Propuesta de aplicación de fotogrametría con drones y metodología BIM en el diseño geométrico de una carretera en el distrito de Limabamba para reducir el tiempo de diseño

Abstract

En el Perú existe una gran brecha en la construcción de nuevas carreteras. Este problema se ve agravado por la lentitud y la propensión de errores del diseño geométrico de carreteras tradicional. Como resultado se requiere rehacer informes y, en consecuencia de ello, se extiende el tiempo de entrega del diseño final. En ese orden de ideas, la presente tesis se centró en el levantamiento fotogramétrico, en el procesamiento de datos y el diseño geométrico de la carretera. En cuanto al objetivo general, este se basa en elaborar una propuesta de reducción de tiempo de diseño geométrico de la carretera mediante el uso de la fotogrametría con drones y el uso del software istram, integrados a la metodología BIM. Inicialmente, se ejecutó el proceso de levantamiento fotogramétrico. Este comenzó con la grabación de la ruta de 3km. Luego se programaron los vuelos y, finalmente, se realizaron 10 vuelos. Luego se procedió con el procesamiento fotogramétrico. En los resultados se incluyeron planos topográficos y una ortofoto. En segundo lugar, se inició el diseño geométrico de la carretera en Istram. Para lo cual se elaboraron tres propuestas. Las dos primeras propuestas tienen una velocidad de diseño de 30km/h para tramos homogéneos, y 20km/h para zonas de curvas de volteo. En cambio, la tercera propuesta tiene una velocidad de diseño de 30km/h en todo el tramo. Al finalizar el diseño de las 3 propuestas, se evaluaron para elegir la que tiene mejores condiciones técnicas y económicas, lo anterior mediante varios parámetros, donde destacan el método de Bruce y costos de movimiento de tierras. Al realizar el análisis, se concluyó que la alternativa 3 es la más adecuada. Finalmente, para evaluar y comparar los tiempos de levantamiento topográfico, procesamiento de datos y diseño geométrico entre metodología tradicional y metodología BIM, se consultaron a expertos. El análisis comparativo indicó que el tiempo que toma el levantamiento fotogramétrico consta de un 14.3 % en relación con el tiempo que tomaría la metodología tradicional. Ahora bien, el tiempo que toma el procesamiento fotogramétrico sería un 17.5 % del tiempo que implica la metodología tradicional. Por otro lado, el tiempo que toma el diseño geométrico al emplear la metodología BIM sería un 74.6 % en relación con la metodología tradicional. En ese orden de ideas, la hipótesis planteó que el uso de la fotogrametría a partir de drones y el software Istram, articulados con la metodología BIM, disminuye el tiempo del diseño geométrico de la carretera Pindicucho – Puma marca, puesto que marca al menos un 20 % con respecto a la metodología tradicional. Así, la idea hipotética formulada es verificada con éxito al constatar que la implementación de la fotogrametría con drones y la metodología BIM permite una reducción del 48,3 % en el tiempo requerido, en comparación con la metodología tradicional.