ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

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Clasificación del peligro de accidentes de tránsito mediante redes neuronales artificiales y optimización del diseño geométrico según normas internacionales y DG-2018 en la vía Los Libertadores (PE-28A), Ayacucho
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Allccahuaman Andia, Socrates; Lizarbe Alarcón, Hemerson
La presente investigación desarrolló dos modelos de redes neuronales artificiales (RNA) para clasificar el nivel de riesgo de accidentes de tránsito en la Vía Los Libertadores (PE-28A), Ayacucho, combinados con un análisis normativo comparativo del diseño geométrico vial y un programa de alerta basado en geolocalización GPS en tiempo real. El Modelo RNA N°01 (clasificación binaria: Riesgo Menor / Riesgo Mayor), entrenado con 202 registros históricos de accidentes y 23 variables del diseño geométrico, condiciones climáticas y factores viales conforme a la DG-2018, alcanzó un accuracy de 90,48 % y AUC-ROC de 0,9818 en el conjunto de evaluación. El Modelo RNA N°02 (clasificación multiclase: Riesgo Bajo / Medio / Alto), entrenado con 2,997 segmentos geométricos modelados en AutoCAD Civil 3D y expandidos a 5,394 registros mediante SMOTE, alcanzó un accuracy de 98,00 % y AUC-ROC de 0,9985, demostrando capacidad predictiva sobresaliente. El análisis comparativo de 12 parámetros geométricos entre la DG-2018 y las normativas de Noruega, Islandia, Suecia, Reino Unido y Japón identificó deficiencias técnicas en la norma peruana, dando lugar a siete propuestas de mejora (P1–P7). Asimismo, se implementó un programa de alerta de accidentes como archivo HTML autocontenido, con rastreo GPS en tiempo real, cálculo de proximidad por la fórmula de Haversine y sistema de alerta multimodal (sonoro, vocal y vibración). Los resultados demuestran que la integración de redes neuronales artificiales, análisis normativo y geolocalización constituye un enfoque efectivo para la predicción y reducción de accidentes de tránsito en carreteras nacionales del Perú.
“Evaluación del desempeño sísmico del pabellón de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola de la UNSCH, 2024”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Jorge Aldonate, Alex; Yachapa Condeña, Rubén Américo
En la actualidad existe una brecha relevante entre la práctica constructiva y la normativa vigente. Se toma como caso de estudio una edificación esencial de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola de la UNSCH, perteneciente a la categoría A2 en zona sísmica 2, construida en 2024. La presente investigación empleó un enfoque cuantitativo con alcance explicativo, con el objetivo de evaluar el desempeño de una edificación “esencial” construida con sistema aporticado, usando la norma técnica E.030 diseño Sismorresistente, ASCE/SEI 41-13, FEMA 440 y VISION 2000 de la SEAOC. La metodología comprende la asignación de modelos constitutivos de materiales como el concreto y el acero, creación de secciones, configuración de Rigidez efectiva en flexión y cortante para columnas y vigas, configuración estructural, asignación de patrones de carga lateral, creación de casos de carga gravitacional no lineal y caso de carga de Pushover en dirección X e Y, asignación de plasticidad concentrada y distribuida tipo fibra. Se obtuvo la curva de capacidad para el Pushover en dirección X e Y, puntos de desempeño según FEMA 440, puntos de desempeño según ASCE 41-13, historial de deformaciones en los materiales de los elementos estructurales. De los resultados de la investigación se concluye que la edificación pese a su reciente construcción (2024), no satisface los lineamientos de la Norma E.030 debido a que las derivas inelásticas en la dirección Y exceden el límite permisible de 0.007. En el rango no lineal, la edificación alcanza desempeño Operacional para sismo ocasional, pero Seguridad de Vida y Prevención de Colapso para sismo raro y muy raro respectivamente, niveles inaceptables para una edificación esencial según VISION 2000. Los puntos de desempeño obtenidos mediante FEMA 440 son relativamente mayores que los obtenidos mediante ASCE 41-13 para los diferentes niveles de demanda sísmica, lo que conlleva a la estimación de estados de desempeño más críticos dentro de la curva de capacidad sectorizada, evidenciando un enfoque más conservador. El estudio plantea 2 alternativas de reforzamiento para mejorar el desempeño de la edificación frente a diferentes niveles de demanda sísmica conforme a los lineamientos de VISION 2000.
Influencia de la incorporación de ceniza de tallo de maíz en las propiedades físicas y mecánicas del adobe, con fines de construcción de viviendas rurales, Ayacucho, 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Cerron Atachao, Johan Greit; León Palacios, Edward
El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la incorporación de ceniza de tallo de maíz en las propiedades físico-mecánicas del adobe para su aplicación en viviendas rurales de Ayacucho, 2025. La investigación fue de enfoque cuantitativo, diseño experimental y alcance explicativo. Se elaboraron unidades de adobe con porcentajes de ceniza de 0%, 2,5%, 5%, 7,5% y 10%, evaluándose mediante ensayos de absorción, succión, erosión acelerada de Swinburne, compresión y flexión. De acuerdo con antecedentes científicos reportados en la literatura especializada, la ceniza de tallo de maíz presenta características físicas y químicas que sustentan su potencial utilización como material estabilizante en unidades de adobe, el cual muestra un alto contenido de sílice (SiO₂) con un 68.90%, alúmina (Al₂O₃) con un 0.64%, óxido de fierro (Fe₂O₃) con un 0.49% y óxido de calcio (CaO) con un 3.74%, sumando 73.77%, lo que evidencia su potencial puzolánico. Además, de un peso específico de 1.42 g/cm³ y bajo contenido de humedad (0.56%), características que favorecen su uso como aditivo estabilizante. Los resultados físicos mostraron que el tratamiento con 7.5% de ceniza presentó el mejor desempeño, reduciendo la absorción de 8.25% (patrón) a 2.11%, la succión de 8.44 a 6.27 g/min/200cm² y la erosión de 15.83 a 9.67 mm. En contraste, el 10% evidenció comportamientos desfavorables, como una succión elevada de 22.64 g/min/200cm² y mayor erosión (32.67 mm). Respecto a las propiedades mecánicas, el 7.5% alcanzó la mayor resistencia a la compresión (25.06 kg/cm² frente a 11.35 kg/cm² del patrón) y a la flexión (5.31 kg/cm² frente a 4.21). Los análisis estadísticos (ANOVA y Kruskal-Wallis) confirmaron diferencias significativas (p < 0.05), evidenciando la influencia de la ceniza en el comportamiento del material. El análisis conjunto de las propiedades evaluadas permitió identificar que la dosificación de 7.5% presentó el mejor desempeño global entre los tratamientos estudiados. Su uso representa una alternativa sostenible y eficiente para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del adobe destinado potencialmente a la construcción de viviendas rurales.
Análisis de la vulnerabilidad sísmica en viviendas rurales autoconstruidas en adobe en el distrito de Huancaray, provincia Andahuaylas y región Apurímac - 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Cardenas Berrocal, Kelvin Jack; Canchari Gutiérrez, Edmundo
La presente investigación analizó la vulnerabilidad sísmica mediante el modelamiento numérico no lineal en viviendas rurales autoconstruidas de adobe en el distrito de Huancaray, provincia Andahuaylas, región Apurímac. El estudio evalúa el comportamiento estructural de seis viviendas representativas empleando el análisis no lineal estático pushover en el software DIANA FEA, contrastando los resultados con la metodología cualitativa de las fichas INDECI y determinando el nivel de desempeño sísmico según la filosofía SEAOC Vision 2000. Metodológicamente, se adoptó un enfoque cuantitativo con alcance explicativo y diseño no experimental, seleccionando seis viviendas de adobe de dos y tres niveles mediante muestreo no probabilístico por conveniencia. Los instrumentos principales incluyeron fichas de verificación INDECI (FV-001INDECI-2010.03.29), levantamiento arquitectónico con modelamiento previo en Autodesk Revit, y análisis numérico mediante el modelo constitutivo Engineering Masonry Model (EMM) en DIANA FEA, calibrado con el ensayo experimental MUENSR de la Pontificia Universidad Católica del Perú (error: 1.55%). La bilinealización de las curvas de capacidad se realizó según la metodología ASCE 41-17 y la sectorización del desempeño sísmico según los criterios del SEAOC Vision 2000.Los resultados demuestran que las viviendas presentan comportamiento estructural frágil con ductilidades entre 2.35 y 11.25, mecanismos de falla por corte diagonal con anchos de grieta de hasta 90.50 mm, y derivas de fluencia entre 0.03% y 0.37%. Respecto a la vulnerabilidad según INDECI, cinco viviendas fueron clasificadas en el nivel MUY ALTO (25 a 39 puntos) y una en el nivel ALTO (24 puntos). Respecto al desempeño sísmico según SEAOC Vision 2000, la Vivienda V-01 alcanza nivel Funcional en ambas direcciones, la Vivienda V-02 presenta nivel Funcional en dirección X y Resguardo de vida en dirección Y, y las Viviendas V-03 a V-06 presentan nivel Resguardo de vida en ambas direcciones. La investigación confirma que el modelamiento numérico no lineal con el modelo constitutivo EMM, complementado con la filosofía SEAOC Vision 2000, constituye una herramienta válida para superar las limitaciones de las metodologías cualitativas y fundamentar técnicamente las estrategias de mitigación del riesgo sísmico en construcciones de adobe.
Detección de cuerpos de agua mediante el procesamiento de imágenes satelitales utilizando un modelo de Deep Learning en la provincia de Cangallo, 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Chavez Tito, Alex Elven; León Palacios, Edward
La presente investigación evaluó un modelo de Deep Learning basado en la arquitectura U-Net para la segmentación automatizada de cuerpos de agua en la provincia de Cangallo mediante imágenes Sentinel-2A. Bajo un enfoque cuantitativo y un diseño experimental categorizado como cuasi-experimento tecnológico, se procesó un dataset de 1,327 parches geoespaciales de 256 × 256 píxeles. Para el proceso de aprendizaje se emplearon 1,115 parches (con un 15% destinado a validación), reservando un conjunto ciego de 212 parches para la fase de prueba, lo que consolidó una muestra neta de 13,893,632 píxeles. El algoritmo fue regularizado mediante técnicas de Data Augmentation, funciones de activación LeakyReLU y una función de pérdida híbrida. En la evaluación final, el modelo alcanzó una exactitud global del 94.64% y un Índice de Intersección sobre Unión (IoU) de 0.8739. La prueba de Chi-Cuadrado de Pearson (𝑝𝑝 < 0.05; 𝑉𝑉 = 0.9356) demostró una asociación estadística significativa entre las predicciones y la verdad terreno, mientras que la prueba de McNemar (𝑝𝑝 < 0.05) confirmó la diferencia de rendimiento frente al índice MNDWI al registrar 489,834 píxeles discrepantes a favor de la red neuronal. Como limitación del modelo implementado, se generaron 53,329 falsos positivos originados por la interferencia radiométrica de las sombras orográficas andinas. Se concluye que la arquitectura U-Net es una herramienta eficaz para la cartografía hídrica automatizada en regiones altoandinas.
Influencia de la incorporación de ceniza de cáscara de haba en las propiedades mecánicas del concreto: hacia una alternativa sostenible en Ayacucho
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Castillo Meneses, Omar Jhoni; Estrada Cárdenas, José Ernesto
La presente investigación tuvo como propósito evaluar la influencia del reemplazo parcial del cemento Portland por ceniza de cáscara de haba en las propiedades mecánicas del concreto en la región de Ayacucho. El objetivo general fue determinar el efecto de la incorporación de ceniza en proporciones de 5%, 10% y 15% sobre la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión del concreto. La metodología aplicada fue de tipo experimental, desarrollada mediante el diseño de mezclas para un f’c de 210 kg/cm² y la elaboración de especímenes cilíndricos y prismáticos sometidos a ensayos de compresión y flexión a edades de 7, 14 y 28 días. Asimismo, se realizó la caracterización química y física de la ceniza de cáscara de haba obtenida en Ayacucho, a través de procesos de secado, calcinación controlada a 600 °C, molienda fina y análisis químico mediante técnicas instrumentales, etapa fundamental para validar su potencial puzolánico y garantizar la reproducibilidad del diseño experimental. Los resultados mostraron que la resistencia a la compresión presentó valores entre 175.3 y 250.5 kg/cm², alcanzando su mayor desempeño con 5% de sustitución. En resistencia a la flexión, los valores oscilaron entre 20.2 y 30.54 kg/cm², destacando el 10% de reemplazo como la dosificación con mejor comportamiento flexional. La caracterización química evidenció la presencia predominante de SiO₂, Al₂O₃ y Fe₂O₃, con un contenido mineral superior al 70%, confirmando su aptitud como material puzolánico según criterios de ASTM C618. Se concluye que la incorporación de ceniza de cáscara de haba constituye una alternativa técnica, económica y ambientalmente viable para la región de Ayacucho, al mejorar o mantener las propiedades mecánicas del concreto, reducir parcialmente el consumo de clínker y promover prácticas sostenibles alineadas con la economía circular en la construcción.
Evaluación del desempeño sísmico del bloque 04 del colegio emblemático General Córdova de Vilcas Huamán basado en un análisis dinámico incremental
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Taboada Taboada, Rafael; Retamozo Fernández, Saúl Walter
La presente tesis tiene como objetivo evaluar el desempeño sísmico del bloque 04 del Colegio Emblemático General Córdova, ubicado en el distrito de Vilcas Huamán, mediante la aplicación del Análisis Dinámico Incremental (Incremental Dynamic Analysis, IDA), en el marco del enfoque de diseño sísmico basado en desempeño. La edificación fue modelada considerando el comportamiento no lineal de los elementos estructurales, empleándose un conjunto representativo de registros sísmicos escalados en términos de la aceleración máxima del suelo (PGA) como parámetro de intensidad sísmica, mientras que la distorsión angular de entrepiso fue adoptada como medida de demanda estructural. Los resultados obtenidos a partir de las curvas IDA permitieron identificar una concentración significativa de las demandas de deformación en el primer y segundo nivel de la edificación, alcanzándose valores máximos de distorsión angular que superan los límites establecidos por la Norma Técnica Peruana E.030, y respecto a los umbrales de desempeño propuestos por el Comité Vision 2000. Para un sismo ocasional, la estructura presenta un nivel de desempeño operacional, asociado a un daño leve. De manera similar, frente a un sismo raro, la edificación alcanza un estado de desempeño correspondiente a seguridad de vida, evidenciándose daño de moderado a severo en las columnas del primer nivel y en los muros de albañilería estructural, acompañado de una degradación significativa de la rigidez lateral. A partir de la evaluación global del desempeño sísmico, se concluye que la edificación cumple con los objetivos de desempeño establecidos por el Comité Vision 2000 para los niveles de amenaza sísmica considerados. No obstante, se propone la implementación de un sistema de reforzamiento estructural en la dirección de los pórticos de concreto armado, mediante la incorporación de disipadores de energía de tipo viscoso, con el objetivo de reducir las demandas de desplazamiento y distorsión, mejorar la capacidad de disipación de energía y garantizar un desempeño estructural más favorable ante sismos raros con períodos de retorno de 475 años. Esta intervención contribuye a una mayor protección de la vida de los ocupantes y a la reducción del daño estructural en la dirección de los pórticos de concreto armado.
“Análisis de la influencia de la morfometría en la dinámica del flujo superficial mediante modelación hidrológica en el área de drenaje del puente Puncupata, Cangallo, Ayacucho, 2025”
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Flores Mendez, Ismael; León Palacios, Edward
Los recientes eventos de inundaciones en el Perú han evidenciado deficiencias críticas en los estudios hidrológicos y el diseño de obras de arte vial, resultando en el colapso de infraestructuras y poniendo en riesgo la seguridad pública. Ante esta problemática, la presente investigación plantea la siguiente interrogante: ¿Cómo influye la morfometría de la cuenca en la dinámica del flujo superficial mediante el modelamiento hidrológico para el diseño del puente Puncupata? El estudio es de nivel explicativo, orientado a determinar la relación causal entre los parámetros físicos de la cuenca y su respuesta hidrológica. Se empleó un diseño de investigación no experimental de corte transversal, recolectando datos geoespaciales y pluviométricos en un periodo único. Para validar los resultados, se evaluaron comparativamente cinco subcuencas (Puncupata, Cangallo, Ayacucho), analizando cómo variables como el área y la forma condicionan el tránsito de avenidas. Los hallazgos demuestran una correlación directa entre la caracterización morfométrica y la magnitud de los caudales pico. Se observó que la cuenca Llachoccniyocc, con un área menor de 5,9 km2, genera un caudal pico de 8,2 m3/s, mientras que la cuenca de Pillpicancha (95,5 km2) experimenta un caudal de 139 m3/s. Estos datos confirman que la configuración geométrica de la unidad hidrográfica es el determinante principal en la dinámica del flujo superficial. Se concluye que el diseño hidráulico y geométrico del puente Puncupata, fundamentado en el modelamiento hidrológico basado en morfometría, garantiza una estructura resiliente y segura. El estudio cumple estrictamente con el Manual de Hidrología, Hidráulica y Drenaje del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), aportando un modelo técnico replicable para la ingeniería de puentes en zonas vulnerables.
Desarrollo de un modelo computacional mediante simulación de escenarios hídricos para evaluar la eficiencia del sistema de agua potable Ccahuanamarca, distrito de Colta, provincia de Paucar del Sarasara, Ayacucho.
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Anccare Maldonado, Ronal Santos; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
El acceso al agua potable es esencial para el bienestar y el progreso de las comunidades. Sin embargo, en la localidad de Ccahuanamarca, en Ayacucho, la escasez de agua y los problemas de eficiencia en su sistema de distribución representan desafíos considerables. En respuesta a esta situación, esta tesis tiene como propósito principal la creación de un modelo computacional mediante la simulación de escenarios hídricos para evaluar la eficiencia del sistema de agua potable en la región. Los objetivos específicos son: evaluar la disponibilidad y calidad del recurso hídrico, desarrollar el modelo de simulación y, finalmente, aplicar el modelo para analizar la eficiencia actual del sistema. Para ello, se diseñaron varios experimentos y simulaciones basados en datos hidrológicos de la Autoridad Nacional del Agua, los cuales contemplan escenarios como sequías y lluvias intensas. Estos escenarios permitieron recrear y evaluar las condiciones reales de disponibilidad y demanda de agua en distintos meses y periodos. Entre los resultados obtenidos, se encontró que, en los meses de baja disponibilidad, como junio y julio, el caudal es prácticamente nulo (0 m³/s), lo que subraya la necesidad de sistemas de almacenamiento y gestión más eficientes para superar la estacionalidad en la oferta hídrica. Asimismo, el análisis de la calidad del agua reveló parámetros dentro de los límites adecuados para el consumo humano, pero la eficiencia de distribución sigue siendo un área crítica para mejorar. En conclusión, el modelo computacional desarrollado facilita la identificación de áreas críticas en el sistema de agua potable y permite la planificación de estrategias de mejora. Esta herramienta es esencial para el diseño de políticas de gestión del agua sostenibles, asegurando un suministro continuo y eficiente para la comunidad.
Evaluación del viento sobre el monumento histórico del Obelisco de la Pampa de Quinua, Ayacucho 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Ircañaupa Huamani, Angel; García Saez, Edwin Carlos
La presente investigación evalúa el comportamiento aerodinámico y estructural del Monumento Histórico Obelisco de la Pampa de Quinua, con el objetivo principal de determinar las causas mecánicas del desprendimiento progresivo de sus revestimientos pétreos frente a cargas eólicas extremas. Se empleó un enfoque cuantitativo de diseño no experimental transversal, apoyado en simulación computacional multifísica de interacción fluidoestructura (One-Way FSI). El análisis de la dinámica de fluidos (CFD) se desarrolló en el software ANSYS Fluent, aplicando el modelo de turbulencia k-ωSST para simular velocidades de viento de 60, 120 y 180 km/h. Posteriormente, el campo de presiones obtenido fue exportado al módulo Static Structural (MEF) para cuantificar los esfuerzos en el núcleo de concreto. Los resultados numéricos fueron contrastados con el cálculo analítico estático de la Norma Técnica Peruana E.020. Mientras la normativa asume exclusivamente un empuje frontal, la simulación reveló que la geometría escalonada induce una fuerte separación del flujo, generando fuerzas críticas de tracción (succión aerodinámica) en las aristas y caras de sotavento. A nivel estructural, bajo el escenario extremo de 180 km/h, se registró un esfuerzo equivalente de Von Mises máximo en la base de 7,028.5 Pa (0.007 MPa) y una deformación máxima de 1.3074 x 10ˉ⁶ m. Se concluye que los esfuerzos eólicos representan menos del 0.1% de la capacidad elástica del material (f'c= 210 kg/cm²), garantizando la estabilidad global del monumento. El daño en el revestimiento se justifica físicamente por fatiga mecánica debida a la succión aerodinámica local, un fenómeno subestimado por los métodos de diseño tradicionales. Estos resultados fueron validados mediante la comparación de las líneas de corriente obtenidas experimentalmente, evidenciando una concordancia adecuada entre la simulación numérica y el comportamiento real del flujo. En conclusión, el empleo de ANSYS permitió realizar un análisis multifísico integral, combinando la dinámica de fluidos computacional con el análisis estructural, demostrando su eficacia para evaluar el desempeño estructural frente a la acción del viento.
Modelo inteligente adaptativo fundamentado en redes neuronales convolucionales para mejorar la seguridad vial y prevenir accidentes de tránsito, en las avenidas, Arenales y Cusco, Ayacucho, 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) De La Cruz Moran, Abel; Lizarbe Alarcón, Hemerson
La presente investigación diseñó, entrenó y validó un modelo inteligente adaptativo de segmentación de instancias basado en redes neuronales convolucionales para la detección en tiempo real de doce categorías de elementos críticos de la vía pública en las avenidas Arenales y Cusco de Ayacucho, entorno urbano andino a 2,761 m sobre el nivel del mar caracterizado por reductores de velocidad artesanales que incumplen la Directiva N° 01-2011-MTC/14, señalización deteriorada, semáforos desprogramados, imprudencia peatonal y transporte informal no regulado que incluye al mototaxi como vehículo predominante. Se construyó un conjunto de datos híbrido de 25,602 imágenes con 127,525 instancias integrando 4,598 capturas originales del entorno ayacuchano con el mototaxi como clase local exclusiva y tres conjuntos de datos internacionales (BDD100K, BSTLD y RLMD), etiquetados mediante LabelMe asistido por SAM2 en doce categorías y divididos en proporciones 70/20/10. Se implementó YOLOv8L-seg con entrenamiento progresivo en tres fases de resolución creciente (640, 800 y 1,024 píxeles) mediante aprendizaje por transferencia desde COCO, alcanzando mAP50 Box de 0.810 y mAP50 Mask de 0.778, con una mejora acumulada de 30.7 puntos porcentuales respecto a la primera fase. La comparación multi-arquitectura con la familia YOLO26 (nano, small y large) identificó a YOLO26L-seg como el modelo de mayor desempeño, con mAP50 Box de 0.829 y mAP50 Mask de 0.788, superando a YOLOv8L-seg en nueve de las doce clases. Se desarrolló el software QHAWAY ADAS, que integra estimación de distancias por modelo geométrico de cámara monocular, cálculo del tiempo estimado de colisión, seguimiento de múltiples objetos y alertas de voz en español peruano, operando entre 19.2 y 25.4 fotogramas por segundo. Se concluye que las arquitecturas de aprendizaje profundo con entrenamiento progresivo constituyen una herramienta viable para la detección automatizada de elementos viales en el entorno urbano andino informal de Ayacucho.
"Desarrollo de un modelo de aprendizaje automático para evaluar daños en pavimentos flexibles mediante el procesamiento de imágenes en el tramo Socos - Licapa, 2025"
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Alanya Cuba, Emergio; Retamozo Fernández, Saúl Walter
La identificación de grietas en el tramo Socos-Licapa de la Vía Los Libertadores-Wari es fundamental para mantener la seguridad del tránsito vehicular. El uso de métodos tradicionales de inspección visual suele interrumpir el flujo normal del tráfico y presenta limitaciones en cuanto a objetividad y tiempo de ejecución. Por ello, se propone un algoritmo de detección basado en YOLOv12, diseñado para identificar grietas en carreteras mediante imágenes captadas con drones (UAV), cámaras convencionales y fotografías terrestres, empleando técnicas de visión por computadora. Este algoritmo busca alcanzar una detección precisa de grietas en distintos tamaños y escalas. Las pruebas realizadas con nuestro dataset, que contiene 1871 imágenes de escenas cercanas y lejanas captadas con cámara, evidencian la efectividad del modelo YOLOv12 utilizando Deep Learning. Se obtuvo una precisión del modelo para todas las clases de fallas con un mAP@50 de 70.4% y un mAP@[50:95] de 41.9%. Estos resultados confirman que el modelo mantiene un bajo peso computacional y ofrece un rendimiento de detección altamente eficaz, cumpliendo así con el objetivo trazado. La metodología utilizada es no experimental y transeccional, ya que los datos fueron recolectados en un solo momento, por lo que las imágenes obtenidas corresponden a un espacio y tiempo.
Aplicación de métodos no invasivos en la detección y análisis de daños en bienes patrimoniales, Ayacucho - 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2026) Ccente Garzon, Litman; Barbarán Oriundo, Moisés Nico
La Iglesia Santa Teresa de Ayacucho, edificación patrimonial del siglo XVII, presenta deterioro progresivo en su envolvente exterior por acción de agentes biológicos, climáticos y antrópicos, sin contar con un diagnóstico técnico cuantitativo que sustente intervenciones de conservación preventiva. Ante esta problemática, la presente investigación tuvo como objetivo determinar el estado de conservación mediante el mapeo georreferenciado de patologías superficiales empleando fotogrametría UAV y reconstrucción tridimensional por Structure from Motion (SfM), complementada con modelado BIM. El estudio fue de tipo aplicado, con enfoque cuantitativo, alcance explicativo y diseño no experimental transversal. Como instrumento principal se utilizó el UAV Autel Robotics XT705 con cámara de 50 MP, ejecutándose un plan de vuelo combinado de pasadas nadirales y oblicuas a 25 m AGL que garantizó la cobertura integral de todas las fachadas y la cubierta. Las 1,189 imágenes obtenidas fueron procesadas en Agisoft Metashape Professional v2.3.1, lográndose una tasa de alineación del 100 % y obteniéndose un ortomosaico georreferenciado en WGS 84 / UTM zona 18S + EGM2008 con resolución GSD de 2.46 mm/píx y una nube de puntos densa de 274,990,458 puntos. La validación métrica se realizó comparando tres fuentes independientes - medidas de campo, modelo BIM y planos CAD - arrojando RMSE = 0.0641 m, r = 0.9991 y d = 0.9982, confirmándose la precisión del método dentro del rango reportado en la literatura para levantamientos UAV–SfM sin GCP sobre edificaciones patrimoniales. Se identificaron y cuantificaron 66 polígonos distribuidos en cuatro tipologías: Biodeterioro (157.69 m², 99.46 %), desprendimiento (0.73 m²), erosión superficial (0.10 m²) y daño antrópico (0.0015 m²), con un área total afectada de 158.52 m², clasificados en tres niveles de severidad: Leve, moderado y severo. Se concluyó que la metodología UAV–SfM–BIM constituye una herramienta no invasiva, sistemática y métricamente precisa para el diagnóstico de patologías en patrimonio cultural edificado, determinándose un estado crítico en la cubierta principal con 118.40 m² de biodeterioro severo que requiere intervención inmediata, y un estado moderado en las fachadas, siendo un precedente técnico replicable para los bienes del Centro Histórico de Ayacucho.
Influencia de fibras de polímeros reciclados en las propiedades plásticas y mecánicas de concreto pesado en pavimento rígido en el distrito de Ayacucho 2022
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Molina Navarro, Stiven Alvaro; Lizarbe Alarcón, Hemerson
Las investigaciones realizadas en los pavimentos rígidos han demostrado que existe deterioro por múltiples factores como el mal diseño de mezcla, deficiencia en la resistencia a compresión, flexión y compresión, es por eso que este trabajo de investigación está dirigido a mejorar las propiedades plástica y mecánicas del concreto empleando fibras de polímeros (HDPE, LDPE y PP) reciclado de diferentes dosificaciones de 0.5%, 1%, 1.5% ; como objetivo general fue determinar la influencia de fibras de polímeros reciclados en las propiedades plásticas y mecánicas de concreto pesado en pavimento rígido; como objetivo específico fue determinar el comportamiento del concreto a compresión ,flexión y tracción, con diferentes dosificaciones de fibras de polímeros reciclados de HDPE, LDPE y PP, además contrastar el costo del pavimento rígido pesado con fibras de polímeros y sin fibras. El presente trabajo de investigación presenta un diseño de tipo experimental, donde se realizaron ensayos físicos y mecánicos, en los ensayos físicos se pudo evaluar la trabajabilidad, temperatura y exudado del concreto. Para el ensayo mecánico a compresión se realizaron 90 probetas de concreto de los cuales 9 probetas no tenía fibra, 81 probetas estaban reforzadas con fibras de polímero (HDPE, LDPE, PP) con dosificación de 0.5%, 1% y 1.5%. Mientras que para el ensayo a flexión se empleó 12 vigas prismáticas, finalmente 12 probetas cilíndrica para el ensayo a tracción. En los ensayos plásticos respecto a la trabajabilidad se pudo apreciar que existe una ligera disminución del slump a medida que la proporción de fibras de polímeros (HDPE, LDPE, PP) aumenta, esta variación se evidencio más en las fibras de polipropileno (PP) al 1.5% donde la diferencia con el slump de patrón (sin fibra) fue de 1.2plg. Con relación a la temperatura y el exudado también existe una ligera disminución de 0.9°C y 7.1ml a dosificación de 1.5% de HDPE y PP respectivamente, respecto a la muestra patrón (sin fibra). Al realizar el ensayo a compresión se pudo determinar que la dosificación óptima fue de 1% para los tres polímeros, donde se observa un ligero incremento en la resistencia del concreto. De las tres fibras empleadas en el concreto, el polipropileno tuvo mayor resistencia respecto a la muestra patrón (sin fibra) llegando a 0.8MPa, 0.75MPa y 0.76MPa a los 14,21 y 28 días respectivamente. En el ensayo a resistencia a flexión a dosificación óptima transcurrido los 28 días de curado se pudo apreciar un incremento de 0.8MPa, 0.10MPa y 1.20MPa para HDPE, LDPE y PP respectivamente, respecto al patrón (sin fibra). En el ensayo a resistencia a tracción a dosificación óptima, se aprecia un incremento de HDPE, LDPE y PP de.0.52MPa, 0.40MPa y 0.60MPa respectivamente, respecto al patrón (sin fibra). Al realizar el análisis de costo unitario de los pavimentos con fibras de HDPE, LDPE y PP, se observó un incremento de 0.217%, 0.163% ,0.235% respecto al costo del pavimento convencional.
"El uso de los índices espectrales para la evaluación de suelos húmedos de movimientos de tierra en Ayna - Ayacucho, 2025"
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Cisneros Chumbile, Jehisen Clever; Retamozo Fernández, Saúl Walter
Estacionariamente cada año se observa los deslizamientos de tierras en los puntos de control de Ccano, Tutumbaru y Machente ocasionando grandes pérdidas materiales aveces hasta pérdidas humanas ocasionado por la baja resistencia del suelos generando movimientos de tierra, donde se logró como objetivo evaluar la estabilidad e inestabilidad de las condiciones de los movimientos de tierra, con los índices espectrales calculados donde el índice espectral NDWI= 0.2994 para el punto de monitoreo Ccano, NDWI= 0.4148 para Tutumbaru y NDWI= 0.3011 para el punto de monitoreo de Machente, nos muestran que los valores espectrales mencionados se encuentran en los rangos de valores de la inestabilidad de los movimientos de tierra en condiciones de riesgo, donde la técnica de investigación utilizada en la investigación es no experimental longitudinal con datos tomados en varios momentos de la investigación.
Evaluación de crecimiento de áreas construidas con índices espectrales de teledetección en el distrito de Ayacucho, 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Conislla Caceres, Eder Ivan; Ayala Bizarro, Rocky Giban
La presente investigación evaluó la expansión urbana en los distritos de Ayacucho, Carmen Alto, Jesús de Nazareno, Andrés Avelino Cáceres Dorregaray y San Juan Bautista mediante el uso de índices espectrales de teledetección, específicamente el índice de construcción de diferencia normalizada (NDBI) y el análisis de cambios de uso y cobertura del suelo (LULC). El estudio abarcó el periodo comprendido entre 1990 y 2025, empleando imágenes satelitales Landsat y el dataset global GLC_FCS30D, procesadas en la plataforma Google Earth Engine bajo un enfoque cuantitativo, longitudinal y no experimental. Los resultados obtenidos evidencian un crecimiento sostenido y acelerado de la superficie urbana en todos los distritos analizados. En el distrito de Ayacucho, el área construida aumentó de 4.035 km² en 1990 a 6.44 km² en 2025, lo que representa un incremento del 59.6 % en 35 años, con una tasa de urbanización que pasó del 4.9 % al 7.8 % del territorio. En el distrito de Carmen Alto, la expansión fue más pronunciada, creciendo de 0.742 km² a 2.492 km². San Juan Bautista presentó el mayor desarrollo urbano en términos absolutos, alcanzando 3.78 km² en 2025, mientras que Andrés Avelino Cáceres Dorregaray y Jesús de Nazareno también mostraron incrementos significativos del 90.5% y 50.2%, respectivamente. El análisis de cambios de uso de suelo entre 1990 y 2022 reveló una disminución progresiva de las superficies de vegetación escasa, matorral y pastizal, acompañada de la consolidación de nuevas áreas urbanizadas hacia las periferias de los núcleos urbanos existentes. Las proyecciones lineales para 2025 indican la continuidad de esta tendencia, con una mancha urbana cada vez más extensa y patrones de crecimiento preferencial hacia el norte y sur del área metropolitana de Ayacucho. Se concluye que los índices espectrales de teledetección, particularmente el NDBI, constituyen una herramienta eficaz para el monitoreo y cuantificación de la expansión urbana, proporcionando información relevante para la planificación territorial sostenible y la gestión del crecimiento urbano en la región de Ayacucho.
Optimización del balance hídrico mediante modelos de simulación hidrológica y algoritmos computacionales en la presa Pallcca, Ayacucho - 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Macedo Palma, Hermelinda Rayda; León Palacios, Edward
El estudio tuvo por objetivo optimizar el desempeño operativo de la presa Pallcca mediante la integración de simulación hidrológica (HEC-HMS) y optimización computacional para minimizar el déficit mensual y regular el almacenamiento dentro de límites seguros. Se emplearon series históricas del informe hidrológico de Núñez (2016); las ofertas y demandas mensuales (L/s) se transformaron a volúmenes (m³) para construir el balance hídrico y establecer la línea base. Se calibró y validó HEC-HMS con NSE, RMSE y PBIAS, y se formuló un problema de programación lineal que decide las liberaciones mensuales sujeto a la ecuación de continuidad y restricciones operativas (Smin ? St ? Smax, Qecol, capacidades). El diagnóstico base mostró un excedente total de 1 746 485,29 m³, con máximos en febrero (539 771,90 m³) y marzo (619 540,70 m³), y excedentes mínimos o nulos entre mayo–diciembre, evidenciando la necesidad de reglas que prioricen almacenamiento estratégico y uso eficiente. La evaluación comparativa base vs. optimizada indicó una reducción del porcentaje de déficit, un aumento de la confiabilidad y un mejor control del almacenamiento, manteniendo el respeto al caudal ecológico y una menor ocurrencia de derrames. Asimismo, se evaluaron escenarios de presión de demanda (área cultivada ±20% y Kc ±10%); el incremento del 20% en área elevó la demanda y estrechó los márgenes operativos, señalando riesgos para la sostenibilidad si no se ajustan reglas y tecnologías de riego. Se concluye que la integración HEC-HMS + optimización provee un soporte robusto para una gestión proactiva del recurso en Pallcca y sugiere priorizar monitoreo continuo, riego tecnificado y planes de cultivo alineados con el balance hídrico real.
Análisis del efecto de la sobrecarga de fricción lateral en el deterioro de curvas para la carretera con pavimento económico EMP. PE-26 B, Ayacucho, 2024
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Urbina Gomez, Bryan Tarik; Ircañaupa Huamaní, Alex Sander
La presente investigación evalúa la influencia de las características geométricas de curvas horizontales (velocidad de diseño y radio de curvatura) y la condición de adherencia interfacial sobre las deformaciones horizontales y esfuerzos cortantes que inducen mecanismos de deterioro en pavimentos económicos de la carretera Emp. PE26 B, Ayacucho. La metodología comprendió 32 simulaciones numéricas mediante elementos finitos en PLAXIS 3D, considerando velocidades de diseño entre 20 y 60 km/h, radios de curvatura de 15 a 125 m, y dos condiciones de adherencia interfacial (Rinter = 1.0 y 0.6) en un sistema bicapa conformado por micropavimento en frío sobre base estabilizada con cemento. Los resultados revelaron que la velocidad de diseño afecta inversamente la capacidad de carga del pavimento, siendo la superficie de rodadura la localización más vulnerable. El análisis de regresión múltiple cuantificó que cada incremento de 10 km/h reduce el número de ejes equivalentes en 49% en la interfaz, 75% en la superficie y 6% en la base. El radio de curvatura mostró un efecto protector significativo, incrementando la vida útil en 28% (interfaz), 70% (superficie) y 2% (base) por cada 10 m adicionales. La adherencia interfacial deficiente (Rinter = 0.6) redujo los esfuerzos cortantes interfaciales en 29% pero incrementó las deformaciones superficiales en 12%, resultando en una disminución de 53% en la vida útil de la superficie de rodadura. Los tres modelos de regresión lineal múltiple desarrollados presentaron ajustes adecuados (R2 = 0.874–0.983) y alta significancia estadística (p <0.001 para todas las variables), permitiendo establecer ecuaciones predictivas para estimar la vida útil del pavimento en función de las condiciones geométricas y de adherencia. Se concluyó que la combinación de velocidades elevadas, radios pequeños y adherencia deficiente puede reducir la vida útil del pavimento hasta en 75% respecto a condiciones de referencia, confirmando que estas variables son factores determinantes en la durabilidad de pavimentos flexibles en tramos curvos de carreteras de bajo volumen de tránsito en la región Ayacucho.
Identiﬁcación de zonas potenciales de recarga hídrica mediante el Algoritmo Enjambre de Partículas en la microcuenca Yucaes, Ayacucho 2025
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Quispe Anchayhua, Jhony Jesus; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La recarga hídrica constituye un proceso fundamental para la sostenibilidad de los recursos hídricos, particularmente en cuencas altoandinas, donde la variabilidad estacional y los efectos del cambio climático intensiﬁcan los problemas de disponibilidad de agua. La identiﬁcación de zonas potenciales de recarga hídrica es clave para garantizar la seguridad hídrica, orientar prácticas de conservación y diseñar estrategias de manejo sostenible del recurso agua. En la literatura cientíﬁca, los métodos tradicionales de identiﬁcación se han basado en modelos de superposición ponderada que asignan pesos ﬁjos a variables ambientales, como pendiente, suelos, rocas, cobertura y precipitación. Ejemplo de ello son los algoritmos de (Matus et al., 2009) y (Rodríguez Levy et al., 2023). Sin embargo, estas metodologías suelen presentar limitaciones al depender de la asignación subjetiva de ponderaciones, lo cual introduce sesgos y reduce la conﬁabilidad de los resultados. Este estudio aborda dicha limitación mediante la aplicación del Algoritmo de Enjambre de Partículas (Particle Swarm Optimization, PSO) con enfoque multiobjetivo, el cual optimiza de manera adaptativa la combinación de seis factores ambientales: pendiente del terreno, tipo de suelo, tipo de roca, cobertura vegetal, uso del suelo y precipitación. A través de métricas estadísticas como la varianza y la entropía, el PSO permitió recalibrar las ponderaciones y destacar la inﬂuencia diferencial de cada variable. Los resultados mostraron que la pendiente (25.6%) y la precipitación (26.9%) constituyen los factores más determinantes en la delimitación de zonas de recarga, seguidos por el tipo de roca (18.4%), el uso del suelo (15.0%) y la cobertura vegetal (12.1%), mientras que el tipo de suelo presentó una inﬂuencia menor (2.0%). Esta redistribución evidencia la capacidad del PSO para reducir la subjetividad en comparación con métodos tradicionales, generando mapas de recarga hídrica con mayor precisión y discriminación espacial. En términos generales, la incorporación de técnicas de inteligencia artiﬁcial en la identiﬁcación zonas potenciales de recarga hídrica representa un avance signiﬁcativo hacia la toma de decisiones más objetivas y basadas en datos. Los hallazgos de esta investigación demuestran que el uso de PSO no solo mejora la calidad del análisis espacial, sino que también constituye una herramienta innovadora para la planiﬁcación hídrica en regiones andinas. Finalmente, este enfoque abre la posibilidad de integrar futuros modelos hidrológicos dinámicos y validaciones en campo que consoliden la metodología como un soporte técnico esencial en la identiﬁcación de zonas potenciales de recarga hídrica.
"Estimación de Hietograma de diseño mediante inteligencia artificial en la cuenca Llochaccniyocc, Ayacucho, 2025"
(Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, 2025) Huaman Huamani, Elvis Armando; Bendezú Prado, Jaime Leonardo
La falta de estaciones pluviométricas para la obtención de precipitaciones en las cuencas de nuestro territorio Peruano, no facilitan realizar cálculos para el estudio hidrologíco, por lo que es importante la obtención de las precipitaciones diarias de registros históricos para la obtención de los hietogramas; donde el objetivo principal de esta investigación es estimar los precipitaciones sintéticas y por ende los hietrogramas de diseño utilizando los algoritmos de inteligencia artificial aprovechando los datos de los parámetros morfométricos y físicos de las cuencas como entrada en el entrenamiento del modelo,para predecir y estimar mejores resultados, el método utilizado en la presente investigación es el modelo MLP (Multilayer Perceptrón), donde la arquitectura de la red consta de 1 capa de entrada con 37 neuronas, 1 capa oculta y 1 capa de salida con 37 neuronas de salida, y la función de activación RELU con un error MRS de 80 %, donde se generaron las precipitaciones sintéticas o estimadas con un buen desempeño de la red logrando cumplir los obejtivos de la investigación.

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