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Los modelos HDM representa una opcin para implementar la parte de los sistemas de

gestin de pavimentos relativa a las herramientas de anlisis, por tratarse de un mtodo

basado en estudios de campo exhaustivos desarrollados en pases con condiciones

razonablemente parecidas a las de El Salvador, y est respaldado por organismos

internacionales ampliamente reconocidos.

CARACTERISTICAS

Son modelos DETERMINISTICOS EMPIRICO-MECANISTICOS

Utiliza vastos datos de campo relevados de carreteras en servicio y tcnicas de

estadstica a fin de desarrollar modelos estructurados bajo principios mecansticos.

Buscan determinar las causas de fondo de deterioros fundamentales.

El Modelo HDM tiene como variable principal al IRI

El IRI se modela interrelacionado con la modelacin de otros deterioros

Los modelos HDM han sido desarrollados por el World Bank

Su principal mentor es William D.O. Paterson

PRINCIPIOS DE MODELACION

Deterioro de pavimentos en el tiempo Combinacin de TRANSITO + CLIMA

Carga de trnsito Tensiones y Deformaciones = F (Mdulos y Espesor de

Capas)

Tensiones y Deformaciones bajo Repeticin de cargas

Inicio de Fisuras por Fatiga en materiales

Procesos de deformacin en todos los materiales

Clima Envejecimiento de los Materiales

Envejecimiento Mayor sensibilidad al Agrietamiento y Desintegracin

Inicio de Fisuras Progresa en Extensin, Intensidad y Severidad Generacin

de Desprendimientos y Formacin de Baches

Grietas abiertas + Drenaje deficiente Ingreso de agua en la estructura de

pavimento

Ingreso de agua Desintegracin y Reduccin resistencia al corte

Reduccin Resistencia al corte Incremento Tasa de deformacin bajo carga

Deformacin acumulada Escalonamiento y Distorsin del perfil (Rugosidad)

Adicionalmente los efectos climticos distorsiones que terminan en Rugosidad

PRINCIPIOS DE MODELACION

Rugosidad Deterioro Compuesto por componentes que involucran:

Deformacin debida a la carga de Transito y la variacin de escalonamientos.

Defectos superficiales debidos a desprendimiento, baches y bacheos.

Combinacin del envejecimiento de los revestimientos y los efectos del clima.

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Determinada por las irregularidades del pavimento que afectan adversamente la

calidad de rodadura, seguridad, confort y costos operacionales.

Es el parmetro que ms influye sobre la serviciabilidad.

Existen mltiples formas de cuantificar y medir fsicamente la rugosidad de un

pavimento

Por lo tanto, se vio la necesidad de definir un ndice nico, independiente de la tcnica de

obtencin del perfil, representativo de la percepcin del usuario medio en un vehculo

tipo, circulando a velocidades normales de operacin.

Es un indicador de la irregularidad superficial de un pavimento, que representa la

diferencia entre el perfil longitudinal terico (recta o parbola continua perfecta, IRI = 0) y

el perfil longitudinal real existente cuando se efecta la medicin, su principal ventaja es

que es un modelo matemtico cuyo resultado no depende de la tcnica o el equipo

utilizado.

Se determina a partir de las cotas de una lnea

de perfil longitudinal, obtenidas con cualquier

tcnica de medicin.

Se calcula mediante una integracin matemtica

de los efectos dinmicos del perfil analizado

sobre un modelo mecnico estandarizado que

representa un cuarto de auto (Reference

Quarter Car Simulation, RQCS).

Se asume que la velocidad de desplazamiento

de este modelo es de 80Km/h

Es calculado a partir de un solo perfil. El intervalo de muestreo del perfil debera ser

menor a 300 mm para clculos precisos. La resolucin requerida depende del nivel de

rugosidad, necesitndose resoluciones ms finas para pavimento ms liso.

Se asume que el perfil tiene una pendiente constante entre puntos contiguos de

elevacin.

El perfil es primero suavizado mediante el uso de medias mviles cuyo largo base es

de 250 mm. Esto es realizado por dos motivos: La idea es simular el comportamiento

de la envolvente de los neumticos y reducir la sensibilidad de la simulacin del cuarto

de carro al espaciamiento de muestreo del perfil longitudinal.

El perfil suavizado es filtrado utilizando la simulacin del cuarto de carro RQCS

(Reference Quarter Car Simulation), con sus parmetros especficos a una velocidad

de 80 km/h.

El movimiento de la suspensin simulada es acumulada y dividida por el largo del

perfil para as obtener el valor de IRI. Es de esta forma que el IRI es expresado

generalmente en unidades m/km o in/mi.

CLASE 1. PERFILES DE PRECISIN

Esta clase representa los ms altos niveles de precisin para medir el IRI. Un mtodo

clase uno requiere que el perfil longitudinal de una huella sea medida en forma precisa y

que sea definido por medio de una serie de elevaciones en puntos separados a una

pequea distancia.

CLASE 2. OTROS MTODOS PERFILOMTRICOS.

Este grupo incluye otros mtodos que basan el clculo del IRI en la medida del perfil

longitudinal, pero que no tienen la exactitud de los de clase 1.

CLASE 3. ESTIMACIONES DEL IRI MEDIANTE CORRELACIONES.

Las medidas obtenidas con los aparatos de este tipo dependan fuertemente de las

caractersticas dinmicas de cada vehculo y era necesario transformar las medidas

recogidas por estos sistemas para obtener coeficientes comparables con el IRI.

CLASE 4. VALORACIONES SUBJETIVAS Y MEDIDA SIN CALIBRAR.

Hay ocasiones en las que por condiciones econmicas o de otro tipo slo se necesita

conocer aproximadamente el estado de la uniformidad superficial de un pavimento. A

pesar de ello es deseable relacionar la medida de la regularidad superficial a la escala del

IRI. En estos casos se puede utilizar un aparato tipo respuesta sin calibrar para tener una

estimacin del estado del camino, o bien se puede valorar este estado mediante las

sensaciones del confort y seguridad que experimenta una persona experta en la materia

a circular por dicho camino.

La conversin de estas observaciones a la escala IRI se limita a una equivalencia

aproximada que se asocia a unas descripciones estndar del estado del pavimento en

funcin del valor IRI. Estas medidas u observaciones se consideran de clase 4.

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El ndice de Friccin Internacional, (IFI), ha comenzado a ser tratado como el parmetro

internacional de medida de la resistencia al deslizamiento, concepto ntimamente

relacionado con la seguridad frente a accidentes de trnsito por falta de adherencia,

textura e inclusive un inadecuado diseo geomtrico.

MACROTEXTURA

En los pavimentos rgidos esta definida por el tratamiento superficial y en los flexibles por

la exposicin del agregado grueso, o por un tratamiento de gravillado superficial. Esta

ofrece resistencia al deslizamiento de los vehculos que se desplazan a altas velocidades

sobre pavimentos mojados.

MICROTEXTURA

En los pavimentos rgidos est definida

bsicamente por las caractersticas superficiales

del mortero y en los flexibles principalmente por

las caractersticas de los agregado de

granulometra fina.

Ciertos estudios han concluido que de la comparacin de diversos mtodos de

prediccin los modelos PAVER proveen las estimaciones mas confiables en trminos

de serviciabilidad de pavimentos.

En base a diversas comparaciones llevadas a cabo con predicciones realizadas

mediante modelos PAVER y modelos HDM, es posible concluir que estos ltimos

sobreestiman las predicciones en los casos estudiados.

Los modelos PAVER son de universo limitado y establecen correlaciones entre el

deterioro y la variable independiente solo aplicables para el caso particular por lo que

no son transferibles. Por otra parte, los modelos HDM al estar sustentados en

principios mecansticos generan correlaciones entre los deterioros y diversas

variables, que bajo determinadas condiciones pueden ser transferidas.

El nivel de precisin esperado para los Modelos PAVER depende solo de la precisin

en la medicin de los datos histricos de comportamiento.

En los modelos como el HDM el nivel de precisin depende de la precisin en un

nmero mayor de variables, tales como el comportamiento histrico, la historia de

construccin y los datos de trnsito.