Vol. 11/ Núm. 1 2024 pág. 2315
https://doi.org/10.69639/arandu.v11i2.421
Análisis técnico de infraestructura vial rural: Evaluación
estructural y propuesta de diseño para el acceso al recinto El
Secal, Ecuador
Technical analysis of rural road infrastructure: Structural evaluation and design
proposal for access to the El Secal site, Ecuador
Paúl Alexander Román Rodas
paulromanrodas@gmail.com
https://orcid.org/0009-0006-5570-1113
Universidad Estatal del Sur de Manabí
Ecuador – Jipijapa
Lucy Solórzano Villegas
lucy.solorzano@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-9903-5304
Universidad Estatal del Sur de Manabí
Ecuador – Jipijapa
Freddy Humberto Guillen Morales
humberto.guillen@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6240-2377
Universidad Estatal del Sur de Manabí
Ecuador – Jipijapa
Ivanova Orejuela Mendoza
ivanova.orejuela@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0009-0004-5266-0120
Universidad Estatal del Sur de Manabí
Ecuador – Jipijapa
Artículo recibido: 20 octubre 2024 - Aceptado para publicación: 26 noviembre 2024
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
La infraestructura vial en zonas rurales es fundamental para el desarrollo socioeconómico y la
conectividad territorial. Este estudio presenta un análisis técnico integral de la infraestructura vial
para el acceso al recinto El Secal en el cantón Jipijapa, Ecuador. La investigación empleó un
enfoque cuantitativo, incluyendo estudios de suelos, análisis de aforo vehicular y evaluación
geométrica de la vía existente. Los resultados del CBR mostraron valores entre 3.42% y 11.34%,
indicando variaciones significativas en la capacidad portante del suelo. El análisis del tráfico
proyectado a 20 años reveló un incremento de 44 a 209 vehículos diarios. Basado en estos
hallazgos, se propuso un diseño estructural de pavimento flexible con espesores de 5 cm para la
capa de rodadura, 20 cm para la base y 35 cm para la subbase, adaptado a las condiciones locales
y requerimientos de tráfico. Este estudio proporciona una base técnica para la toma de decisiones
en el mejoramiento de infraestructura vial rural, con potencial aplicación en contextos similares.
Palabras claves: infraestructura vial rural, pavimento flexible, CBR, aforo vehicular,
diseño estructural
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ABSTRACT
Road infrastructure in rural areas is essential for socioeconomic development and territorial
connectivity. This study presents a comprehensive technical analysis of the road infrastructure for
access to the El Secal precinct in Jipijapa canton, Ecuador. The research employed a quantitative
approach, including soil studies, vehicle capacity analysis and geometric evaluation of the
existing road. The CBR results showed values between 3.42% and 11.34%, indicating significant
variations in the bearing capacity of the soil. The 20-year projected traffic analysis revealed an
increase from 44 to 209 vehicles per day. Based on these findings, a flexible pavement structural
design was proposed with thicknesses of 5 cm for the wearing course, 20 cm for the base and 35
cm for the subbase, adapted to local conditions and traffic requirements. This study provides a
technical basis for decision making in the improvement of rural road infrastructure, with potential
application in similar contexts.
Keywords: rural road infrastructure, flexible pavement, CBR, vehicle capacity, structural
design
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INTRODUCCIÓN
La infraestructura vial es un pilar esencial para el desarrollo y la prosperidad de las
sociedades modernas, especialmente en áreas rurales donde su impacto se siente de manera más
aguda. Como se indica en el trabajo de Manrique Bautista (2020), las vías de comunicación no
solo sirven para conectar a las personas y los lugares, sino que son fundamentales para fomentar
un crecimiento sostenible e inclusivo en la economía y la sociedad (Muñiz Pionce et al., 2024).
Este argumento se ve respaldado por la literatura que subraya la importancia de la infraestructura
vial en la reducción de la pobreza y el aumento de la productividad, lo que a su vez promueve un
desarrollo económico más equitativo (Aguilera-Lizarazu & Zambrano, 2011; Maza-Avila &
Agámez-Arias, 2012).
En el contexto latinoamericano, el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) ha priorizado
la financiación de proyectos de infraestructura vial, como se observa en el caso de Ecuador. La
mejora de la red vial provincial no solo optimiza el transporte, sino que también mejora el acceso
a servicios básicos en comunidades rurales, lo que es crucial para su desarrollo. Mustafa et al.
(2021) destacan que la conectividad en estas áreas rurales es un motor significativo para la
productividad agrícola y el crecimiento económico, al reducir los tiempos de viaje y los costos
logísticos (Lavado Enríquez et al., 2023). Este enfoque es consistente con la literatura que
argumenta que la inversión en infraestructura vial es un catalizador para el desarrollo económico
en regiones subdesarrolladas (Chuquiguanga-Auquilla, 2024; Pedraza-Jaimes et al., 2024).
Un caso específico que ilustra esta problemática es el recinto El Secal, en el cantón Jipijapa,
Ecuador. La infraestructura vial deficiente en esta área afecta directamente la calidad de vida de
sus habitantes. La vía de acceso actual, que conecta desde el recinto Pan y Agua, atraviesa otros
recintos como Cerecita y San Jacinto, y presenta condiciones inadecuadas que dificultan el
transporte de productos agrícolas y el acceso a servicios básicos, especialmente durante la
temporada de lluvias. Esta situación resalta la necesidad de realizar un análisis técnico integral de
la infraestructura vial en la región, como se propone en este estudio, que incluye la caracterización
de las propiedades físicas y mecánicas de la subrasante y el desarrollo de un aforo vehicular para
determinar el Tráfico Promedio Diario Anual (TPDA) (Orellana Albán & Coronel Sacoto, 2021).
La relevancia de esta investigación radica en su potencial para mejorar la conectividad y el
desarrollo económico de la zona (Zavala Vásquez et al., 2024), beneficiando directamente a la
población local. Además, establece un precedente metodológico para estudios similares en otras
regiones rurales del Ecuador. La literatura respalda la idea de que una infraestructura vial
adecuada no solo mejora la calidad de vida de las comunidades, sino que también puede ser un
factor decisivo en la reducción de desigualdades sociales y económicas (Montenegro-Martínez et
al., 2023; Taborda et al., 2022). En este sentido, la inversión en infraestructura vial se convierte
Vol. 11/ Núm. 1 2024 pág. 2318
en una estrategia clave para abordar las disparidades entre áreas urbanas y rurales, como se ha
documentado en varios estudios (Hincapie Velez, 2021).
Por lo tanto, es imperativo que las políticas públicas en Ecuador y otros países
latinoamericanos prioricen la inversión en infraestructura vial, no solo como un medio para
mejorar el transporte, sino como una estrategia integral para fomentar el desarrollo económico y
social. La evidencia sugiere que la falta de infraestructura adecuada puede perpetuar ciclos de
pobreza y exclusión social, mientras que la inversión en este sector puede ser un motor de cambio
positivo (González et al., 2014).
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación sobre el acceso al recinto El Secal, ubicado en la parroquia El Anegado,
cantón Jipijapa, en la provincia de Manabí, Ecuador, se centra en un tramo de 5.2 km que inicia
en el recinto Pan y Agua y atraviesa los recintos Cerecita y San Jacinto. Este análisis geográfico
es fundamental para entender las características de la infraestructura vial en la región, que se
encuentra en una topografía ascendente poco montañosa, con altitudes que oscilan entre 307 y
363 m.s.n.m. y pendientes que varían entre 0.95% y 1.55% (Avendaño Buenahora & Restrepo,
2024). La topografía y las condiciones del terreno son factores críticos que influyen en el diseño
y la construcción de la infraestructura vial, como se ha documentado en estudios previos sobre la
relación entre la geografía y la infraestructura (Mejía et al., 2023).
El enfoque cuantitativo y el diseño no experimental adoptados en este estudio son
apropiados para la recolección de datos precisos sobre las condiciones del terreno y el tráfico
vehicular. La caracterización geotécnica, que incluye estudios de suelos mediante calicatas
distribuidas sistemáticamente a lo largo de la vía, es esencial para determinar las propiedades
físicas y mecánicas del suelo. Las muestras obtenidas a una profundidad uniforme de 1.5 m, con
puntos de muestreo cada 500 metros, permiten realizar ensayos de CBR (California Bearing
Ratio), determinaciones de densidad seca máxima, mediciones de humedad óptima y análisis
granulométricos, siguiendo los procedimientos establecidos en las normas técnicas vigentes
(Algora-Buenafé et al., 2017). Este tipo de análisis es crucial para garantizar que la infraestructura
vial sea adecuada y sostenible a largo plazo, como se ha evidenciado en investigaciones anteriores
que destacan la importancia de la caracterización del suelo en proyectos de infraestructura (Mora-
Chacón et al., 2019; Nishikawa et al., 2023).
El análisis de tráfico es otra dimensión importante de este estudio. La implementación de
un estudio exhaustivo que incluya conteos vehiculares clasificados y el cálculo del Tráfico
Promedio Diario Anual (TPDA) actual es fundamental para proyectar el tráfico a un horizonte de
20 años. La fórmula utilizada para la proyección del tráfico, que considera un índice de
crecimiento del 4%, es un enfoque común en estudios de planificación de infraestructura vial
(Vargas-Larreta et al., 2022). Este tipo de análisis permite no solo entender las necesidades
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actuales de la infraestructura, sino también anticipar las demandas futuras, lo que es esencial para
el desarrollo sostenible de la región (Castro et al., 2021).
El levantamiento geométrico de la vía, realizado mediante equipo RTK de alta precisión,
es un aspecto técnico que garantiza la exactitud en la determinación del perfil longitudinal, las
secciones transversales, los anchos de vía y las pendientes. Este proceso se complementa con el
uso de equipos especializados de laboratorio para los ensayos de suelos y los instrumentos
necesarios para el aforo vehicular (Sánchez Montero et al., 2020). La precisión en la medición y
el análisis es vital para el diseño estructural del pavimento, que debe cumplir con las
especificaciones técnicas del Ministerio de Obras Públicas de Ecuador (MOP) y la metodología
AASHTO 93, asegurando así que se mantengan los estándares nacionales e internacionales de
diseño vial (De León-Camarena et al., 2024).
El procesamiento y análisis de datos se realiza mediante una combinación de software
especializado para diseño vial, hojas de cálculo para el análisis de tráfico y métodos estadísticos
para el procesamiento de datos de suelos. Esta metodología integral permite una caracterización
detallada y precisa de las condiciones de la infraestructura vial, lo que es esencial para la
formulación de propuestas de mejora y desarrollo (Parillo Escarsena, 2024). La integración de
diferentes herramientas y técnicas en el análisis de datos es un enfoque recomendado en la
literatura para optimizar la planificación y ejecución de proyectos de infraestructura (Lino Calle
et al., 2024).
RESULTADOS
El análisis técnico de la infraestructura vial reveló características significativas tanto en las
propiedades del suelo como en las proyecciones de tráfico y necesidades estructurales. Los
estudios de caracterización geotécnica de la subrasante mostraron variaciones importantes en las
propiedades físicas y mecánicas a lo largo del trazado. La densidad seca máxima osciló entre
1.725 y 1.957 g/cm³, mientras que la humedad óptima presentó variaciones entre 7.1% y 12%. El
CBR (Tabla 1), indicador crucial de la capacidad portante del suelo, mostró valores heterogéneos
que fluctuaron entre 3.42% y 11.34%, con los valores más altos registrados en las abscisas 2+500
y 5+000.
Tabla 1
Resultados de CBR y propiedades físicas de la subrasante en puntos críticos
Abscisa
Densidad seca
máxima (g/cm³)
Humedad óptima (%)
CBR (%)
0+000
1.915
9.46
4.25
1+500
1.725
12.00
3.42
2+500
1.929
7.50
11.22
5+000
1.919
7.20
11.34
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El análisis geométrico de la vía existente evidenció variaciones significativas en el ancho
de la calzada, fluctuando entre 3.5 y 20 metros. La topografía del terreno presentó una pendiente
moderada, con una diferencia de altura de 56 metros sobre el nivel del mar a lo largo de los 5.2
kilómetros de extensión.
El estudio de tráfico actual registró un total de 44 vehículos diarios, con una composición
de 72.73% de vehículos livianos y 27.27% de vehículos pesados. Las proyecciones de tráfico para
un horizonte de 20 años, considerando un índice de crecimiento del 4%, indicaron un incremento
significativo hasta alcanzar 209 vehículos diarios. Este cálculo incluyó el tráfico normal
proyectado (96 vehículos), el tráfico generado (27 vehículos) y el tráfico de desarrollo (42
vehículos).
Con base en estos resultados, se desarrolló una propuesta de diseño estructural del
pavimento flexible (Figura 1) que considera las condiciones locales y los requerimientos de tráfico
proyectados. El diseño propuesto contempla:
• Una capa de rodadura de 5 cm de espesor
• Una base granular de 20 cm de espesor
• Una sub-base de 35 cm de espesor
• Bermas laterales de 0.5 metros a cada lado
Figura 1
Estructura del pavimento flexible
El diseño propuesto se adapta a las condiciones de una vía clase IV, considerando la alta
producción agrícola de la zona y su función como conector entre múltiples comunidades. El ancho
total de la vía se estableció en 6 metros, dimensión que permite el tránsito bidireccional de
vehículos pesados, cumpliendo con las normativas del Servicio Nacional de Aduanas del Ecuador
que establece un ancho máximo de 2.6 metros para vehículos de transporte pesado.
Vol. 11/ Núm. 1 2024 pág. 2321
Figura 2
Ubicación geográfica del proyecto vial
DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos en la investigación sobre la infraestructura vial del recinto El
Secal revelan tanto desafíos significativos como oportunidades de mejora. La variabilidad en los
valores de CBR (California Bearing Ratio), que oscila entre 3.42% y 11.34%, indica una
heterogeneidad considerable en la capacidad portante del suelo a lo largo del trazado. Este
fenómeno coincide con los hallazgos de Massenlli y Paiva (2019), quienes también observaron
variaciones en pavimentos flexibles con subrasante de baja resistencia (Neuman et al., 2021). Esta
heterogeneidad en la capacidad portante del suelo requiere una atención especial en el diseño
estructural del pavimento, para garantizar su durabilidad y funcionalidad en el tiempo (Gómez
Zuleta et al., 2017).
El análisis del tráfico actual y sus proyecciones indica un incremento significativo en la
demanda vehicular, que se prevé que pase de 44 a 209 vehículos diarios en un horizonte de 20
años. Este crecimiento sustancial se alinea con las observaciones de Mustafa et al. (2021), quienes
destacaron el impacto positivo de la mejora de la conectividad rural en el desarrollo económico
local (Moncayo Ylma, 2023). La composición del tráfico, que muestra un 72.73% de vehículos
livianos y 27.27% de pesados, sugiere un uso mixto de la vía que debe ser considerado
cuidadosamente en el diseño estructural del pavimento, para asegurar que se satisfagan las
necesidades de todos los usuarios.
El diseño propuesto para el pavimento flexible, que incluye espesores de 5 cm para la capa
de rodadura, 20 cm para la base y 35 cm para la sub-base, se fundamenta en las recomendaciones
técnicas del Ministerio de Obras Públicas (MOP) y la metodología AASHTO 93. Estos valores
son consistentes con lo sugerido por Beteta Bartra (2020) para vías rurales con condiciones de
tráfico similares (Vilcarromero et al., 2023). La decisión de establecer un ancho de vía de 6 metros
responde tanto a las necesidades operativas como a las restricciones técnicas y económicas,
permitiendo un flujo bidireccional seguro, incluso para vehículos pesados.
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Un aspecto crítico identificado en el análisis es la variación significativa en el ancho actual
de la vía, que varía entre 3.5 y 20 metros. Esta falta de estandarización en la infraestructura
existente refleja la necesidad de uniformizar el ancho a 6 metros, con bermas de 0.5 metros a cada
lado. Esta propuesta busca optimizar la inversión mientras se mantienen los estándares de
seguridad y funcionalidad, siguiendo las recomendaciones de Zepeda Ortega et al. (2019) para el
diseño de vías rurales (Maylle Paima & Avila Tarma, 2023). La uniformidad en el ancho de la
vía es esencial para mejorar la seguridad vial y facilitar el tránsito de vehículos de diferentes
tamaños.
Las características topográficas del terreno, que presentan una pendiente moderada y una
diferencia de altura de 56 metros sobre 5.2 kilómetros, plantean desafíos particulares para el
drenaje y la estabilidad del pavimento. Choudhari y Maji (2019) subrayan que estos factores son
cruciales en el diseño geométrico de carreteras y deben considerarse en conjunto con las
características del suelo y las proyecciones de tráfico. Un drenaje adecuado es fundamental para
prevenir el deterioro prematuro del pavimento, especialmente en condiciones climáticas adversas.
La elección de un pavimento flexible en lugar de otras alternativas se justifica por su
adaptabilidad a las condiciones locales y su mejor relación costo-beneficio para el volumen de
tráfico proyectado. Esta elección se alinea con las observaciones de Delgado Martínez et al.
(2021), quienes enfatizan la importancia de considerar factores locales y económicos en el diseño
de infraestructura vial rural. La implementación de un pavimento flexible puede resultar en una
solución más eficiente y sostenible para las condiciones específicas del recinto El Secal.
CONCLUSIONES
El análisis técnico realizado para la infraestructura vial del acceso al recinto El Secal ha
permitido desarrollar una propuesta de diseño integral que responde a las condiciones locales y
necesidades futuras de la comunidad. Las características geotécnicas identificadas, especialmente
la variabilidad del CBR entre 3.42% y 11.34%, fundamentaron un diseño estructural que
considera las condiciones más desfavorables del suelo para garantizar la estabilidad y durabilidad
de la vía.
La proyección de tráfico, que anticipa un incremento de 44 a 209 vehículos diarios en un
horizonte de 20 años, justifica la inversión en una estructura vial mejorada. El diseño propuesto,
con espesores de 5 cm para la capa de rodadura, 20 cm para la base y 35 cm para la sub-base,
proporciona una solución técnicamente viable que equilibra las necesidades de capacidad
estructural con las consideraciones económicas.
La estandarización del ancho de vía a 6 metros, complementada con bermas de 0.5 metros,
representa una mejora significativa sobre las condiciones actuales y garantiza una operación
segura para el tráfico mixto proyectado. Esta configuración optimiza la inversión mientras cumple
con los requisitos técnicos y de seguridad establecidos por la normativa vigente.
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Los resultados de este estudio proporcionan una base técnica sólida para la toma de
decisiones en el mejoramiento de la infraestructura vial rural. La metodología empleada y las
soluciones propuestas pueden servir como referencia para proyectos similares en otras regiones
rurales del Ecuador, contribuyendo así al desarrollo de una red vial rural más eficiente y
sostenible.
La implementación de esta propuesta no solo mejoraría la conectividad física del recinto
El Secal, sino que también catalizaría el desarrollo socioeconómico de la región, facilitando el
transporte de productos agrícolas y el acceso a servicios básicos para la población local.
Vol. 11/ Núm. 1 2024 pág. 2324
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