André Nunez - DNIT

1. André Nunes
Coordinador General de Planeación y Programación de Inversiones
del Departamento Nacional de Infraestructura de Brasil
“Calibración y Adaptación del Modelo HDM-4 a las condiciones viales de Brasil”

2. Departamento Nacional de Infraestructura y Transporte de Brasil
Iniciativa Institucional
Modo Fluvial y Marítimo
Modo Carretero
Modo Ferroviario

3. Iniciativa Institucional
Modo Carretero
Planeación e Investigación
• Planeación y Programación de Inversiones
• Medio Ambiente
• Desarrollo de Proyectos
• Expropiación y Reasentamiento
• IPR-Instituto de Pesquisas
Rodoviárias/Investigación Vial

4. Iniciativa Institucional
Coordinación General de Planeación y Programación de Inversiones
CGPLAN
• Elaborar y evaluar estudios de viabilidad técnica, económica y ambiental;
• Coordinar, mantener y actualizar la base de datos de la condición estructural y funcional de toda la red federal.
• Coordinar, controlar, administrar y ejecutar
actividades de planeación de la infraestructura de
transportes y actividades relativas a la elaboración
de propuestas de programación de inversión anual
(presupuesto) y plurianual;

5. Iniciativa Institucional
Herramientas de la Coordinación General de Planeación y
Programación de Inversiones- CGPLAN
Levantamientos de Campo Anuales: IRI , LVC, FWD
Plano Nacional de Contagem Tráfego (PNCT) – Plan Nacional de
Conteos de Tráfico
• 320 Puntos de Conteo y Encuestas de Origen y Destino
Calibración de HDM-4

6. Iniciativa Institucional
Herramientas de la Coordinación General de Planeación y Programación de Inversiones- CGPLAN
Sistema de Gerencia de Pavimentos
Planeación y Programación de Inversiones Red
Federal de Brasil 55.000 Km
HDM-4
PNCT,
BANCO DE
DATOS
Catálogo de
Soluciones
Normas
DNIT

7. Obtención de las respuestas y soluciones realistas en diferentes regiones. En el caso de Brasil,
un país extenso, con diversas zonas climáticas y condiciones geológicas y geotécnicas tan
diferentes entre sí, es de altísima importancia la determinación de parámetros específicos que
permitan caracterizar el comportamiento estructural y funcional del pavimento.
El registro de las informaciones de la condición y comportamiento del pavimento de forma
consistente y comparativa, más allá de permitir la adaptación de los modelos de previsión de
desempeño de las vías pavimentadas, también permite evaluar la efectividad de las técnicas y
políticas de mantenimiento.
Perfeccionar las herramientas para tomar mejores decisiones relacionadas a la gestión y
planeación de políticas de conservación y rehabilitación de redes y proyectos viales.
Objetivos

8.  REVISIÓN FASE 1-: Revisión, validación, actualización y
complementación de la configuración preliminar.
 Selección de los Trechos: Definición de 50 trechos
experimentales representativos de la malla vial federal.
 ACTIVIDADES DE CAMPO: Levantamientos de Campo.
 ANÁLISIS DE DATOS: Segmentos Homogéneos y Propuesta de Calibración de los Modelos de Deterioro.
 ENTRENAMIENTOS: Realización de capacitaciones en HDM-4.
Calibración y
Adaptación
Validación
Fase I
Entrenamiento
em HDM4
Etapas del Proyecto
“Calibración y Adaptación del Modelo HDM-4 a las condiciones viales de Brasil”

9. Calibración y Adaptación del Modelo HDM-4 a las
condiciones viales de Brasil”
Deterioro Edad
Modelo
HDM4
Observado
 Ajuste de las previsiones del modelo con
el comportamiento real del pavimento.
 El desempeño del pavimento es medido
de forma repetida en ciclos anuales
durante 5 años.

10. Configuración del HDM-4
Constructores, Órganos
Comunes,
Concesiones
Diseñadores
Analistas de Viabilidad
Proyectos, Pesquisa
Nacional de Tráfego,
Estaciones de Peaje y
Pesaje

11. Associación Nacional de
Vehículos Automotores de
Brasil (ANFAVEA)
Federación Nacional de Distribución
de Vehículos Automotores de Brasil
PESQUISAS NACIONAIS DE TRÁFEGO
Identificación de
vehículos tipo.
FLOTA VEHICULAR
Parametrización

12. Selección de Trechos Experimentales

13. Grupos Estadísticos
Selección de los Trechos Experimentales

14. Monitoreo de los Trechos
Experimentales
Levantamientos
de Campo

15. Modificar las previsiones de los
modelos a partir de coeficientes
numéricos (Ki), minimizando la
diferencia entre valores previstos y
observados.
Calibración

16. Inicio de Grietas
Progresión de Grietas
Modelos de Deterioro
DESAGREGAÇÃO
RUPTURA DE BORDA ALTURA DE AREIA
AFUNDAMENTO
FISSURAÇÃO
PANELAS
RUGOSIDADE
RESISTÊNCIA À
DERRAPAGEM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Áreaafetada(%)
Idade do Pavimento
Fase de
Iniciação
Fase de
Progressão

17. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
AgrietamientoTotal(%)
Años
SN= 2 SN= 3 SN= 5
La variación unitaria del valor de SN, sobre las mismas condiciones climáticas y con las mismas solicitaciones de
tráfico puede generar una diferencia de 2 años para desarrollar el mismo porcentaje de área agrietada.
Sensibilidad Modelos de Deterioro

18. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20
AgrietamientoTotal%
Años
SN= 2 SN= 3 SN= 5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20
TAgrietamientoTotal(%)
Años
SN= 2 SN= 3 SN= 5
Clima Equatorial Clima Tropical Brasil Central
Sensibilidad Modelos de Deterioro

19. Ajuste de la Metodología

20. • CARGAS?
Metodología
• AÑO DE CONSTRUCCIÓN?
EDAD DEL PAVIMENTO
• CICLO DE VIDA?

21. TE1-5Ano 1 Trecho 1 Faixa Esquerda Segmento 5 Ano 1
TD1-2Ano 1 Trecho 1 Faixa Direita Segmento 2 Ano 1
TD37-4Ano 4 Trecho 37 Faixa Direita Segmento 4 Ano 4
TE1-1 TE1-2 TE1-3 TE1-4 TE1-5
TD1-1 TD1-2 TD1-3 TD1-4 TD1-5
200 m 400m 600m 800m 1000m
Segmentar las unidades de muestreo por faja a cada 200m, aumenta en 10 veces la muestra y genera la
posibilidad, no solamente de discretizar los dados, también facilita la toma de decisiones cuando sea
necesario descartar algún valor atípico causado por problemas localizados, asociados o no a deficiencias
estructurales puntuales.
Segmentación de los Trechos Experimentales
Metodología

22. Dispersión de Datos Algoritmo de Calibración
Metodología

23. Dispersión de Datos
Metodología
R² = 0,7596
-
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
0 0,5 1 1,5 2
RDSModelado
RDS Observado
R² = 0,5694
-
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
0 10 20 30 40 50 60ACA%Modelado
ACA % Observado

24. Metodología
Curva Teórica HDM-4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00E+00 2,00E+00 4,00E+00 6,00E+00 8,00E+00 1,00E+01
ACA %
ESAL
Modelo Sem Calibrar ACA% HDM-4

25. Dados Observados
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00E+00 2,00E+00 4,00E+00 6,00E+00 8,00E+00 1,00E+01
ACA %
ESAL
Modelo Sem Calibrar ACA% HDM-4 Valores Observados ACA %
Metodología

26. Modelo Calibrado
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00
ACA %
ESAL
Modelo Calibrado ACA% HDM-4 Modelo Sem Calibrar ACA% HDM-4
Valores Observados ACA %
Metodología

27. Método de los Mínimos Cuadrados - Optimización matemática
Error del Modelo Calibrado

28. Exemplos
0
20
40
60
80
100
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00
ACA %
ESAL
Modelo ACA% HDM-4 Modelo ACA% HDM-4 Calibrado
Valores Observados ACA %
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
IRI
(m/km)
ESAL
Modelo IRI HDM-4 Modelo IRI HDM-4 Calibrado
Valores Observados IRI

29. Inicio del Agrietamiento>>>
Progresión del Agrietamiento>>
IRI <<
Ahuellamiento>>>
Resultados
Concreto Asfáltico
Inicicio y Progresión del Agrietamiento>>>
IRI <<
Inicio del Agrietamiento<<
Progresión del Agrietamiento<<
IRI <<
Ahuellamiento<<
Inicio del Agrietamiento>>>
Inicio del Agrietamiento<<
IRI >>>
Ahuellamiento >>>
Iincio y Progresión del Agrietamiento>>>
IRI >>>
Ahuellamiento <<

30. IRI =
Inicio Desgaste>>
Progresión Desgaste>>
Huecos>>
Ahuellamiento<<
Resultados
Tratamento Superficial Bicapa
IRI =
Inicio Desgaste<<
Progresión Desgaste>>
Huecos =
Ahuellamiento<<

31. Podemos Confiar en los Modelos del HDM-4?
Si, los resultados están soportados y controlados estadístcamente.
Si, los modelos resultaron adecuados para proyectar el deterioro de
los pavimentos em Brasil.
Si, los cambios realizados en los modelos a partir del ajuste de los
coeficientes representan las tendencias del deterioro a nivel regional
del Estado de Brasil.

32. Información
Nombre
André Nunes
Cargo del Relator
Coordinador General de Planeación y Programación de Inversiones del
Departamento Nacional de Infraestructura de Brasil
Empresa
DNIT Departamento Nacional de Infraestructura de Brasil
Sitio web de contacto
http://www.dnit.gov.br