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

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

• 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

Capital Humano

12 Ph D 12 M ScGraduados de:

LanammeUCR-Potencial Científico

NANO

ESCALA NATURAL

MICRO

MACRO

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.

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

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

GENERALIDADES DE LA RVN

9

Red Vial del País

Longitud Estimada35 800 km

Clasificación de la Red Vial NacionalRed 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.

Red Vial Nacional Pavimentada

Clasificación de la Red Vial NacionalRed Alta Capacidad

Conectores de Integracion Territorial

Distribuidores Regionales

Red Basica de Acceso

Red Cantonal

Asfalto4499 Km

Lastre2930 Km

Red Nacional7 429 Km

Administrada porCONAVI

•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

2 FWD Perfilómetro Laser Griptester

Geo – 3D Retrorreflectometro

Equipos de Evaluación

Scanner Laser

GeoradarGPR - Ground Penetrating Radar

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.

CONDICIÓN ACTUAL DE LA REDRED VIAL DE COSTA RICA

16

17

Curva de Deterioro de un Pavimento

Longitud Evaluada Campaña 2012-2013

Tipo de Medición Longitud (Km)Deflectometría FWD 5.028,3

Regularidad Superficial IRI 5.279,9Coef. Rozamiento GRIP 1.918,2

Curva de Deterioro de un Pavimento y Notas Q

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

Resultados ERVN

Resultados ERVN

INVERSIÓN EN LA RED VIAL NACIONAL

24

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

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 2 329,4DETERIORO 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

29

• Velocidad promedio en el país: 40 km/hr

• Velocidad promedio capital: 4 km/hr

• Obras relativamente pequeñas aliviarían muchísimo este aspecto.

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Tiempos de viaje

Pasos fronterizos

Tercer mundo…

•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

• 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

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Hallazgos

•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)

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Oportunidades

• 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

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Oportunidades

• Definir la RVN a que aspiramosPrimer mundo ponerla en planos Buscar fondos

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Oportunidades

Gracias!

http://www.lanamme.ucr.ac.cr/luis.loriasalazar@ucr.ac.cr