Este documento presenta una solución resiliente para pavimentos de vías interurbanas y urbanas basada en un prototipo construido en 2011 que aún muestra un buen desempeño en 2022. Propone tres tipos de pavimento para diferentes niveles de tránsito con una vida útil superior a 30 años, lo que reduciría en más de 10 veces los costos a largo plazo. También discute cómo esta solución permite una mayor resiliencia ante el cambio climático y promueve la economía circular.

1. INNOVACIÓN TECNOLÓGICA (I+D+i)
PAVIMENTO RESILIENTE - CAMBIO CLIMÁTICO - ECONOMÍA CIRCULAR
VÍA INTERURBANA Y URBANA: TRÁNSITO ALTO-MEDIO-BAJO
PROTOTIPO EN EL AÑO 2011 Y SU DESEMPEÑO A 2022
PRESENTACIÓN
JOSÉ PABLO FERNÁNDEZ VALDIVIESO
INGENIERO CIVIL ESTRUCTURAL P.U.C
SEPTIEMBRE 2022

2. INTRODUCCIÓN
“Tenemos que ir mejorando el estandar. El problema es la calidad de los caminos”. Subsecretario de
Obras Públicas, señor Lucas Palacios Covarrubias.
“Uno de los temas que estamos en deuda con el país es el porcentaje de caminos que todavía están
sin pavimentar”. Gerente de Infraestructura de CChC, señor Carlos Piaggio Valdés.
Economía y Negocios, 5 de Septiembre de 2018
TEMAS Página
1- ESTANDAR Y CALIDAD DE LAS VÍAS EXISTENTES 3
2- SOLUCIONES RESILIENTES PARA VIALIDAD INTERURBANA-URBANA 4
3- COSTO DE VÍA PARA TRÁNSITO ALTO, MEDIO Y BAJO 9
4- ANÁLISIS DE VALOR-PRESENTE Y PRODUCTIVIDAD 10
5- DESARROLLO VIAL EFICAZ Y EFICIENTE 11
6- RESILIENCIA, CAMBIO CLIMÁTICO Y ECONOMÍA CIRCULAR 12
7- PROTOTIPO EN EL AÑO 2011 Y SU DESEMPEÑO A 2022 13
8- CONCLUSIONES 23
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3. 1- ESTANDAR-CALIDAD Y VÍAS EXISTENTES
A- Estado de la técnica de 1920 a 2022:
- Método de Diseño Empírico de 1920 a 1960: 40 años.
- Método de Diseño Empírico-Mecanicista de 1960 a 2022: 62 años.
B- Estado de la técnica por fatiga-deterioro significa mantención-reposición. Ejemplos:
1- Ruta 60 CH (2007) Camino La Pólvora al Puerto Valparaíso. Se diseña para 20 años y se repone al 8° año
(2015). Valor de Contrato $15.942 millones (UF a Enero 1 de 2015, $24.627), son 15,5 km, doble pista
(14 m), hormigón 23 cm. Son 2,98 UF/m2.
2- EPV-ZEAL (2008), Zona Extensión Apoyo Logístico, se diseña para 20 años y se repone al 10° año (2018),
ver “Resumen Ejecutivo Proyecto Obra de Reposición de Pavimento Asfáltico Acceso a ZEAL”.
3- Ruta M-50 (2012) Cauquenes – Chanco, sector Tutuvén, Tramo 2, 13,38 km, ancho 7 m, hormigón 17 cm.
Valor de Contrato $6.783 millones (UF a Enero 1 de 2012, $22.296). Son 3,25 UF/m2 (8% menor costo que
en Asfalto). Se repondría al 10° año (2022).
C- Vías existentes en Estadísticas Viales 2020:
- Interurbanas 85.984 km a Dic. 2020: Pavimento a 10 años, 24%; Asfalto básico a 3 años, 21%; Tierra y
Ripio a 1 año, 55%, 47.291 km.
- Urbanas 41.292 km a Dic. 2015: Pavimento a 10 años, 18%; Asfalto básico a 3 años, 68%; Tierra y Ripio a
1 año, 14%, 5.785 km.
D- Demanda no satisfecha, interurbana 55% y urbana 14%, no sería por recursos económicos insuficientes sino
por un inadecuado Diseño Empírico-Mecanicista en 62 años. Método ausente en las demás Obras Civiles.
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4. 2- SOLUCIONES RESILIENTES PARA VÍA INTERURBANA-URBANA
- TRÁNSITO ALTO (TA) – MEDIO (TM) – BAJO (TB)
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6. 6

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8. 8

9. 9
3- COSTO DE VIA PARA TRÁNSITO ALTO (TA) – MEDIO (TM) – BAJO (TB)
ITEM
Tránsito Normal (TA) Eventual (TM) Muy Eventual (TB)
Espesor Radier (mm) 120 100 80
Espesor Emplantillado (mm) 50 50 50
Malla de acero a 100*100 (mm ) 12 10 8
Armadura (kg/m2) 19,5 13,9 8,7
UF/m2 UF/m2 UF/m2
Preparación Subrasante 0,02 0,02 0,02
Emplantillado H5: 2 UF/m3 0,10 0,10 0,10
Pavimento H30: 3 UF/m3 0,36 0,30 0,24
Acero A630: 0,03 UF/kg 0,59 0,42 0,26
Materiales + Subrasante 1,07 0,84 0,62
Mano de Obra y Otros, 30% 0,32 0,25 0,19
COSTO DIRECTO 1,39 1,09 0,81
Gastos Generales + Utilidades, 35% 0,49 0,38 0,28
PRECIO DE VENTA 1,9 1,5 1,1
Nota:
- Emplatillado de 5 cm para Subrasante CBR ≥ 13%
- Camión de Diseño: Eje Simple 11 ton; Tándem 18 ton; Tridem 25 ton
- Incluye refuerzo en borde y empalme longitudinal

10. 4- ANÁLISIS DE VALOR-PRESENTE (VP) Y PRODUCTIVIDAD
A- Valor-Presente (VP) por reposición de pavimento con distinta duración, tasa descuento o costo de capital 6%:
- Pavimento a 30 años: 17,4 %, 1/(1+0,06)30
- Pavimento a 20 años: 31,2 %, 1/(1+0,06)20
- Pavimento a 10 años: 55,8 %, 1/(1+0,06)10
Total de VP con pavimento a 10 años respecto de uno a 30 años: 55,8 + 31,2 + 17,4 = 104,4 % más.
El VP disminuiría 6 veces (104,4/17,4) con pavimento resiliente a 30 años.
B- Si agregamos la mantención anual (5,6 % del gasto de reposición) el VP disminuiría 10,1 veces (175,7/17,4).
C- Se construirían 10,1 veces más kilómetros con un pavimento resiliente a 30 años qué con uno a 10 años y
mantención anual.
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11. 5- DESARROLLO EFICAZ Y EFICIENTE
PAVIMENTO RESILIENTE
A- Resiste la carga repetitiva y la solicitación ambiental, más de 30 años.
B- Restringido a la retracción y contracción por su continuidad.
C- Pavimentos para Tránsito Alto (TA), Tránsito Medio (TM) y Tránsito Bajo (TB):
- TA, espesor 12 cm para camión normal, requiere acero 19,5 kg/m2
- TM, espesor 10 cm para camión eventual, requiere acero 13,9 kg/m2
- TB, espesor 8 cm para camión muy eventual, requiere acero 8,7 kg/m2
D- Ciclos de tensión-deformación elásticos, sin deterioro de la estructura pavimento-suelo.
E- Fisura admisible 0,2 mm según ACI 224R-01 en Tabla 4.1, pag.19
MODELO DE ANÁLISIS
A- Mecanicista por tensión-deformación elástica y control de fisura.
B- Ecuaciones de Westergaard para temperatura y carga en centro y borde, se ajustan con MEF para camión de
diseño, eje Simple 11 t, Tandem 18 t y Tridem 25 t.
C- Las ecuaciones para la estructura pavimento-suelo se resuelven por iteración; la tensión-deformación depende
de la fisura del pavimento.
EXPERIENCIA
Prototipo el 2011 y Desempeño al 2022: Retorno 4, km 11, Ruta S-30, Sector Temuco-Labranza, vía de tránsito medio
(TM) para camión eventual, hormigón H25, 10 cm, acero AT560-500H, 14 kg/m2, Cuantía longitudinal 8,8/1.000,
emplantillado H5, de 5 cm, Base CBR 80%, de 15 cm, subrasante (SM) CBR 15%: Mantención nula en 11 años.
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12. 12
6- RESILIENCIA – CAMBIO CLIMÁTICO – ECONOMÍA CIRCULAR
A- Cemento blanco u hormigón-color para más seguridad: compatible con pavimento delgado-resiliente.
B- Desarrollo de vía de tránsito bajo o medio, cambia a tránsito alto (TA) con nueva capa delgada-resiliente.
C- Nos adaptamos al cambio climático con alta y baja temperatura, aluviones e inundaciones: compatible con
pavimento resiliente.
D- Economía circular, nada a botadero, se recicla el acero y recicla el hormigón (cualquier origen) como árido,
agrega nuevo cemento: compatible con pavimento de árido tamaño máximo 10 mm.

13. 7- PROTOTIPO EN EL AÑO 2011 Y SU DESEMPEÑO A 2022 (11 años)
RUTA S-30, SECTOR TEMUCO-LABRANZA, RETORNO 4, Km 11 a 11.44, ver en
Google Maps https://goo.gl/maps/SoeNVn2qYd6uu3pVA
A- Método de Diseño Mecanicista 2011: estructura de pavimento-suelo elástica sin deterioro y vida útil
mayor a 30 años.
B- Deformaciones elásticas para carga repetitiva:
- ACERO: A630-420H, tensión 0,5*4.200 = 2.100; deformación 2.100/2.100.000 = 1/1.000
- HORMIGÓN: H30, f´cm=330 kg/cm2, Ecm=275.000 kg/cm2, tensión 0,3*330 = 110; deformación
110/275.000 = 0,4/1.000
- SUELO: placa de carga D=76,2 cm de diámetro, profundidad de influencia 4*D = 304,8 cm (carga 2%)
asentamiento 0,127 cm / 304,8 cm = 0,4/1.000
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https://goo.gl/maps/SoeNVn2qYd6uu3pVA

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Año 2020

21. 21
Año 2020

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Año 2020

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8- CONCLUSIONES
A- Nos adaptamos al cambio climático con alta y baja temperatura, con aluviones e inundaciones.
B- Eficacia-eficiencia con recursos físicos-económicos en economía-circular.
C- Cemento blanco u hormigón-color para más seguridad.
D- Se administra el deterioro vial en los últimos 62 años:
D1- Demanda Interurbana no satisfecha a DIC-2020
- Tierra y ripio a 1 año, 55%, 47.291 km
- Asfalto básico a 3 años, 21%, 18.057 km
- Total, 76%, 65.348 km
D2 - Demanda Urbana no satisfecha a DIC-2015
- Tierra y ripio a 1 año, 14%, 5.785 km
- Asfalto básico a 3 años, 68%, 27.994 km
- Total, 82%, 33.779 km
D3 - Demanda Interurbana-Urbana no satisfecha, 99.127 km (78%).
E- La productividad aumentaría 10 veces con un pavimento a 30 años respecto de uno a 10 años.
F- Se podría gestionar el desarrollo vial con pavimento resiliente y satisfacer la demanda.