Presentación de PowerPoint

DESAFÍOS EN EL DISEÑO DE CAMINOS
RURALES: PROBLEMÁTICA Y ALTERNATIVAS
ING. MARIO R. JAIR
Comisión Permanente del Asfalto
AGENDA
 Desafíos
 Parámetros de
diseño
 Genéricos
 Técnicos
 Criterios actuales de
diseño
 Tecnologías asfálticas disponibles
 Conclusiones
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
29 Junio 2016
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DESAFÍOS
PRESUPUESTO
COSTOS
< $/m2 para
este segmento
Soluciones
“a medida” para
evitar sobrecostos
CONECTIVIDAD
CAMBIO CLIMÁTICO
Asegurar
transitabilidad
bajo cualquier
condición
> régimen de lluvia
afecta la integridad
de los caminos
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
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DESAFÍOS (cont.)
 El
Banco Mundial gasta 1B u$s/año en caminos rurales
 1,2 B de
personas NO tienen acceso a caminos “todo tiempo”
 500K mujeres mueren/año por problemas de
parto (75%
evitable)
 Desarrollo sustentable
significa “cubrir las necesidades
presentes sin comprometer
la capacidad de las futuras
generaciones de cubrir las propias”
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
29 Junio 2016
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DESAFÍOS (cont.): EL DESAROLLO “SUSTENTABLE”
EN CAMINOS RURALES
Familias más cerca entre sí
Eliminación del polvo
Uso de tecnologías
amigables
(ej: emulsiones)
Medio
ambient
e
Económico
Una solución de costobeneficio
adecuada para los
fondos públicos
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Estudiantes más cerca
de las escuelas
Accesos a los centros
de salud
Productores más cerca
de los mercados
Desarrollo de negocios con
socios locales
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PARÁMETROS DE DISEÑO:

Genéricos
 Tránsito
 Expresado
 En este
en ESAL
segmento bajos: falta de datos
 Clima
 Precipitaciones;
variación de temperaturas
 Medioambiente
 Drenaje,drenaje,
drenaje!!!!
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PARÁMETROS DE DISEÑO (cont.):

Técnicos
 Suelos naturales
 De calidad
baja a aceptable (local)
 Dependiente del
 Materiales de
tipo, humedad, densidad
pavimentación
 Disponibles localmente
 Evaluación por CBR
 Tipología

de caminos
“De tierra”
 “De grava”
 “Sellados”
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Material de pavimento
Suelo natural
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO:
Análisis multimodal

Campo Viviendas
Pueblo Centro mercado Cabeza distrito Idem reg. Cap/Puerto
Infraestructura
típica de
transporte
Senda
Senda/
Huella
Huella/
Camino de
tierra
Camino de
tierra/
Enripiado
1 ó 2 carriles
Enripiados
ó con SS (*)
Camino de
2 carriles
CA (**)
Tránsito
Víveres
0-5 VPD
5-50 VPD
20-200 VPD
>100 VPD
>1500 VPD
Distancia
1-5 km
1-10km
5-20 km
10-50 km
20-100 km
50-200 km
Comunidad
Responsable
Tipo de red
Gob. Local
Infraestructura Transporte Rural
Gob.
Prov./Central
***
Red Prov. O Nacional Caminos
* Sello superficial
** Concreto asfáltico
*** Puede ser indistintamente parte de la infraestructura rural o de la red Nacional/Prov.
Source World Bank Design and Apraisal of Rural Transport Infrastructure, http://www4.worldbank.org/afr/ssatp/Resources/WorldBankTechnicalPapers/TP496/tp496.pdf
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO: TENDENCIA
Tránsito
vs Tipo de Camino
Pavimentadas
Selladas
Grava
Tierra
100
Por
Muy pobre
200
300
400
500
Tránsito
diario
clasificación de subrasante
Aceptable
Pobre
3
 Base
5
Muy buena
Buena
10
Valor
CBR
20
Granular 15cm con CBR=50-80
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
TRL Approach (cartillas de diseño)
 Imput:
 Tránsito:
0,01 a 0,5 M ESAL
 Subrasante:
Subgrade
CBR
3~4
5~8
9~14
15~29
>30
Layer
Road Base
Subbase
Select Fill
Road Base
Subbase
Select Fill
Road Base
Subbase
Select Fill
Road Base
Subbase
Select Fill
Road Base
Subbase
Select Fill
<0.01
Thick CBR
ness
150
45
150
15
120
45
150
15
150
(1)
150
(1)
150
(1)
-
15
Design Traffic Class (106 ESALs)
0.01~0.05
0.05~0.1
0.1~0.3
Thick CBR Thick CBR Thick CBR
ness
ness
ness
120
65
150
65
150
80
120
30
120
30
120
30
120
15
120
15
150
15
150
55
150
65
175
65
120
30
150
30
175
30
120
45
150
55
175
65
120
30
120
30
120
30
200
45
120
45
120
55
120
30
120
30
150
45
150
45
175
55
-
0.3~0.5
Thick CBR
ness
175
80
150
30
150
15
200
65
200
30
200
65
120
30
150
55
120
30
175
55
-
 chip seal
+12cm base (CBR=45
+12cm sub base
(CBR=30)
Source: Gourley et al “Cost effective design for low volume sealed roads” 14th IRF Paris 2001
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
Método
Francés
 Imput:

Subrasante: CBR 15 (“good”)
Sealed pavement
 Ejemplo

0,07 msa (150 v/d en 10 años)
 chip seal
+15cm base (CBR=80%)
Paved pavement
Soil support
Tránsito: 0,01 a 0,5 M ESAL
Thickness of base layer

p3
15cm
0.07 msa
Total cumulative
traffic
Source: Gourley et al “Cost effective design for low volume sealed roads” 14th IRF Paris 2001
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
US
approach
 Similar a
las guías AASHTO para caminos principales
utilizando criterios empíricos
 Foco diferentes
 Criterios de
regiones US
Relative
Subgrade
Strength*
Very Good
performance
Good
 Deformación y pérdida
 Uso cartillas de
diseño
agregado
Fair
Poor
Very Poor
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
U.S. Climatic
Region**
I
II
III
IV
V
VI
I
II
III
IV
V
VI
I
II
III
IV
V
VI
I
II
III
IV
V
VI
I
II
III
IV
V
VI
Gravel Pavement Thickness (mm)
10000~30000
30000~60000
60000~100000
ESAL
ESAL
ESAL
100
150
200
100
200
250
150
275
375
100
125
175
100
175
225
150
275
375
100
200
275
125
225
300
175
300
425
100
175
250
125
225
275
175
300
425
150
275
325
150
275
350
175
300
425
125
250
300
125
250
325
175
300
425
225
NA***
NA***
250
NA***
NA***
225
NA***
NA***
200
NA***
NA***
200
NA***
NA***
225
NA***
NA***
275
NA***
NA***
275
NA***
NA***
250
NA***
NA***
200
NA***
NA***
200
NA***
NA***
225
NA***
NA***
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
Guías
PIARC
 Recopila buenas

Sólo caminos de grava
 Criterios de

prácticas
performance (pérdida agregado/lluvia)
de 1 a 5cm/año
 Uso cartillas de
diseño
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
Manual
de pavimentos para vías de baja intensidad
de tráfico (España)
 Formato de
catálogo
 Función del
tránsito y categoría de subrasante
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
Manual
de pavimentos para vías de baja intensidad
de tráfico (España)
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
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CRITERIOS ACTUALES (?) DE DISEÑO (cont.):
Comparativa
 Ejemplo

Tránsito 150 veh/d durante 15 años  0.1 millones ESAL

Subrasante CBR 15. >1500mm/año lluvia.
Pavimento
Comentarios
Chip seal
12cm base granular +12cm subbase idem
Para base CBR 45 y sub-base CBR 30
M.
Francés
Chip seal
15 cm base granular
Para base 80 CBR
US
20 cm base granular
TRL
PIARC
Método
Español
20 cm granular
Lechada/Chip seal
20cm base granular+20 subbase idem
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Para base CBR 40 y subbase CBR 20
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TECNOLOGÍAS ASFÁLTICAS DISPONIBLES
 Para capas estructurales
 Estabilizados
con emulsión/espuma
 Estabilizados
emulsión + cemento/cal
 Para capas de
sellado
 Chip seal
 Cap
seal
 Slurries
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TECNOLOGÍAS ASFÁLTICAS (cont.):
 Construcción por etapas
Año
1st Upgrade
sellado de camino
de grava
0
Tránsito
Actuación
100-150 V/d
Chip seal sobre15cm
base granular
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
Descripción
TSDoble
15cm base
granular
(CBR80%)
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TECNOLOGÍAS ASFÁLTICAS (cont.):
 Construcción por etapas
Año
Tránsito
Actuación
1st Upgrade
sellado de camino
de grava
0
100-150 V/d
Chip seal sobre15cm
base granular
2nd Upgrade
3-5
300 V/d
Recubrimiento con
microsurfacing
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
Descripción
TSDoble
15cm base
granular
(CBR 80%)
Recubrimiento
microsurfacing
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TECNOLOGÍAS ASFÁLTICAS (cont.):
 Construcción por etapas
Año
Tránsito
Actuación
1st Upgrade
sellado de camino
de grava
0
100-150 V/d
Chip seal sobre15cm
base granular
2nd Upgrade
3-5
300 V/d
Recubrimiento con
microsurfacing
500 V/d
Reciclado de base y
capas superiores +
microsurfacing
3rd Upgrade
8-10
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Descripción
TSDoble
15cm base
granular
(CBR80%)
Recubrimiento
microsurfacing
Microsurfacing
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TECNOLOGÍAS ASFÁLTICAS (cont.):
 Construcción por etapas
Año
Tránsito
Actuación
1st Upgrade
sellado de camino
de grava
0
100-150 V/d
Chip seal sobre15cm
base granular
2nd Upgrade
3-5
300 V/d
Recubrimiento con
microsurfacing
3rd
Upgrade
8-10
500 V/d
Reciclado de base y
capas superiores +
microsurfacing
Final
12-15
> 500 V/d
Recubrimiento con
mezcla asfáltica
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
Descripción
TSDoble
15cm base
granular
(CBR80%)
Recubrimiento
microsurfacing
Microsurfacing
Mezcla asfáltica
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ENTONCES?....
QUE MÁS?....
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DESAFÍO
PRESUPUESTO
COSTOS
< $/m2 para
este segmento
Soluciones
“a medida” para
evitar sobrecostos
Hablemos de números…
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
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EJEMPLO ($ a Mayo 2016):
 6m de
ancho
 Elevación terraplén 1.20m
 50 vp/día
Si el costo total es 100…
Estructura(*)
30%
Terraplén +alcantarillado
+ subrasante 0,30 (CBR 15)
70%
(*) 0,15 subbase granular CBR 40 +
0,15 de base granular al 4% cal + TS doble…
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
Drenaje, drenaje, drenaje…
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CONCLUSIONES
 Para caminos rurales,
necesidad de “ingeniería simple”
 Pavimentos
para caminos rurales = bajo tránsito…+
dependencia de:


 Por
Clima (nivel de lluvia umbral? <> 1500 mm/año)
Calidad de la subrasante (mín 3 y hasta 30)
sobre 100 veh/d, necesidad de sellado por preservación
 Las soluciones basadas en
tecnologías con emulsiones son
una buena relación costo beneficio, brindando un portafolio
de alternativas con variadas posibilidades
Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas
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CONCLUSIONES (cont.)
 Necesidad
de portafolio de soluciones para carreteras
naturales y caminos rurales proveyendo alternativas de
costo-rendimiento apropiadas y brindando beneficios
sociales
 Cuando estos caminos reciben además una
capa de
rodamiento, se ofrece una solución sostenible con:
Ventajas medioambientales, reducción de polvo, uso de
tecnologías en frío y agregados locales.
 Beneficios a la comunidad, proveyendo caminos accesibles
bajo cualquier clima y acceso a los mercados, centros
educativos y de salud.
 Oportunidades de crecimiento económico con optimización
en el uso de los recursos disponibles (equipamiento
inclusive).
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Desafíos en el diseño de caminos rurales: problemática y alternativas

26
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
DESAFÍOS EN EL DISEÑO DE CAMINOS RURALES:
PROBLEMÁTICA Y ALTERNATIVAS
www.cpasfalto.org
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