retos del diseÑo y construccion de pavimentos en costa rica ing. luis guillermo loria-salazar, msc,...
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RETOS DEL DISEÑO Y CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS EN COSTA RICA
Ing. Luis Guillermo Loria-Salazar, MSc, PhDGeneral Director, Transportation Infrastructure Program
National Laboratory of Materials and Structural Models, LanammeUCRUniversity of Costa Rica
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LanammeUCR-Marco Legal
DOS LEYES
• LEY 7099: Laboratorio nacional de referencia•LEY8114:Fiscalización, investigación, transferencia de tecnología, apoyo a municipios, evaluación de redes viales y puente especificación vial costarricense Evaluación bianual de las carreteras y puentes; evaluación anual de las carreteras y puentes en concesión
•Primer laboratorio del ramo ACREDITADO ISO 17025 – 2002•80 ensayos acreditados
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• 150 trabajadores• Ingenieros civiles, topógrafos• Ingenieros químicos• Químicos• Ingenieros mecánicos• Administradores• 3 Abogados• Técnicos• 1 geólogo – 3 geógrafos
• 50 estudiantes asistentes
LanammeUCR-Capacidad Instalada
8000 m2 edificios
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Capital Humano
12 Ph D 12 M ScGraduados de:
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LanammeUCR-Potencial Científico
NANO
ESCALA NATURAL
MICRO
MACRO
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LanammeUCR-Resumen
•75 proyectos de investigación
•350 auditorias técnicas
•> 350 cursos de capacitación
•> 60 000 km de pavimentos evaluados
•> 3 000 participantes en TT
•Convenios con 35 municipios
•Manual de especificaciones
•> 20 asesorías al ministro
2013: > 60 publicaciones
científicas.
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La infraestructura
“La infraestructura no es un fin en si misma, es un medio para mejorar la calidad de vida de los ciudadanos”
Existencia o construcción de obra nueva de infraestructura
≠ Calidad de vida de los usuarios
• Gestión de infraestructura
• Estándares de calidad.
• Niveles de servicio
• Planificación a largo plazo
• “Sostenibilidad”
≈Calidad de vida de los
usuarios
Plan de desarrollo vial nacional a nivel estratégico-táctico-operativo
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Primera meta de la Gestión de pavimentos en Costa Rica: Conocer la Red Vial Nacional con indicadores técnicamente confiables, objetivos y actualizados.
CONOCER
CONTROLAR
MEJORAR
Principios básicos de gestión de infraestructura
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GENERALIDADES DE LA RVN
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Red Vial del País
Longitud Estimada35 800 km
Clasificación de la Red Vial Nacional
Red Alta Capacidad
Conectores de Integracion Territorial
Distribuidores Regionales
Red Basica de Acceso
Red Cantonal
Área del País51 100 km 2
El Segundo país con la densidad más alta de
caminos por kilómetro cuadrado de supercie.
Número 52 en el mundo con 72 km de caminos / km2. USA es el número
54.
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Red Vial Nacional Pavimentada
Clasificación de la Red Vial Nacional
Red Alta Capacidad
Conectores de Integracion Territorial
Distribuidores Regionales
Red Basica de Acceso
Red Cantonal
Asfalto4499 Km
Lastre2930 Km
Red Nacional
7 429 Km
Administrada porCONAVI
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•Evaluación Funcional: IRI a partir del perfil longitudinal
•Evaluación estructural: FWD
•Evaluación de resistencia al deslizamiento: Grip Tester
•Deterioro superficial: Geo 3D – PCI
•Evaluacion de Pinturas: Retrorreflectividad
•Base de Datos de Estimaciones de Obra Vial
COMO SE EVALUA EL ESTADO DE UNA RED VIAL?
Indicadores e Insumos para el análisis del Estado de la Red
Vial e Inversión
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2 FWD Perfilómetro Laser Griptester
Geo – 3D Retrorreflectometro
Equipos de Evaluación
Scanner Laser
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GeoradarGPR - Ground Penetrating Radar
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Scanner Laser 3D
•Genera modelos digitales de superficies con precisión milimétrica. •Empleado en el levantamiento de taludes, deslizamientos y medición de desplazamientos y elementos presentes.
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CONDICIÓN ACTUAL DE LA REDRED VIAL DE COSTA RICA
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Curva de Deterioro de un Pavimento
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Longitud Evaluada Campaña 2012-2013
Tipo de Medición Longitud (Km)
Deflectometría FWD 5.028,3
Regularidad Superficial IRI 5.279,9
Coef. Rozamiento GRIP 1.918,2
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Curva de Deterioro de un Pavimento y Notas Q
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Q1 Q3 Q6 R-1
Q2 Q5 Q8 R-2
Q9
Q4 Q7 R-3
M-RF RH-RF R-3 NP
Mantenimiento Preservacion
MantenimientoRecuperacion del IRI
Rehabilitación Menor
Rehabilitación Mayor
Reconstruccion
Análisis a nivelde proyecto
Perdida de capacidad estructural de las carreteras
Perdida de capacidad funcional
de las carreteras
Agrupación de Notas Q en Categorías generales de Intervención
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Resultados ERVN
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Resultados ERVN
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INVERSIÓN EN LA RED VIAL NACIONAL
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id FECHA RUTA SECCION ZONA LINEA prioridad ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PREC_UNIT PRECIO_TOT FONDOS ZONA2 ESTIMACION Filtro11 sep-11 3 19007 1-1 22 3.00 m21(f) Limpieza de tomas, cabezales y alcantarillas unidad 1.00 28,501.00₡ 28,501.00₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST2 sep-11 3 19007 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5370.00 39.22₡ 210,611.40₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST3 sep-11 5 19009 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5222.50 39.22₡ 204,826.45₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST4 sep-11 175 19112 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5303.50 39.22₡ 208,003.27₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST5 sep-11 11508 19785 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 1505.00 39.22₡ 59,026.10₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST6 sep-11 11511 19788 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5544.00 39.22₡ 217,435.68₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST7 sep-11 216 10371 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 6545.00 39.22₡ 256,694.90₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST8 sep-11 216 10371 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4990.50 39.22₡ 195,727.41₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST9 sep-11 216 10371 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 2165.00 39.22₡ 84,911.30₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST
10 sep-11 216 10372 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 7410.00 39.22₡ 290,620.20₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST11 sep-11 216 10372 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 9390.00 39.22₡ 368,275.80₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST12 sep-11 216 10372 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3665.00 39.22₡ 143,741.30₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST13 sep-11 216 10372 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 6240.00 39.22₡ 244,732.80₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST14 sep-11 216 10372 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5215.00 39.22₡ 204,532.30₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST15 sep-11 216 10372 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4190.00 39.22₡ 164,331.80₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST16 sep-11 216 10380 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 6052.00 39.22₡ 237,359.44₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST17 sep-11 216 10380 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3747.50 39.22₡ 146,976.95₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST18 sep-11 216 10380 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 7860.00 39.22₡ 308,269.20₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST19 sep-11 216 10380 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5952.50 39.22₡ 233,457.05₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST20 sep-11 216 10380 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5952.50 39.22₡ 233,457.05₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST21 sep-11 39 19094 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4478.70 39.22₡ 175,654.61₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST22 sep-11 39 19095 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 6090.75 39.22₡ 238,879.22₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST23 sep-11 39 19094 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 6341.90 39.22₡ 248,729.32₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST24 sep-11 39 19095 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4971.75 39.22₡ 194,992.04₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST25 sep-11 39 19094 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4500.00 39.22₡ 176,490.00₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST26 sep-11 39 19095 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 1065.00 39.22₡ 41,769.30₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST27 sep-11 39 19096 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3601.30 39.22₡ 141,242.99₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST28 sep-11 39 19096 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 2616.00 39.22₡ 102,599.52₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST29 sep-11 39 19096 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 2482.60 39.22₡ 97,367.57₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST30 sep-11 39 19097 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 1207.75 39.22₡ 47,367.96₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST31 sep-11 39 19097 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 321.30 39.22₡ 12,601.39₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST32 sep-11 39 19097 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 1820.00 39.22₡ 71,380.40₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST33 sep-11 39 19098 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5059.50 39.22₡ 198,433.59₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST34 sep-11 39 19098 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4856.75 39.22₡ 190,481.74₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST35 sep-11 39 19098 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3340.00 39.22₡ 130,994.80₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST36 sep-11 39 19099 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 1377.15 39.22₡ 54,011.82₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST37 sep-11 39 19099 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 2572.20 39.22₡ 100,881.68₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST38 sep-11 39 19099 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 2613.75 39.22₡ 102,511.28₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST39 sep-11 39 19100 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 5553.80 39.22₡ 217,820.04₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST40 sep-11 39 19100 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 869.45 39.22₡ 34,099.83₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST41 sep-11 39 19100 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3402.25 39.22₡ 133,436.25₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST42 sep-11 39 19101 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4271.13 39.22₡ 167,513.72₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST43 sep-11 39 19101 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 4138.30 39.22₡ 162,304.13₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST44 sep-11 39 19101 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3831.25 39.22₡ 150,261.63₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST45 sep-11 39 19102 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 946.15 39.22₡ 37,108.00₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST46 sep-11 39 19102 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3613.65 39.22₡ 141,727.35₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST47 sep-11 39 19102 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3430.00 39.22₡ 134,524.60₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST48 sep-11 39 19089 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 999.60 39.22₡ 39,204.31₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST49 sep-11 39 19089 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 824.00 39.22₡ 32,317.28₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST50 sep-11 39 19089 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 3039.20 39.22₡ 119,197.42₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST51 sep-11 39 19103 1-1 22 1.00 M20(A) Chapea derecho de vía m2 1182.50 39.22₡ 46,377.65₡ vial 1-1 1-1 E1.0 F1655 FV EST
Procesamiento de Información
BASES DE DATOS ADICIONALES
MAPAS y BASES SIGZonas de ConservaciónSecciones de ControlRutas
ESTIMACIONESCuadros de estimación
Resumen de ItemsSecciones
FechasFacturas
Otros
CARTEL DE LICITACIONÍtems de ConservaciónUnidades de MediciónPrecios UnitariosDescripción
BASE DE DATOS REGISTRO DEUNIFICADA ARCHIVOS
364
Análisis de Estimaciones de Pago
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28
ANALISIS MEJORA
Inversión que logra efectos positivos en la
Red Vial Nacional
Inversión que no logra los efectos deseados en la
condición de la Red Vial Nacional * TOTALES
(km)
Longitud (km)
Inversión(miles de millones)
Longitud (km)
Inversión(miles de millones)
MANTIENE LA CONDICION 1 358,60 ₡ 13,8 - - 1 358,6MEJORA LA CONDICION 185,80 ₡ 10,3 53,2 ₡ 1,9 239,0
MEJORA PARCIAL DE LA CONDICION 2 019,30 ₡ 21,6 310,1 ₡ 3,3 2 329,4
DETERIORO DE LA CONDICION - - 667,1 ₡ 7,2 667,1
Totales Generales 3 563,70 km ₡ 45,7 1 030,4 km ₡ 12,4 4 594,2
*posibilidad de mejoras en el proceso de gestión de la Red Vial Nacional
Análisis de Estimaciones de Pago
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29
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• Velocidad promedio en el país: 40 km/hr
• Velocidad promedio capital: 4 km/hr
• Obras relativamente pequeñas aliviarían muchísimo este aspecto.
30
Tiempos de viaje
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Pasos fronterizos
Tercer mundo…
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•35.2% de la RVN muy buena
•Regularidad superficial “regular” Costo Operación
•Grandes baches y grietas profundas
•26.3% de la red vial presenta condiciones variadas extremo deterioro
• Velocidades de operación muy bajas y con considerables problemas de manejo.
32
Hallazgos
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• Intervenciones no responden a una estrategia clara de rescate de la condición de las vías.
• No se ha incorporado concepto de “ventanas de operación”
• 22% del total de la inversión (12.400 millones de colones) no logro objetivo de recuperar nuestro patrimonio vial
33
Hallazgos
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•Implementación de un sistema de gestión de activos•Definir las políticas de gestión de infraestructura vial con una visión de largo plazo, que transciendan los periodos de gobierno (4 años).• Definir política de estado en Infraestructura Vial (i.e. No aplicación del PNT)
34
Oportunidades
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• Realizar algunas grandes obras en plazos cortos (no más de 18 meses) Aumento de confianza de la población.• Elevar el estándar vial Actualmente es muy bajo (i.e. Chilamate-Vuelta de Kópper).• inversión a un equivalente del 2-3% PIB USD 1,000-1,500/año x 10 años
35
Oportunidades
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• Definir la RVN a que aspiramosPrimer mundo ponerla en planos Buscar fondos
36
Oportunidades