3. gestion de infraestructura vial1

24/03/2015

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Luis Guillermo Fuentes, Ph.D

GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA VIAL

Luis Guillermo Fuentes, Ph.D Luis Guillermo Fuentes, Ph.D

GENERALIDADES

Diseño de Nuevas Estructuras Métodos de Diseño Repaso Administración Vial


¿Porque es importante ADMINISTRAR nuestra infraestructura?


El desarrollo social, cultural y económico de una comunidad esta estrechamente ligado al mejoramiento y calidad de su infraestructura vial.

(Trasladarse de un lugar a otro, comercio) El crecimiento de un país puede verse limitado por la

insuficiencia de conectividad, ya sea al interior de su comunidad interna como hacia otras comunidades vecinas.

GENERALIDADES


Problemática Actual: Dificultad en la asignación de recursos públicos en proyectos de inversión en infraestructura vial. Las instituciones en Colombia encargadas de la infraestructura vial no cuentan con un soporte técnico solido que garantice un manejo eficiente y sistemático de los recursos públicos.

GENERALIDADES


Problemática Actual: No existe un criterio unificado para la administración de la infraestructura vial colombiana Administradores viales, corredores de mantenimiento vial, entes gubernamentales (IDU) y concesiones .

GENERALIDADES

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Factores a Considerar al estudiar la Infraestructura Vial Sistemas en mal estado (Servicio y Seguridad)

Recursos y Presupuestos limitados

Aumento acelerado de las demanda

Cambios en las expectativas de los usuarios

GENERALIDADES


GENERALIDADES


GENERALIDADES

Las Vías No son eternas Las expectativas de los usuarios son dinámicas Vías Competitivas y Sostenibles Seguridad, Confort, Movilidad, Tiempo de viaje, Consumo Como cuantificamos estos beneficios?


GENERALIDADES

Evaluación y desarrollo de nuevos materiales (Será que entendemos como se comportan los materiales actuales) Métodos de diseño mas eficientes Nuevas fuentes de financiamiento

Mantenimiento, preservación y renovación

Sistemas de Gestión de Infraestructura


Infraestructura vial:

INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS

Corresponde a los elementos físicos que sirven de soporte a los vehículos

Comprende todo el conjunto de elementos que permite el desplazamiento de vehículos de forma confortable y segura desde un punto a otro.

Incluye: los pavimentos y sus características, puentes, túneles, dispositivos de seguridad, señalización etc.




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INFRAESTRUCTURA VIAL: PAVIMENTOS

Los pavimentos constituyen el elemento fundamental de la infraestructura vial. En torno a los pavimentos se generan todos los elementos de la infraestructura vial. Función dentro de la operación de una vía: proporciona la superficie requerida para los diferentes medios de transporte.


INFRAESTRUCTURA VIAL: PAVIMENTOS

La calidad de los pavimentos afecta directamente los costos del usuario Requiere la mayor cantidad de recursos económicos y financieros tanto para su construcción como para su mantenimiento Importante estudiar su comportamiento


RELACIÓN DE LOS PAVIMENTOS CON LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE

Sistemas de transporte actual: marino, aéreo y terrestre. Todos los medios de transporte incluyen a los pavimentos dentro de su

funcionalidad.


RELACIÓN DE LOS PAVIMENTOS CON LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE

Los pavimentos como parte de los diferentes medios de transporte requieren una conservación apropiada, que asegure a los usuarios confort y seguridad.

Luis Guillermo Fuentes, Ph.D Luis Fuentes, Ph.D

Airplane Runway Accident in Santa Marta, Colombia

2007 (five injured)

FAAA International Airport Accident 1993

Luis Guillermo Fuentes, Ph.D Luis Fuentes, Ph.D

Runway Accident in Sao Pablo, Brazil 2007.

(254 dead, including 186 passengers)

Runway Accident in Chicago, Illinois 2005

(A six year-old passenger in one of the cars on the street

was killed)



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Gestión del Patrimonio Gestión de Activos (Asset Management)

Proceso sistemático para mantener, mejorar y operar el patrimonio físico efectivamente, eficientemente, y en forma comprensiva.


Sistema de Gestión de Pavimentos -Definición

Sistema de Gestión de Pavimentos consiste en un proceso sistemático que provee, analiza y resume información relacionada con pavimentos de manera de que pueda ser utilizada en la selección e implementación de programas de construcción, rehabilitación y mantenimiento de pavimentos económicamente efectivos.

(FHWA/FTA, 1991)


Gestión o Administración de Pavimentos

El sistema de gestión de pavimentos proporciona una herramienta que puede ser utilizada para maximizar la vida útil de la infraestructura vial al menor costo posible, mediante un sistema de conservación a intervalos estratégicamente planeados.



El sistema de gestión de pavimentos utiliza actividades orientadas a mantener las vías, haciendo uso de tratamientos de bajo costo para retardar el deterioro de las mismas, mejorando así su desempeño y reduciendo las molestias para los usuarios.


La Administración o Gestión de pavimentos permitirán al ente responsable a deducir, con un criterio racional, las obras de conservación rutinaria y de mantenimiento que garanticen la prolongación de la vida útil del pavimento al menor costo posible



La selección de la técnica o combinación de técnicas de mantenimiento y rehabilitación debe basarse tanto en un análisis de ingeniería y como de un análisis económico.




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La Importancia de Actuar a Tiempo

MUY BUENA

BUENA

REGULAR

MALA

MUY MALA EDAD (AÑOS)

CONDICIÓN 75% de la vida del pavimento

12 18

Cada $1 de costo de renovación aquí....

40% pérdida de calidad

40% pérdida de calidad

Costará $4 a $5 si es diferido hasta aquí.


MUY BUENA

BUENA

REGULAR

MALA

MUY MALA EDAD (AÑOS)

CONDICIÓN

12 18

Cada $1 de costo de renovación aquí....

Costará $4 a $5 si es diferido hasta aquí.

Mayores costos de operación Mayores emisiones Mas contaminación del agua durante la construcción




Schiessler, 1992 Luis Guillermo Fuentes, Ph.D

GESTIÓN O ADMINISTRACIÓN DE INFRAESTRUCTURA VIAL

El sistema de gestión de infraestructura vial proporciona una herramienta que puede ser utilizada para maximizar la vida útil de la infraestructura vial al menor costo posible.

El sistema garantiza una asignación de recursos de una

manera racional


Sin Suficiente Información el presupuesto de Mantenimiento y rehabilitación de la infraestructura vial se basa en: Presupuesto del año anterior, incrementado o reducido en un tanto por ciento. Programas basados en Mantenimiento Periódico (e.j. Sellado cada 5 años). Respuesta frente a demandas o quejas. Consideraciones Políticas. Experiencia de los Administradores y Técnicos.



Identifiquemos apropiadamente los enemigos de la infraestructura vial


Tránsito

SOBRECARGAS



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Factores ambientales

AGUA

Cortesía del Tiempo

Luis Guillermo Fuentes, Ph.D Augusto Sisa 32




Malas Administraciones


Entes encarados de la administración vial

Schiessler, 1992


El Sistema como un Proceso Sistemático

1. Reconocimiento del Problema 2. Definición del Problema

Objetivos/ Entradas/ Salidas/ Limitantes

3. Generación de Alternativas 4. Análisis de Alternativas 5. Evaluación y Optimización / Selección 6. Implementación 7. Evaluación de Performance 8. Retroalimentación


OBJETIVOS GENERALES

Apoyar tecnificada y objetivamente la toma de decisiones respecto a las inversiones que se deben realizar en los diferentes elementos de la infraestructura vial, con el fin de proporcionar un nivel de servicio (serviciabilidad) adecuado a los usuarios de las vías, optimizando los recursos económicos disponibles.



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Lograr la optimización de los recursos disponibles realizando una comparación de las alternativas de inversión, proporcionando información valedera y suficiente en la etapa de toma de decisiones

OBJETIVOS GENERALES


MÓDULOS EXTERNOS (Económico, Político, Social, Seguridad)

CONDICIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL

INVENTARIO (Parámetros a evaluar)

GENERACION DE ALTERNATIVAS

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS

CONDICIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL

SELECCIÓN DE ALTERNATIVA

REEVALUACIÓN DEL INVENTARIO


INVENTARIO

PROGRAMAS DE OBRAS

PRIORIZACION/ OPTIMIZACIÓN

ESTABLECIMIENTO DE LAS NECESIDADES DE LA RED

ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO

EVALUACION DE ESTADO

PRESUPUESTO DE M&R

EJECUCION DEL

PLAN DE OBRAS

Y RETRO-

ALIMENTACION


Documentos, Especificaciones, etc.

REPROTES A NIVEL DE RED

Evaluación de la condición Necesidades Evaluación Económica Programa de M&R

GRAFICAS

PRODUCTOS

DATABASE

CONDICION

TRÁNSITO

ESTRATEGIAS DE MAINTENIMIENTO

SIG

Manejo de Datos

PREDICCION DE DETERIORO

ANÁLIS A NIVEL DE RED

PRIORITIZACION / OPTIMIZACION

PROGRAMACION ANALISI S DE NECESIDADES

DISEÑO

EJECUCION DEL PROGRAMA

SEGUIMIENTO

RETRO-ALIMENTACION ANÁLIS A NIVEL

DE PROYECTO


Documentos, Especificaciones, etc.

REPROTES A NIVEL DE RED

Evaluación de la condición Necesidades Evaluación Económica Programa de M&R

GRAFICAS

PRODUCTOS

DATABASE

CONDICION

TRÁNSITO

ESTRATEGIAS DE MAINTENIMIENTO

SIG

Manejo de Datos

PREDICCION DE DETERIORO

ANÁLIS A NIVEL DE RED

PRIORITIZACION / OPTIMIZACION

PROGRAMACION

ANALISIS ESTRATEGICO

ANALISIS DE NECESIDADES

DISEÑO EJECUCION DEL PROGRAMA

SEGUIMIENTO

RETRO-ALIMENTACION

Metas y Políticas

Presupuesto Disponible

ANÁLIS A NIVEL DE PROYECTO


MÓDULOS DEL SISTEMA

Sistema de

Gestión

Módulo Económico

Módulo Técnico

Módulo Social

Módulo Ambiental

Módulo Seguridad

Módulo de Políticas

Sistema Multicriterio de toma de decisiones para la asignación de recursos públicos



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INVENTARIO DE DATOS

Parámetros de Integridad Estructural Parámetros

Funcionales

Índice de regularidad superficial Resistencia al deslizamientoMacrotexturizado Ahuellamiento.

Evaluación de Drenaje y Señalización

Deflectometría (FWD) Índice de Condición del Pavimento PCI Medición de espesores (no destructivo) (GPR) Medición continua de espesores de concreto asfáltico, losa de concreto rígido y capas de material granular Módulo resiliente de subrasante por retrocálculo Integridad estructural de las capas Registro del cuenco de deflexión. Transferencia de carga entre losas adyacentes.

Inventario de Drenaje Inventario de Señales Seguridad Vial IRAP

BASE DE DATOS


DIAGRAMA DE FLUJO DEL SISTEMA

Inventario de datos y

diagnóstico

Evaluación a Nivel de Red

Modelos de Deterioros

Selección de Tramos para Evaluación a

Nivel de Proyecto

Priorización y optimización de recursos

públicos

Módulo Técnico

Parámetros y Umbrales de

Gestión e Intervención

Definición de actividades de rehabilitación y mantenimiento

Selección de alternativas basados en

criterios técnicos y económicos

Ejecución de actividades

seleccionadas

Retroalimentación


Beneficios


Beneficios de un Sistema de Gestión de Infraestructura

Provee un Procedimiento Sistemático de buscar, organizar y guardar información referente a infraestructura.

Evita que la información se encuentre en la cabeza de 1 o 2 individuos y finalmente se pierda.

Disponibilidad en tiempo y forma de información de la condición de la infraestructura, acciones de M&R y costos. Habilidad de evaluar las consecuencias de diferir el mantenimiento.


Ayuda a entender el comportamiento de la infraestructura, su relación con las distintas acciones de M&R.

Aunque esto puede ser realizado intuitivamente por ingenieros experimentados, es muy difícil que un individuo pueda hacerlo en forma precisa y consistente.

Mejor programación de las actividades de M&R. Programas y Presupuestos a largo plazo más lógicos y consistentes.



Beneficios de un Sistema de Gestión de Infraestructura (cont.)

Mejor comunicación de las necesidades de M&R, ej. mostrando el impacto del nivel presupuestario sobre la condición de la infraestructura

Es muy difícil para un legislador contradecir los resultados del sistema. Más aún, puede mostrar los efectos negativos de recortes presupuestarios.

Minimización de los costos necesarios para las actividades de M&R en proyectos individuales. Justificación de las decisiones de la agencia, ayudando a reducir criticas relativas a como son mantenidas las carreteras.



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Pueden establecerse prioridades para tener los máximos beneficios del dinero disponible, buscando la combinación y programación de proyectos más efectivos (económicos). Reconocimiento de los beneficios de los usuarios (costos de operación).



BENEFICIOS GENERALES DE UN PMS

Creación de una base de datos, disponible para mejoras a futuro (investigación) Optimizar los beneficios con los fondos disponibles Estimar las capacidades de mejora de las diferentes actividades de mantenimiento y rehabilitación Asignación de recursos basados en criterios cuantificables


BENEFICIOS GENERALES DE UN PMS

Monitoreo y modelación del comportamiento de la infraestructura Priorización de tramos a rehabilitar Estimar las necesidades económicas para las actividades relacionadas a los pavimentos


CAPACIDADES DE UN PMS

Capacidad de basar decisiones en procedimientos racionales, con atributos, criterios y restricciones cuantificables Capacidad de considerar estrategias alternativas dentro de la evaluación de un proyecto Capacidad de identificar la estrategia o alternativa optima Capacidad de usar información de retroalimentación para conocer las consecuencias de las decisiones tomadas


CONSIDERACIONES GENERALES DE UN PMS

Los pavimentos son estructuras complejas que involucran muchas variables: cargas que soportan (Espectros de carga, EASL), materiales, medio ambiente, etc. Es importante entender claramente los factores técnicos y económicos que involucra su construcción, operación y mantención para poder desarrollar un sistema de gestión apropiado. Para el manejo de una red extensa de pavimentos es indispensable organizar la información


HISTORIA DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN

Antiguamente el estado de la infraestructura vial se evaluaba visualmente

Subjetivo al criterio del Ing. evaluador Administradores Viales



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En la actualidad el estado de infraestructura vial se evalúa a través de una multitud de parámetros específicos



En la actualidad el estado de las carreteras se mide a través de una multitud de parámetros específicos



Luis Guillermo Fuentes, Ph.D Luis Guillermo Fuentes, Ph.D

Actividades básicas en un sistema de gestión vial

Elaboración de una base de datos, inventario de las características de la red Recolección sistematizada y periódica de información cuantitativa del estado de pavimento Establecer índices y parámetros para la cuantificación global del nivel de servicio de las vías



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Actividades básicas en un sistema de gestión vial

Fijación de umbrales de intervención a los diferentes índices Definir un método de elección de prioridades para establecer un orden de aplicación de los recursos disponibles Elegir las técnicas de conservación que deben aplicarse en cada caso en función de la información recogida y proceder a su valoración


Concepto del Nivel de Red y Nivel de Proyecto

Las actividades en la gestión de pavimentos se definen según el nivel en el que se este trabajando:

NIVEL DE RED NIVEL DE PROYECTO



NIVEL DE RED: conjunto de pavimentos (secciones) que conforman una red de vías. Decisiones para grandes grupos de proyectos a fin de optimizar la asignación de recursos. Desarrollo de un sistema prioritario ajustado a las restricciones del presupuesto.



NIVEL DE PROYECTO: un proyecto o pavimento en particular. Determinación del momento en que se debe realizar mantención o rehabilitación. Requiere información detallada



Decisiones globales en un sistema de gestión afecta a la red de vías

Decisiones especificas afectan a los proyectos

individuales


SISTEMA DE GESTIÓN A NIVEL DE RED

El nivel de red involucra la priorización de los proyectos que podrían ser llevados a cabo en el ámbito de la gestión de la red y que se enmarcan dentro de la disponibilidad presupuestaria de los administradores de cada periodo



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Sectorización de vías con características similares (familias) Identificación de vías candidatas a ser mejoradas dentro del sistema de red vial. Modelos de comportamiento y deterioro de los pavimentos Selección del periodo de análisis, tasa de descuento, niveles

de calidad mínimo de los diferentes índices del pavimento; que darán soporte en la etapa de toma de decisiones

ACTIVIDADES EN LA GESTIÓN A NIVEL DE PROYECTO


ACTIVIDADES EN LA GESTIÓN A NIVEL DE PROYECTO

Generación de alternativas de tratamiento de conservación de pavimentos Análisis técnico de cada alternativa en función del comportamiento esperado en el pavimento Análisis económico de cada alternativa en función de los costos y beneficios esperados para el ciclo de vida delpavimento Selección de la alternativa adecuada, en base a criterios cuantitativos y cualitativos


REQUERIMIENTOS DE INFORMACIÓN

Para establecer las prioridades de actuación e indicar el tipo y cantidades de obras de mantenimiento y/o rehabilitación, se requiere contar con información confiable que permita evaluar los pavimentos. Información relevante:

Datos de inventario (índices de las características físicas de los pavimentos) Datos de transito Datos del medio ambiente Datos de costos


SISTEMA DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS

Un sistema de gestión de pavimentos eficiente debe proporcionar la información necesaria para apoyar la toma de decisiones de distintas personas, sean estas administradores, ingenieros, legisladores etc.


Objetividad y Consistencia en la Evaluación de Pavimentos

Evaluación de pavimentos en base al criterio de el Ing. Encargado uniformes y podrían perder su significado en el tiempo La evaluación debe ser objetiva Consistencia en los datos Asignar importancia y peso a cada uno de los datos a recolectar


Características Físicas de los Pavimentos

RUGOSIDAD GRIETAS AHUELLAMIENTOS RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DRENAJE

GEOTECNIA



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Características Físicas de los Pavimentos (Índices)

Índices utilizados para evaluar las características físicas de un pavimento:

ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO, PCI ÍNDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL, IRI ÍNDICE DE AHUELLAMIENTOS ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL, IFI ÍNDICE ESTRUCTURAL, SN


SECTORIZACIÓN

Resulta complicado realizar un análisis detallado a cada sección de pavimento Identificar características similares de las vías (criterio para discretización del inventario de vías) Tráfico, tipo de pavimento, ciclo de rehabilitación, jurisdicción, tipo de suelo Una sección de pavimento es una unidad homogénea, posee características homogéneas


Experiencias en Colombia

Fuentes, L., Curiel, D., Velosa, C., Vergara, A., Gómez, N., (2012)

8va Jornadas Internacionales del Asfalto, Corasfaltos, Bogotá, Colombia.



Instituto Nacional de Vías (INVIAS) Instituto Nacional de Concesiones (INCO) Agencia Nacional de Infraestructura (ANI)



Instituto Nacional de Vías (INVIAS) Administradores Viales Corredores de Mantenimiento Integral



Corredores de Mantenimiento Integral El programa de corredores de mantenimiento integral tuvo su origen en el documento CONPES 3272 del 23 de febrero de 2004, en donde se declaró como estratégico el Programa Integral de Rehabilitación y Mantenimiento Vial, asumiendo el Instituto Nacional de Vías la ejecución del mismo en razón al artículo 2º del Decreto 2056 de 2003, en donde se establece que la entidad ejecutará las políticas, estrategias, planes, programas y proyectos de la infraestructura vial no concesionada.



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Corredores de Mantenimiento Integral El objetivo primario con la ejecución de los contratos de mantenimiento integral, es garantizar en el mediano plazo, un flujo estable y suficiente de recursos, que permita ofrecer un nivel óptimo de servicio a los usuarios del corredor vial, en términos de relación beneficio costo, y preservar el patrimonio vial.



Corredores de Mantenimiento Integral El programa de corredores de mantenimiento integral se implementó en un total 11 tramos o corredores viales a lo largo y ancho del país, en las troncales y transversales más importantes, cubriendo una longitud de 1.987 kilómetros, con una asignación presupuestal de $962.367.56 millones, que abarcan las vigencias 2004 a 2009, que se extendió hasta 2010 mediante adiciones en valor y plazo.



Corredores de Mantenimiento Integral








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Impacto de las intervenciones sobre los costos operacionales

Evaluación de costos y beneficios de la conservación







Que criterio utilizamos para seleccionar proyectos?








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Condición de los tramos basada en índices globales



El sistema estará integrado el sistema SIG del INVIAS



- Cálculo del criterio técnico, identificación de sitios críticos de accidentalidad e índices de riesgo



Control integral y sistemático del manejo de recursos y del inventario de la infraestructura vial



Modelos de Deterioro


Sistema de Gestión del Instituto de Desarrollo Urbano

(IDU) Martínez, G., Fuentes, L., Velasquez, O., Celis, L. (2011)

8th International Conference on Managing Pavements Assets, Paper ICMPA194, ISBN 978-956-14-1230-9, Santiago de Chile, Chile.



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Datos de Entrada del Sistema

Alternativas de intervención Costos Geometría IRI Tránsito Condición superficial Condición estructural Edad del pavimento Zona climática


Costo de Operación de Vehículos

0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,00

2 6 9 13 16 20

Roughness (IRI)

Car Truck Articulated Truck


Costos totales a la sociedad

Costos Totales de la Sociedad

Condición del Pavimento

Costos de la Agencia

Costos del Usuario


Implementado con el objetivo de:

Programar inversión:

Definición de necesidades (red proyecto) Estructuración de programas (Priorización) (red) Estados de conservación: Monitoreo a nivel de red

Superficie

Estructural

Conservación vial (red)

Construcción obra nueva (proyecto)

IRI, Daños (fisuras, grietas, deformaciones, etc.) SN


Cobertura del inventario de la malla Vial de Bogotá D.C


Cobertura del inventario de la malla Vial de Bogotá D.C



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CC_ID = 1 036 55

NODO

NODO

SEGMENTO

ANDENOrde n de Ele mento = 1

CALZADAOrde n de Elemento = 2

SEP ARADOROrden de Eleme nto = 3

CALZADAOrden d e Elem ento = 4

ANDE NOrden de Elem ento = 5

4Senti do de

A vance de l aN omen c latu ra

SEGMENTO VIAL


1 2 7 8 9 10 11 3 5 6 4

ELEMENTOS DEL SEGMENTO


Levantamiento de los datos geométricos y de infraestructura de cada uno de los segmentos viales:

Longitud Ancho Pendiente SardinelesAndenes Separadores Bahías

Señales Verticales Señales Horizontales Drenajes Profundos Drenajes Superficiales

Inventario Físico


Levantamiento de los datos del segmento vial inventariado

Espesores de Capas CBR (Capacidad soporte delsuelo) IRI (Rugosidad) OPI (Indice de Estado) Deflectometría Daños Superficiales Tráfico

Diagnóstico del Estado


Levantamiento de Datos de Inventario y Diagnóstico

Ubicación, Referencia y Tipo

Longitud del segmento Número de carriles

Ancho de calzada Datos de Inventario


INVENTORY

Tránsito

Sistema de Administración de Vías Urbanas (S.A.V.U)

Subsistema de Gestión Subsistema de Mantenimiento

Recolección de Datos

CaracterísticasGenerales

Daños Superficiales

Rugosidad(IRI)

GeoradarGPR

Deflexiones(FWD)

ParámetrosGenerales

Construcción e Implementación de Base de Datos

Resultado de Corridas Post PMS

Resultado de Corridas Post Mantenimiento

Source: INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO. Inventario vial en las localidades de Bosa, Tunjuelito, Usme, San Cristóbal, Ciudad Bolívar, Fontibón y Rafael Uribe para evaluar y priorizar estrategias de intervención en Bogotá D.C.. Contrato IDU 834 de 1999.



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Levantamiento de Datos de Inventario y Diagnóstico

Evaluación estructural

Evaluación funcional

Espesores de la estructura

Condición tránsito

Índice de regularidad superficial

Datos de Diagnóstico


Clasificación de estado

Determinación de la clasificación de los segmentos viales

Estado de Condición

Condición Estructural

Tráfico

Condición global del pavimento

SN (Pavimentos

flexibles)

Número de ejes

equivalentes

OPI

Estado malo

Vías rojas

Estado regular

Vías naranjas

Estado aceptable

Vías amarillas

Estado bueno

Vías verdes

Vallas Verdes A

B

C



Tráfico

Número de ejes equivalentes

TPD Autos F.D. = 0.001

TPD Buses F.D. = 0.7

TPD Camiones F.D. = 2.8

A



Capacidad estructural

SN (Pavimentos

flexibles)

Espesores de capas

Estudio deflectométrico

Retrocálculo Capacidad estructural

Capas Asfálticas Losa Concreto

Base Granular

Subbase Granular

B


Clasificación de estado Versión anterior

OPI (Overall Pavement Index)

Fisuras long. y trans. Desgaste superficial. Ahuellamiento. Exudación. Corrugaciones. Piel de cocodrilo. Baches. Hundimientos.

Losas subdivididas. Dislocamiento. Fisuras. Fisuras de esquina. Deficiencia en el sello de juntas. Baches.

Pavimentos Flexibles Pavimentos Rígidos

IRI MDR

OPI 0 Pavimento destruido

100 Pavimento en

perfecto estado

C


OPI Overall Pavement Index Parameter that evaluate the interaction between surface deterioration and the ride quality

Condition Evaluation



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Parameter used to quantify Surface Deterioration, in terms of Structural distresses /Functional distresses Similar to the PCI (US Army Corps of Engineers)

MDR Modified Distress Rating

pni depends on the TYPE, EXTENSION and SEVERITY of the distress



FISURAS LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Af ectada (%)

A lto

Bajo

Medi o

CORRUGACIONES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100Area Afectada (%)

Alto

Bajo

Medio

HUNDIMIENTOS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Af ec tada (%)

Alto

Bajo

Medio

Desgaste Superficial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1 1 10 100Area Afectada (%)

Alto

M edio

Bajo

Exudación

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1 1 10 100Area Afectada (%)

Alto

M edio

Bajo

AHUELLAM IENTO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100

Area Afectada (%)

Alto

Bajo

Medio




Determinación de la clasificación de

los segmentos viales

Verde 71 100 Alta: SN > 4.0 Alto: N > 4 x 106 ejes de 8.2 toneladas

Rojo 0 - 30

Naranja 31 70

Amarillo 71 100 Baja: SN<= 2.0

Rojo 0 30

Naranja 31 50

Amarillo 51 70

Verde 71 100 Media a Alta: SN > 2.0

Medio: N <= 4 x 106 ejes de 8.2 toneladas

Rojo 0 50

Naranja 51 70

Amarillo 71 100 Baja: SN<= 2.0

Rojo 0 30

Naranja 31 50

Amarillo 51 70

Verde 71 100 Media: 2.0 < SN <= 4.0

Rojo 0 30

Amarillo 31 70

Clasificación OPI Capacidad Estructural Tráfico

Matriz de clasificación para pavimento flexible



Determinación de la clasificación de

los segmentos viales

Matriz de clasificación para pavimento rígido

Clasificación OPI Tráfico

Rojo 0 30

Amarillo 31 70

Verde 71 100 Medio: N <= 4 x 106 ejes de 8.2 toneladas

Rojo 0 30

Naranja 31 50

Amarillo 51 70

Verde 71 100 Alto: N > 4 x 106 ejes de 8.2 toneladas


Range IRI

(m/Km)

Range MDR Range OPI Condition

0-4 79-100 71-100 Excellent 5 - 6 59-78 51-70 Well 7 - 9 40-58 31-50 Fair > 10 0-39 0-30 Failed



Definición de actividades Estimación de Costos

Flujos de mantenimiento

Verdes

Flexibles Limpieza de pozos de inspección. Limpieza de sumideros. Limpieza de cunetas o bermas. Limpieza de tuberías. Sello de fisuras. Pintura asfáltica.

Rígidos Limpieza de pozos de inspección. Limpieza de sumideros. Limpieza de cunetas o bermas. Limpieza de tuberías. Limpieza y sello de juntas. Reparación descantillado de juntas.

Amarillas

Fallas

OPI

SN

Parcheo aislado/medio/intensivo. Tratamiento superficial simple/doble. Slurry seal. Micro pavimentos. Rejuvenecedor. Sobrecarpeta. Nivelación de la rasante. Bacheo aislado/intensivo. Sello de fisuras estructurales de pavimento rígido. Reciclado de la carpeta in situ.

Rojas

Naranjas

Fresado y refuerzo. Fresado reciclado y refuerzo. Withettoping. Geosintéticos y carpeta.

AASHTO.

Mecanicista.



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M&R Activities


Mayor Intervention

Levels of Intervention

Periodic Maintenence

Rehabilitation

OPI

71-100

51-70

31-50

0-30

$23.400 mt2

$45.300 mt2

$98.500 mt2

$404.931 mt2

OPI = Índice de condición global de pavimento.

M&R Activities


Pavement Performance Prediction Models

t 1 t 1

Water ingress

Further cracking

Patches

Shear

Uneven surface

Spalling

Faster deformation

ROUGHNESS Potholes

Patches

Time Time

Uneven Surface

Lower strength

Area of Cracking

Rut depth


Calibrated HDM-4 model parameters Kcia=0.08 , Kcpa =0.57 , Kciw=0.4 , Kcpw=0.9

Observed Data Regression Analysis

Original HDM-4

Pavement Performance Prediction Models


PRIORITIZATION Given the particular traffic conditions of Bogota City, one of the prioritization criteria of projects is based on the mobility capacity of the corridors The mobility is accounted in terms of ESALs, assuming that high ESALs would imply the presence of public transportation The prioritization is finally based on the Mobility Factor


PRIORITIZATION 3.0*7.0* FactorCapacityFactorTrafficFactorMobility

MOBILITY FACTOR PRIORITY

>= 70 PRIORITY 1

>= 50 - < 70 PRIORITY 2

>= 30 - < 50 PRIORITY 3

>=0 - < 30 PRIORITY 4



24/03/2015

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Analysis & Reports

Multiannual Work Plan post-optimization

Multicriteria Analysis


Analysis & Reports


Benefits

Pavement condition, Bogota´s Highways Network between 2004 and 2010


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Luis Guillermo Fuentes, Ph.D [email protected]


mailto:[email protected]


3. gestion de infraestructura vial1

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