * fp V3 = 77.31* 0.757 = 59 km/h k) Vc = 77 km/h (tabla 12) l) Se compara V3 con Vc 59 < 77 = V3 < Vc 62 Comparar V3 con Vc. Si Vc resulta menor que V3, habrá que calcular la velocidad media de recorrido V. Si Vc resulta mayor o igual que V3, se designa V3 como V. Si V3 < Vc , V = V3 4.2.1.2 Nivel de Servicio Entrando a la tabla 13, conociendo tipo de terreno (plano) y velocidad media V = 59 km/h, se obtiene un nivel de servicio D. Tabla 7 Resumen nivel de servicio Túnel Misael Pastrana Borrero TRAMO APLICACIÓN MANUAL DE LA UNIVERSIDAD DEL CAUCA POR REGISTRO DE VELOCIDAD OBTENIDOS EN CAMPO Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio A CIELO ABIERTO 2,6 62 D 2,6 62 D EN TÚNEL 2,6 59 D 2,6 59 D 4.2.3 Tamaño de la Muestra El tamaño de la muestra calculado para el tramo comprendido por el túnel Misael Pastrana Borrero, es de 49 encuestas, para un nivel de confianza del 95%. Tabla 8. Calculo de Muestras.Túnel Misael Pastrana Borrero INGRESO DE PARAMETROS 63 Tamaño de la Población (N) 6.726 Tamaño de Muestra Error Muestral (E) 0,07 Fórmula 50 Proporción de Éxito (P) 0,9 Proporción de Fracaso (Q) 0,1 Muestra Optima 49 Valor para Confianza (Z) (1) 1,65 (1) Si: Z Confianza el 99% 2,32 Confianza el 97.5% 1,96 Confianza el 95% 1,65 Confianza el 90% 1,28 4.1.4 Análisis de Encuestas Pregunta 1 Género Pregunta 2 Usted transita como: GENERO 77% 23% MASCULINO FEMENINO 64 Pregunta 3 Su edad está entre: Pregunta 4 ¿Cuántas veces ha transitado por túneles? ES 57% 43% CONDUCTOR PASAJERO ¿SU EDAD ESTA ENTRE? 51% 30% 19% 18 Y 30 30 Y 50 Mas de 50 65 Pregunta 5 Al transitar por el túnel en términos de seguridad, clasificándolo de 1a 5, donde 5 es muy seguro y 1 es nada seguro, se sintió: Pregunta 6 ¿CUANTAS VECES HA TRANSITADO POR TUNELES 0% 28% 19% 53% NUNCA Entre 1 y 5 Entre 5 y 10 Mas de 10 0% 2% 2% 38% 58% ¿AL TRANSITAR POR EL TÚNEL EN TÉRMINOS DE SEGURIDAD CLASIFICANDOLO DE 1A 5, DONDE 5 ES MUY SEGURO Y 1 ES NADA SEGURO, SE SINTIO? 1 2 3 4 5 66 ¿Que característica del túnel le impactó más?: Pregunta 7 Al ingresar al túnel sintió: Pregunta 8 ¿QUE CARACTERISTICA DEL TUNEL LE IMPACTO MAS? 15% 27% 2%7% 49% Luminosidad Humedad Temperatura Calidad del Aire Ruido ¿AL INGRESAR AL TUNEL SINTIO? 11% 13% 4% 72% Alegria Ansiedad Susto Nada 67 ¿Qué le mejoraría usted al trayecto por el túnel? 4.3 ANÁLISIS PSICOLÓGICO El factor práctico positivo del presente trabajo, radica en la aplicación de conceptos de ingeniería, en su incidencia en el comportamiento humano, fundamentalmente en las reacciones causadas por el diseño, amoblamiento y demás factores de presentación de los túneles. Cualquier cambio en el estado emocional del individuo que conduce un vehículo, tendrá sus repercusiones en la operación que se realice de la máquina, alterando las condiciones de movilidad propias y de los otros usuarios de la vía. El conocimiento de cómo se modifica el comportamiento y estado emocional de los usuarios, redundará en la toma de medidas operativas que garanticen la seguridad en el desplazamiento por los túneles. ¿QUE LE MEJORARIA USTED AL TRAYECTO POR EL TUNEL? 4% 4% 6% 6% 45% 35% Señalización Iluminación Aire Vigilancia Ambientacion arquitectonica Nada 68 En el proceso no se alcanzan a establecer las reacciones de las personas afectadas por desordenes conductuales como la claustrofobia, que generan por sus características, una incidencia de mayor grado en las reacciones del conductor. En términos generales la manifestación verbal de las personas, analizadas desde un punto de vista clínico psicológico, deja entrever la presencia de estados ansiosos temporales producidos por el cambio de ambiente. Este estado aunque repetitivo en los resultados de la encuesta, deja ver como en las personas que tienen una mayor ocupación de los túneles, se presenta en mayor proporción y mucho menor entre quienes utilizan el mismo túnel repetidas ocasiones. Aunque en ambos casos el resultado de describir su sentir al ingresar al túnel el porcentaje mayor indica NADA, se puede contrastar con el sentido de seguridad que se tiene en el interior cuyos porcentajes contrastan notoriamente. El item de mayor incidencia en cuanto al mejoramiento de los túneles, radica en la luminosidad; efecto que es el real contraste entre el exterior y el túnel. 69 CONCLUSIONES En los eventos individuales conocidos a través de los medios de observación y acopio de información aplicados para este trabajo, se encontraron desde las reacciones reflejas mínimas, Como no es del caso analizar detalladamente la clínica de estos eventos, nos referimos a las reacciones sencillas bajo simple observación, caso en el cual es de destacar la variación de posición del conductor frente al volante, conducta en la cual podríamos generalizar la búsqueda de seguridad al asir con doble mano el timón y enfocar con cabeza recta, dirigiendo la mirada hacia la salida del túnel. Tanto de la observación directa como de la confirmación selectiva con algunos usuarios, podemos deducir que el servicio de iluminación es de máxima importancia para la presentación de las conductas ansiosas, por cuanto en el túnel Buenavista de la vía Bogotá-Villavicencio, que presenta una iluminación artificial eficiente, estas reacciones del conductor fueron mínimas; en el túnel El Polvorín las respuestas de alerta se vieron en el total de los observados y se confirmaron en las ampliaciones selectivas. Palpitaciones, sensación de ahogo, sudoración, ideas catastróficas, evocaciones de hechos traumáticos y otras sintomatologías propias de los estados de ansiedad fueron descritas por las personas entrevistadas; conductas que pueden llegar a modificar severamente los estados de alerta y concentración, la racionalidad de las respuestas y por tanto la pericia en la conducción de un vehículo. 70 Las reacciones de los conductores, también en este aspecto están determinadas por las diferencias físicas en la presentación del ambiente del interior del túnel y como en las anteriores, tuvieron gran incidencia entre quienes utilizaron el túnel El Polvorín y de escasa aparición en el de Buenavista. La presencia de aguas filtradas y fluyendo por las paredes del túnel El Polvorín, representa una constante en los hechos que describen los entrevistados y que evocan situaciones negativas, como también ideaciones catastróficas. Por las consideraciones anteriores podemos concluir que la presentación física del interior de los túneles, modifica el estado psicológico de quienes los transitan; modificación que tendrá su consecuencia en la destreza operativa del conductor. Es de recalcar, que hacemos referencia a estados que no implican la presencia de conductas patológicas permanentes de los usuarios; los estados de normalidad nos permiten inferir posibles cambios conductuales que debemos tener en cuenta en la planeación de los trabajos de Ingeniería en la construcción de túneles, como en la presentación ambiental final de los mismos. El estado general de la vía a cielo abierto que precede el túnel el Polvorín, es otra de la causas por la cual los conductores aumentan su velocidad dentro del túnel, ya que en éste la capa de rodadura está en buenas condiciones, por esto, en el túnel se puede transitar sin necesidad de maniobrar, por lo tanto el conductor asume que en este tramo puede “recuperar” el tiempo que ha perdido en las maniobras que ha 71 tenido que hacer para esquivar los obstáculos que se presentan en la vía a cielo abierto donde es obligatorio transitar a velocidades mínimas para no ocasionar daños a los vehículos. En el túnel Misael Pastrana Borrero, las condiciones de los conductores son totalmente opuestas, ya que la tecnología aplicada en esta obra subterránea, sosiega el miedo y la ansiedad de los conductores para atravesar el túnel. La iluminación, la ventilación, la señalización, hacen parte de los aspectos más destacados que hacen que los conductores acepten de forma más tranquila transitar por este túnel. Las condiciones psicológicas de los conductores del sector, generan un “hábito” al transcurrir por el corredor vial, ya que durante su trayecto han atravesado 10 túneles en similares condiciones geométricas y de amueblamiento, lo que hacen que de cierta forma consiente no manifiesten un impacto al ingresar a este túnel,sin embargo, no dejan de existir las reacciones inconscientes reflejadas en el aumento de velocidad para salir del túnel, siendo este el de mayor longitud del conjunto de túneles, en busca de una pronta salida. En cuanto al nivel de servicio, al hacer el análisis no se observa una incidencia desfavorable para el túnel, pues los resultados, bajo las mismas condiciones del flujo vehicular fueron, como se expresa en el cuadro siguiente: 72 Tabla9. Cuadro resumen para los túneles. TUNEL EL POLVORIN TRAMO APLICACIÓN MANUAL DE LA UNIVERSIDAD DEL CAUCA POR REGISTRO DE VELOCIDAD OBTENIDOS EN CAMPO Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio A CIELO ABIERTO 11 27,9 C 11 24 D EN TÚNEL 8,4 41,5 A 8,4 54 A TUNEL MISAEL PASTRANA BORRERO TRAMO APLICACIÓN MANUAL DE LA UNIVERSIDAD DEL CAUCA POR REGISTRO DE VELOCIDAD OBTENIDOS EN CAMPO Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio Pendiente (%) Velocidad (km/h) Nivel de Servicio A CIELO ABIERTO 2,6 62 D 2,6 62 D EN TÚNEL 2,6 59 D 2,6 59 D De hecho, a pesar de observar condiciones de iluminación y restricción lateral en el túnel el polvorín, que son desfavorables, se refleja un Nivel de servicio mejor que a cielo abierto, lo cual significa que las condiciones físicas de la superficie de rodadura inciden de manera ostensible en ese resultado pues como se preciso antes, en el tramo a cielo abierto está deteriorada la vía. Si comparamos el nivel de servicio con el túnel Misael Pastrana Borrero sigue dando mucho mejor en el Polvorín, lo mismo que la densidad vehicular, es más favorable en el túnel el polvorín De todas maneras hay que tener en cuenta que el resultado de nivel de servicio no es garantía de seguridad vial ,pues se está midiendo bajo condiciones de velocidad media de recorrido la cual independientemente de los otros factores ,físicos ,de geometría vial horizontal ,transversal y vertical que lo afectan ,se nota la incidencia de un 73 factor psicológico que puede producir ansiedad en el conductor al transitar en el túnel el Polvorín para poder salir a mayor brevedad de el. Ese factor psicológico puede ser el causante de algún incidente o accidente, no así en el túnel Misael pastrana Borrero que aunque los datos dicen lo contrario en cuanto a nivel de servicio, si brinda seguridad y tranquilidad a los usuarios que no se ven influenciados a salir rápido. Otro aspecto que favorece una mayor velocidad en el túnel el polvorín es el volumen vehicular que está en una proporción de un 3,6% de la del túnel Misael pastrana Borrero. Eso significa que a mas volumen vehicular en el túnel Misael pastrana Borrero ,no hay oportunidad de marchar más rápido, además los controles de velocidad y adelantamiento, en éste, son más claros y específicos. El conductor al verse obligado a ingresar al túnel opta por disminuir su velocidad porque así lo mandan las normas de tránsito, pero estando dentro de este, aumenta gradualmente su velocidad, motivado por la ansiedad de salir pronto del túnel, generando así una disminución de los factores de seguridad dentro del túnel, pues en ciertas ocasiones el conductor puede llegar a duplicar la velocidad permitida dentro del túnel, y de esta forma se ve hay una incidencia en el nivel de servicio de la vía de forma positiva, es decir, aumenta la velocidad promedio de desplazamiento del tramo. . 74 RECOMENDACIONES Se recomienda la recuperación de la malla vial del tramo comprendido entre el municipio de Guateque y el Municipio de San Luis de Gaceno, pues presenta un deterioro del 60 a 70% en toda su superficie, al igual que las obras de arte que acompañan este tramo. La adecuación del túnel el Polvorín y los otros 14 túneles del sector en estudio, para el tránsito de peatones, y motocicletas, ya que es la única vía existente en este sector para el comercio y el transporte de pasajeros. Intervención a la explotación de madera que se presenta a los costados del corredor vial, ya que no se cuenta con ningún tipo de regulación y se está generando perdida de materia vegetal en los taludes existentes y erosión en las laderas debido al deslizamiento de los troncos al ser trasladados a la orilla del camino. Hacer una campaña educativa sobre las normas de seguridad que se deben seguir al transitar por los túneles del sector, debido a la precaria condición de seguridad. Estas campañas pueden ser apoyadas por el Ejercito Nacional en uno de sus puestos de control y debes estar acompañadas del mejoramiento del amueblamiento de los túneles para hacer notar la presencia de los entes estatales en el mantenimiento de estas obras subterráneas. 75 BIBLIOGRAFÍA CAL Y MAYOR R., Rafael, CARDENAS G., James. Ingeniería de Transito: Fundamentos y Aplicaciones. 7ª edición. México: Alfa omega. 2000. 517p. HAY, William W. Ingeniería de Transporte. México: Limusa 2002. 739p. PEREZ PALACIOS Michelle Paola y SILVA MANRIQUE Diana María. Definición del nivel de servicio en el túnel vial Misael Pastrana Borrero. Bogotá D.C., 2007, 94 p. Trabajo de grado (Ingeniero Civil). Universidad de la Salle. Facultad de Ingeniería civil. Área de Vías. HERNANDEZ SAMPIERI, Roberto, et al. Metodología de la Investigación. 2ª Edición. México: McGraw Hill. 1991. p.60. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. Documentación. Referencias bibliográficas para libros folletos e informes (Sexta ACTUALIZACIÓN). Bogotá: ICONTEC, 2008. 15 p. (NTC 1160). RUIZ SARAY, Rosa Amparo. Estructura para la presentación escrita de los informes del proyecto integrador. En: ASESORIA METODOLÓGICA (1º : 2003: Bogotá) memorias de la primera asesoría metodológica para la presentación de informes del proyecto integrador. Bogotá: U.S.B. 2003 15 Pág. 76 ANEXO A. FORMATO DE ENCUESTA UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL MEDICION COMPORTAMENTAL EN TÚNELES VIALES 1-Género: Masculino femenino 2- Es Conductor Pasajero 3-Su edad está Entre 18 y 30 Entre 30 y 50 Más de 50 4-¿Cuántas veces ha transitado por túneles? Nunca Entre 1 y 5 Entre 5 y 10 Más de 10 5-Al transitar por el túnel en términos de seguridad clasificándolo de 1 a 5, donde 5 es muy seguro y 1 es nada seguro se sintió: 1 3 5 2 4 6-Que característica del túnel le impactó más?: Luminosidad (claridad u oscuridad) Calidad del aire Humedad Ruido Temperatura 7-Al ingresar al túnel sintió? Alegría Susto Ansiedad Nada 8-Que le mejoraría usted al trayecto por el túnel Señalización Iluminación Aire Vigilancia Ambientación Arquitectónica 77 ANEXO B. COSTOS DE LA INVESTIGACION Recursos materiales: Los recursos materiales usados durante el desarrollo de la presente investigación fueron: Tabla 1. Presupuesto de recursos materiales CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR UNITARIO VALOR TOTAL Resma papel bond tamaño carta Global 1 $ 11.000,00 $ 9.000,00 Discos Compactos Global 3 $ 5.000,00 $ 15.000,00 Fotocopias Global 1 $ 40.000,00 $ 40.000,00 Bolígrafos Global 1 $ 10.000,00 $ 10.000,00 Impresiones Global 1 $ 100.000,00 $ 100.000,00 Block cuadriculado carta Global 2 $ 4.000.00 $ 8.000.00 TOTAL RECURSOS MATERIALES $ 182.000,00 Recursos institucionales: Los recursos institucionales de la presente investigación fueron: Instituto Nacional de Vías (INVIAS). Alcaldía Municipal (Santa María) Ejército Nacional
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