Gestión de Pavimentos Matthias Breytmann Ignacio Núñez Jorge Rica Francisco Valle Matías Wulf

Introducción   Concesionarias y Estado deben invertir en construcción y rehabilitación de pavimentos. Ya que las carreteras son importantes para la economía, educación, salud, etc.  Con el tiempo la demanda de los caminos aumenta, por lo cual estas deben estar en buen estado evitando su deterioro.  Para esto se necesita herramientas para suministrar información  para toma de decisiones (SGP sist gestion pav.).

Gestión de Pavimentos Proceso de toma de decisiones económicamente efectivas acerca de: Diseño Construcción Rehabilitación  Mantenimiento de carreteras

SISTEMA DE GESTION DE PAVIMENTOS (SGP): Herramienta de soporte para la toma de decisiones. Estrategias óptimas para proveer, evaluar y mantener los pavimentos en condición de servicio por un periodo de tiempo. Requiere información  del estado del pavimento e información general, para programar la mantención y rehabilitación. Ayudan a resolver preguntas como: ¿qué personal o política se debe implementar? ¿cuándo? y ¿dónde?. aaaaaagggg del orto

Ciclo de vida del Pavimento. Identificar y proyectar vida a largo plazo Economía y costos en el tiempo Modelo de ACCV (Análisis costos ciclo de vida) costos directos: Construcción, mantención y rehabilitación. costos de usuario: No siempre considerados (costos de accidentes, etc)

Rutas en buenas condiciones y costos   Mantener rutas en buenas condiciones es más económico que mantenerlas en malas condiciones.  Realizar mantenimientos preventivos reducen costos asociados de mantención. Una estrategia del SGP es optimizar los fondos para la mantención y rehabilitación invirtiendo entre rutas que requieren rehabilitación inmediata o preventiva.

Rutas en buenas condiciones y costos  

Rutas en buenas condiciones y costos  

Componentes de la Gestión de Pavimentos

Componentes de la Gestión de Pavimentos 1. Inventario Datos necesarios para análisis de gestión pavimentos.   Zona pavimentada Información jurídica (región, comuna) Clasificación de vía Dimensiones Información histórica Características de la superficie Tipo pavimento Edad pavimento

Componentes de la Gestión de Pavimentos Desarrollo del inventario puede tomar demasiado tiempo. por eso  se usa proceso de dos pasos: Paso 1: Información importante para tomar decisiones de mantención (clasificación por funcionalidad, tipo de superficie, etc). Paso2: información menos critica para toma decisión (historia construcción).

Componentes de la Gestión de Pavimentos 2. Estudio Condición Pavimento (ECP) Identificar necesidades actuales y futuras de mantención y rehabilitación. Estudios subjetivos: Para clasificar la condición del pavimento. Estudios objetivos: Tipo de fátiga, severidad y cantidad. Vehículos para la  recolección de información del estado del pavimento. Toma imágenes digitales lasers para registrar irregularidades agrietamiento por fatiga ahuellamiento. Los resultados del ECP deben ser  actualizados al menos cada 3 años.

Componentes de la Gestión de Pavimentos

Componentes de la Gestión de Pavimentos

Componentes de la Gestión de Pavimentos 3. Base de datos Generar reportes evaluar diferentes estrategias de mantenimiento y rehabilitación. 4. Módulo análisis (El más importante) Métodos más comunes para optimizar mantenciones y reparaciones Clasificación: Análisis beneficio/costo:

Componentes de la Gestión de Pavimentos 5. Herramienta de reporte   Presentar la información en diferentes formatos:  texto tablas gráficos Exportar la información de la base de datos a sistemas de información geográfica (GIS) En resumen los componentes fundamentales de un SGP son: Inventario Evaluación de condición actual Análisis de necesidades Priorización Impacto de las decisiones de financiamiento Retroalimentación.

Componentes de la Gestión de Pavimentos

Enfoque de SGP 3 enfoques de análisis: Nivel de Red Nivel de Proyecto Nivel de Estrategia

Enfoque de SGP Nivel de red Mantenimiento preventivo. Identificar la causa probable de los deterioros. Diseñar un tratamiento adecuado para corregir las deficiencias.  Nivel de proyecto Rehabilitación.  Ruta completa con respecto al fondo de inversión disponible. Información general para determinar el tipo de trabajo requerido y en que parte debe ser realizado.  Proceso iterativo Nivel de Estrategia Determinar a nivel de región qué fondos serán distribuidos establecer políticas de preservación de pavimentos.  Rol generalmente del Estado.

Beneficio/Costo Beneficios de un pavimento en buen estado: Para obtener la razón B/C, se deben estudiar por separado sus componentes: Beneficios de un pavimento en buen estado: Aumenta el nivel de servicio Reducción en el tiempo de viaje. Satisfacción Seguridad Reducir costos Mejorar estrategias y técnicas

Beneficio/Costo COSTOS DEL ADMINISTRADOR Capital inicial de construcción Costos de capital futuro, para construcción y/o rehabilitación. Costos de mantenimiento, durante la totalidad del período de diseño. Costos de ingeniería y administración. Costo de la inversión: carga financiera. COSTOS DEL USUARIO Tiempo de viaje. Operación del vehículo. Accidentes. Incomodidad. Demoras y costos de reparación de los vehículos durante las operaciones de rehabilitación y mantenimiento.

Evaluación de Pavimentos SGP se basa en información objetiva y repetible. Evaluación con seriedad  Evaluación funcional: Considera las características en la superficie del camino Evaluación estructural: Determinar la capacidad de la estructura del pavimento para soportar cargas de tráfico: Espesor de la capa de pavimento,  Propiedades de los materiales Condiciones de soporte del pavimento  Tráfico Respuesta del pavimento ante cargas.

Características Funcionales y Evaluación Tres tipos de condiciones de funcionalidad en un pavimento: Deterioro del pavimento Calidad de rodado Fricción superficial

Características Estructurales y Evaluación Prueba de deflexión de pavimentos Viga Benkelman Deflectómetro Etc Uso de la información de las condiciones del pavimento: Indices de condición de pavimentos (0-100) Reporte de las condiciones actuales Previsión de las condiciones futuras

Proceso de deterioro se acelera rápidamente. Daños Proceso de deterioro se acelera rápidamente. GP trata de evitarlo, realizando mantenimientos preventivos para impedir la aparición. Daños típicos: Distorsión Agrietamiento Desintegración Agrietamiento de superficies tratadas Peligro de deslizamiento Causas del deterioro: Cargas de tráfico Clima y medio ambiente Deficiencias de drenaje Problemas en materiales Deficiencias en construcción Causas externas

¿Cómo priorizar un proyecto? SGP permite el mejor uso de los fondos en función del costo efectivo. Categoría: Para arreglar los pavimentos en peores condiciones Volumen de trafico.  Costos de los tratamientos asociados Menor costo-efectivo para la gestión de redes de pavimento. Análisis de beneficio - costo: Determinar el costo-efectivo de los proyectos y tratamientos. Por optimización (técnica mas Sofisticada) Programación de 2 etapas. Etapa 1 Etapa 2

Programa de Preservación de Pavimentos 3 tipos de tratamiento. Depende del tipo y cantidad de daño Mantenimiento preventivo: Se aplica a pavimentos en buenas condiciones. Acción correctiva, eliminar efectos puntuales. Rehabilitación: Cuando el deterioro aumenta se aplica tratamiento más radical, mejora de la capacidad estructural, serviciabilidad y extiende vida útil.  Reconstrucción: mejora de la capacidad estructural, serviciabilidad y extiende vida útil. 

Políticas de Mantención, Rehabilitación y Reconstrucción Para seleccionar la mejor alternativa, se necesita de: Condición actual del pavimento (deterioro funcional y estructural) Adecuación del tratamiento (intervención) para condiciones actuales del pavimento Costo de aplicar y mantener el tratamiento

Políticas de Mantención, Rehabilitación y Reconstrucción (M.R.R.)

Políticas de Mantención, Rehabilitación y Reconstrucción (M.R.R.)

Selección de políticas de M-R-R Método Matricial Árboles de Decisión Método de Costo por Ciclos de Vida

Ejemplo de árbol de decisión MOP

Selección de políticas de M-R-R Modelos: Ritmo con que se deterioran los criterios de calidad (tipos de falla, severidad y magnitud) Determinísticos:  Estimar el valor de un índice de desmpeño a partir de variables independientes (predicción).  Se utiliza a nivel de proyecto y/o red. Se basa en criterios de desempeño - mecanicista Regresiones Probabilísticos:  predecir rango de valores de un índice de desempeño con diferentes niveles de probabilidad de ocurrencia.  Series de Markov Modelo de desempeño mecanicista Grietas Deformaciones

Acciones de conservación Rutinaria Limpieza de faja y saneamiento Sello de grietas Bacheo Periódica Riego Neblina Sellos asfálticos: lechadas, sellos de agregados Fresado y reemplazo Recapado delgado Mayor Recapado estructural Reciclado Reconstrucción

Acciones de conservación

Nuestra Realidad

Ec. del Indice de Condición del Pavimento(ICP) Pavimentos asfálticos:

Indice de Condición del Pavimento(ICP) Límites del ICP para la asignación del Estado de los Pavimentos.

Indice de Condición del Pavimento(ICP) Límites para la asignación del estado para casos extremos en Pavimentos Asfálticos. 

Asignación de acciones de conservación Límites de intervención para Pavimentos Asfálticos 

Conclusiones Reducir costos Aumentar el nivel de servicio Satisfacción Un SGP adecuado permite: Reducir costos Aumentar el nivel de servicio Satisfacción Seguridad Optimizar el uso de recursos Priorizar inversiones Toma de decisiones en base a argumentos objetivos

FIN Matthias Breytmann Ignacio Núñez Jorge Rica Francisco Valle Matías Wulf