gestiÓn de infraestructura vial - clapes uc · 2019-09-17 · relevancia de la toma de decisiones...
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GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURA VIALTERCERA EDICIÓN
Hernán de Solminihac T.
Tomás Echaveguren N.
Alondra Chamorro G.
Santiago, 28 de agosto de 2018
1. Relevancia de la Infraestructura en el Desarrollo
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Rol de la infraestructura en el desarrollo
"El ascenso y la caída de una civilización depende de la infraestructura, la base subyacente de la riqueza y la calidad de vida. Una sociedad que descuida su infraestructura pierde su capacidad de transportar personas y alimentos, proporcionar aire y agua limpia, controlar las enfermedades y realizar el comercio.”
U.S. National Science Foundation (1995)
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Relevancia de la toma de decisiones en infraestructura
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• El estado de la infraestructura vial influye directamente en los costos incurridos por los usuarios que la utilizan.
• Las actividades de construcción y mantenimiento de infraestructura vialconsumen una parte importante del presupuesto de inversión de un país.
• Una red vial resiliente y eficiente es un factor productivo clave para el desarrollo de una nación.
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3. Concepto de Gestión de Infraestructura
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Deterioro de la infraestructura vial
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DISEÑO
Espesor capas
Propiedades y tipos materiales
Tipo de suelos y propiedades
CLIMA
Humedad
RadiacionTemperaturas
Ciclo Hielo-Deshielo
MANTENIMIENTO
Tratamiento
Métodos Calidad
Periodicidad
Condición de Infraestructura
Tiempo
TRÁFICO
Config. EjesCargasTipo y Presión Ruedas
VelocidadVolumen Flujo
CONSTRUCCIÓN
Tiempo
Métodos
Calidad
Variabilidad
EVENTOS NATURALES
Sismos
Aluviones
Eventos Volcánicos
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Efectos de la programación del mantenimiento
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Excelente
Bueno
Regular
Malo
Tiempo
Condición de Infraestructura
$1.00 no
gastado aquí
Costará $4.00 a
$5.00
Descenso en
la condición
Menor % de vida
de infraestructura
Fuente: Hudson, Haas y Uddin (1997)
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Gestión de infraestructura para la toma de decisiones
¿Cuál es la mejor forma de preservar el patrimonio de un país?
Proporcionar herramientas que permitan apoyar la toma de decisiones sobre construcción, mantenimiento y operación de infraestructura.
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Gestión de Infraestructura
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Mantenimiento durante el ciclo de vida
9Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
Diseño y
Construcción
Preservación Rehabilitación Condición
ResidualPreservación
Condición de
Infraestructura
TiempoHorizonte de Evaluación
Beneficios
CostosTiempo
Costo Inicial Costo Rehabilitación Costo Preservación
GESTIÓN
Beneficio Social Ingreso PeajesValor Residual
Impacto
Sistema de gestión de infraestructura
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Fuente: Hudson, Haas y Uddin (1997)
COMPONENTES RESULTADOS
MODELOS• Comportamiento• Tránsito• Costos• Priorización
geográfica
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
• ¿Qué hacer?
• ¿Dónde?
• ¿Cuándo?
• ¿Cuánto?
• ¿Financiamiento?
• ¿Control?
DATOS• Cargas• Clima• Auscultación• Inventario • Tránsito• Costos
SISTEMA DE GESTIÓN
MANTENIMIENTO• Acciones• Umbrales• Políticas
EVALUACIÓNSOCIAL/PRIVADA• Costos• Beneficios• Restricciones
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3. Libro Gestión de Infraestructura Vial
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Objetivo libro Gestión de Infraestructura Vial
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• El objetivo del libro es proporcionar herramientas para diagnosticar, evaluar, planificar y programar el mantenimiento de los activos viales en toda su vida útil, optimizando el uso de los recursos disponibles.
• El libro busca contribuir a la formación de los alumnos de pre y posgrado, y apoyar el trabajo del sector público y privado.
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1998 20182001
Línea de tiempo libro Gestión de Infraestructura Vial
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1984MOP: Investigación sobre Plan de Seguimiento de Pavimentos
1998
2018
1986Término MSc en Texas Austin (EEUU)
1992Término PhD en Texas Austin (EEUU)
2001
2008Comienza Elaboración Tercera Edición Libro Gestión de Infraestructura Vial
1991Promulgación Ley de Concesiones
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2005FONDEF: Medición de Fricción de Pavimentos
2009FONDEF: Gestión de Pavimentos Urbanos
2000BANCO MUNDIAL Y PIARC: Término Desarrollo Sistema de Gestión de Pavimentos HDM-4 (Banco Mundial) 2014
FONDEF: Modelos de Riesgo de Eventos Naturales en la Red Vial
1989MOP: Término Desarrollo Sistema de Gestión Integral de Mantención de Pavimentos (GIMP)
• Incorpora el trabajo de dos profesores expertos en esta disciplina: • Tomás Echaveguren N.
• Profesor Ingeniería Civil UdeC• Alondra Chamorro G. - Profesora
• Profesora Escuela Ingeniería UC
• Actualiza contenidos, modelos y datos de la edición anterior.
• Aborda nuevos aspectos claves en la gestión de infraestructura vial:• Gestión en presencia de riesgos• Pavimentos urbanos• Caminos de bajo volumen de tránsito• Seguridad vial• Activos viales• Otros
• Extensión aumenta de 540 a 740 páginas.
Novedades Tercera Edición Gestión de Infraestructura Vial
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Contenidos Tercera Edición Gestión de Infraestructura Vial
15Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
I. Introducción
II. Evaluación Técnica
III. Modelos de Comportamiento
IV. Necesidades de Mantenimiento
V. Evaluación de Proyectos de Infraestructura Vial
VI. Aplicaciones
Primera Parte: Introducción
16Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
1. Generalidades
2. Características de un sistema de gestión de infraestructura vial
3. Información para la gestión de infraestructura vial
pavimentoberma
berma
talud pendiente
transversal
pendiente
transversal
drenaje
corte
terraplén
w
w w
Foso
señalización
disp. Seguridad
Faja
muy bueno
bueno
regular
Estado del
camino
deterioro
acelerado y
quiebremalo
muy malo
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Vida del camino (millones de ejes equivalentes o años)
Etapa crítica de la vida del camino
descomposición total
deterioro lento y poco visible
Segunda Parte: Evaluación Técnica
17Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
4. Solicitaciones sobre los pavimentos
5. Evaluación técnica de las características de los pavimentos
6. Levantamiento de información de activos viales Pérdida debido al tráficopi
pf
PSI
Tiempo o edad
pi
pf
PSI
Tiempo o edad
pi
pf
PSI
Tiempo o edad
Pérdida por heladas y/o suelos expansivos
Período de
diseño
Pérdida total
Tercera Parte: Modelos de Comportamiento
18Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
7. Modelos de comportamiento de pavimentos
Material Inadecuado
Material Adecuado
Efecto entrada de agua por grietas
Ahuellamiento
Consolidación Inicial
Fase Estable
Fase Final
Edad del pavimento (años o EEA)
1
2
3
Edad del tramo
Det
erio
ro
Curva sin calibrar
Ki = 1.0
Curva
calibrada
Ki ≠ 1.0
Grietas Anchas
Todas las GrietasRehabilitación
Edad
Áre
a (%
)
100 %
ProgresiónIniciación
(Años)
Resistencia al Deslizamiento
RDE
RD0B
Fase II: Pulimiento
Periodo
Edad**
Tendencia
Edad*
Fase I: GananciaRD0A
Fase III: Equilibrio
Oscilación Estacional
A
B
E
C
D
Edad***
Cuarta Parte: Necesidades de Mantenimiento
19Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
8. Operaciones de mantenimiento vial
9. Estándares de mantenimiento y servicio
Rugosidad
0,00 4 8 12
Tiempo o Edad del Pavimento
0,00 4 8 12
Umbral de Intervención
6 11
(a) Política Programada
(a) Política por Respuesta
Quinta Parte: Evaluación de Proyectos de Infraestructura Vial
20Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
10. Evaluación de proyectos para la gestión de infraestructura vial
11. Priorización y optimización de decisiones de mantenimiento vial
12. Gestión de infraestructura en presencia de riesgos
1
2
4
6
3
5
7
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
VA
N (
mile
s d
e U
S$/k
m)
de
cad
a Es
trat
egi
a d
e M
ante
nim
ien
to
Inversión (miles de US$/km)
Sexta Parte: Aplicaciones (1/2)
21Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
13. Los contratos de mantenimiento vial
14. Las concesiones de infraestructura vial
15. Gestión de pavimentos urbanos
16. Gestión de caminos de bajo volumen de tránsito
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 2 4 6 8 10
ICN
P
Tiempo (Años)
Índice de Condición de Caminos de Ripio
Clima Seco (75% Perc.)
Clima Mediterráneo (50% Perc.)
Clima Húmedo (25% Perc.)
Sexta Parte: Aplicaciones (2/2)
22Relevancia de la Infraestructura > Gestión de Infraestructura > Libro Gestión de Infraestructura Vial > Comentarios Finales
17. Gestión de seguridad vial
18. Gestión de puentes
19. Gestión de pavimentos en aeropuertos
20. Gestión de activos viales
21. Gestión integrada de infraestructura vial
Zona 3Zona 3
Zona 1
Zona 2Zona 2 Zona 2
Franja de Expropiación
Zona 1
4. Comentarios Finales
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Comentarios finales
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• La infraestructura vial es un factor de desarrollo económico y social, por lo que esta debe ser gestionada de manera eficiente.
• Esperamos que este libro apoye el trabajo y estudio de los alumnos y profesionales de esta disciplina para contribuir así a una mejor calidad de vida de los habitantes, optimizando el uso de los recursos disponibles.
• Agradecimientos.
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