Marcelo G. Bustos

1. Marcelo G. Bustos
Escuela de Ingeniería de Caminos de Montaña
Universidad Nacional de San Juan - Argentina
Impacto de los niveles de carga del tránsito sobre la conservación
y el valor patrimonial de una red vial

2. Objetivos del caso de estudio
• Analizar la incidencia de distintos estándares de conservación sobre la
evolución del estado o condición de los tramos de las redes viales.
• Evaluar la variación del estado global de las redes en función de distintos
niveles presupuestarios.
• Estudiar la influencia de niveles crecientes de cargas de tránsito (ESALs)
de los camiones sobre costos de conservación y estado de la red
• Analizar el efecto de estas variaciones sobre el valor de los activos viales
incorporados en las redes.

3. Red Analizada: Caso hipotético
• En este ejercicio se asume una red de tramos ficticios, pero que
representan a los diferentes segmentos que forman la red de caminos de
dos carriles, con pavimento asfáltico.
• Para ello se ha agrupado a los caminos según tipo de carretera (primaria
o secundaria), niveles de tránsito, estado de deterioro y zona climática.
• Cada “tramo representativo” tiene una longitud proporcional a la
cantidad de km de rutas incluidos en cada nivel
• La red está dividida en primer lugar en rutas primarias y secundarias, lo
cual está asociado a un tipo específico de estructura.

4. Red Analizada: Caso hipotético
• Estas dos sub-redes contienen cada una a ocho (8) tramos representativos,
con distintas longitudes dependiendo de la cantidad de km abarcados en la
sub-red real en cada caso (1 km de tramo ficticio = 100 km de rutas reales).
Condic.
Pobre
Condic.
Aceptable
Condic.
Pobre
Condic.
Aceptable
Tráns. Bajo T01 T03 T05 T07
Tráns. Medio T02 T04 T06 T08
Tráns. Medio T09 T11 T13 T15
Tráns. Alto T10 T12 T14 T16
Red
Secundaria
Red
Primaria
CLIMA SECO CLIMA HUMEDO
Cond.
Mala
Cond.
Regular
Cond.
Mala
Cond.
Regular
Tráns. Bajo 15.5 18.5 11.3 20.2
Tráns. Medio 8.4 12.7 9.2 8.7
Tráns. Medio 14.8 12.6 18.3 14.3
Tráns. Alto 40.3 7.9 31.0 11.0
CLIMA HUMEDO
Longitud de cada tramo
representativo (kms)
Red
Secundaria
Red
Primaria
CLIMA SECO

5. Red Analizada: Caso hipotético
• Los niveles de tránsito y condición (estado de deterioro) se definen en las
siguientes tablas. Los datos de deterioro no indicados explícitamente, se
asumen iguales a cero:
TMDA 2017 Tráns. Bajo Tráns. Medio Tráns. Alto
Automóviles 400 1200 2600
Camionetas 400 1200 2600
Buses 150 300 600
Cam. Medianos 120 500 800
Cam. Articulados 130 600 1200
Totales 1200 3800 7800
Cond. Pobre Cond. Aceptable
IRI (m/km) 5.2 2.5
Griet. Estr. Totales (%) 40 10
Griet. Anchas (%) 20 2
N° baches/km 5 0
Prof. Roderas (mm) 18 5
Textura (mm) 0.5 0.7
Resist. Deslizamiento 0.4 0.5

6. Valores patrimoniales de los tramos por km
• Valores de activos unitarios dependen del estado de
deterioro y nivel de tránsito:
• Tránsito Alto – Condición Aceptable: 1 000 000 US$/km
• Tránsito Alto – Condición Pobre: 750 000 US$/km
• Tránsito Medio – Condición Aceptable: 800 000 US$/km
• Tránsito Medio – Condición Pobre: 650 000 US$/km
• Tránsito Bajo – Condición Aceptable: 700 000 US$/km
• Tránsito Bajo – Condición Pobre: 550 000 US$/km

7. Condiciones Climáticas
Zona Húmeda Zona Seca y Templada

8. Otras variables: Datos geométricos y crecimiento del tránsito
• Geometría: Con curvas y suavemente ondulado

9. Parámetros de la flota vehicular: datos básicos y costos unitarios

10. Datos globales de los tramos
• Ancho de calzada: 7.30 m
• Ancho de bermas: 1.50 m
• Dirección de flujo: Dos carriles
• Clase de superficie: Asfáltica
• Tipo de veloc/capac: 2 pistas estándar
• Modelo de tránsito: Interurbano
• Clase de accidentes:Rutas 2 carriles

11. Estructura de pavimento de los tramos: Red primaria

12. Estructura de pavimento de los tramos: Red secundaria

13. Estándares de conservación: 3 escenarios
• MANT02 - Estándar de conservación para pavimento asfáltico:
mantenimiento mínimo
• Mantenimiento rutinario anual (actividades diversas)
• Reparación del total de baches abiertos (demora promedio en repararlos,
1 mes)
• Reconstrucción del pavimento asfáltico cuando se supere IRI = 10 m/km
(adoptar nuevo pavimento de 70 mm de concreto asfáltico sobre base
granular, con SNP = 4, y 97% de compactación relativa. Asumir que el IRI
posterior será de 2 m/km, y las características superficiales serán las que
sugiere el programa por defecto (textura 0.7 mm y resistencia al
deslizamiento RD 0.55)

14. Estándares de conservación: 3 escenarios
• MANT06 - Estándar de conservación para pavimento asfáltico:
mantenimiento «intermedio»
• Mantenimiento rutinario anual (actividades diversas)
• Reparación del total de baches abiertos (demora promedio en repararlos, 1 mes)
• Aplicación de refuerzo de concreto asfáltico de 5 cm de espesor cuando se supere
IRI = 6 m/km. Asumir que el IRI posterior será de 2 m/km, y las características
superficiales serán las que sugiere el programa por defecto (textura 0.7 mm y
resistencia al deslizamiento RD 0.55)

15. Estándares de conservación: 3 escenarios
• MCOMP01 - Estándar de conservación para pavimento asfáltico:
• Mantenimiento rutinario anual (actividades diversas)
• Lechada asfáltica de 25 mm de espesor (coeficiente 0.15) cuando el área total
dañada supere el 40%. Textura (TX) 1 mm, RD = 0.55.
• Reparación del total de baches abiertos (reparación inmediata)
• Refuerzo de concreto asfáltico de espesor variable dependiendo del tránsito y
del estado del pavimento
• Si TPDA ≤ 2000 y 3.5 ≤ IRI ≤ 5  ESP = 4 cm
• Si 2001 ≤ TPDA ≤ 5000 y 3.5 ≤ IRI ≤ 5  ESP = 5 cm
• Si TPDA ≥ 5001 y 3.5 ≤ IRI ≤ 5  ESP = 6 cm
• Si TPDA ≤ 2000 e IRI ≥ 5.01  ESP = 6 cm
• Si 2001 ≤ TPDA ≤ 5000 e IRI ≥ 5.01  ESP = 7 cm
• Si TPDA ≥ 5001 e IRI ≥ 5.01  ESP = 8 cm

16. Planteo del análisis a nivel de red
• Método de optimización: Maximizar VPN
• Analizar a partir del año 2018, por un período de 20 años
• Red de carreteras: Red (Primaria/Secundaria) Taller 4
• Moneda de salida: Dólar USA
• Tasa de actualización: 10%
• Para cada tramo, generar las siguientes alternativas:
• 01 Alternativa Base Mantenimiento Mínimo: asignar el estándar MANT02
• 02 Alternativa Mantenimiento “Intermedio”: asignar estándar MANT06
• 03 Alternativa Estándares Compuestos: asignar estándar MCOMP01
• Generar para cada red 3 escenarios presupuestarios (bajo, medio y alto), con un
período cada uno que dure 20 años en cada caso. Montos en millones de US$:
• Red primaria: Bajo 40; Medio 45; Alto 55
• Red secundaria: Bajo 18; Medio 21; Alto 24

17. Análisis de la variación de niveles de carga del tránsito
• HDM-4 trabaja con concepto de ESALs (AASHTO 1993) para caracterizar cargas
• Incremento de cargas puede ser en volumen de vehículos pesados o en
magnitud de cargas por eje
• En este estudio, el caso base considera:
• Camiones medianos: 0,78 ESAL/veh promedio
• Camiones articulados: 4,0 ESAL/veh promedio
• Se analizan dos niveles de incrementos de cargas por eje:
• Incremento del 10% en las cargas
• Camiones medianos: 1,13 ESAL/veh promedio
• Camiones articulados: 5,88 ESAL/veh promedio
• Incremento del 20% en las cargas
• Camiones medianos: 1,59 ESAL/veh promedio
• Camiones articulados: 8,33 ESAL/veh promedio

18. Definición
de
alternativas

19. Programa sin
restricciones

20. Niveles
Presupues-
tarios

22. IRI medio de
la red para
cada
estándar
alternativo

23. Evolución del
IRI de la red
por nivel
presupues-
tario:
caso base

24. Evolución del
IRI de la red
primaria por
nivel
presupues-
tario:
Incremento
del 10% en las
cargas

25. Evolución del IRI
de la red
primaria por
nivel
presupuestario:
Incremento del
20% en las
cargas

26. Evolución de la condición de la red por nivel presupuestario: caso base

27. Evolución de la condición superficial de los pavimentos de la red primaria por
nivel presupuestario: Incremento del 10% en las cargas

28. Evolución de la condición superficial de los pavimentos de la red primaria por
nivel presupuestario: Incremento del 20% en las cargas

29. Valuación de
activos:
ejemplo de
un tramo
representa-
tivo de la red

30. Valuación de
activos:
ejemplo de
un tramo
representa-
tivo de la red

31. Información
Dr. Ing. Marcelo Gastón Bustos
Nombre del Relator
Profesor Titular – Jefe del Área de Investigaciones
Nombre del cargo del relator
Escuela de Ingeniería de Caminos de Montaña – UNSJ, Argentina
Empresa a la cual representa el Relator
www.eicam.unsj.edu.ar
Sitio web de contacto
mbustos@eicam.unsj.edu.ar
Medios de contacto del relator