Analysis and treatment of indexes for decision-making about road pavement rehabilitation under sustainability criteria: application to the road network of Biscay

Abstract

Due to the competition of funding among different sectors of the economy and society, Pavement Management Systems (PMS) have become necessary for road agencies to design more cost-effective and longer lasting pavements and to better allocate available funds. Within the PMS, the performance models are a key factor, as they are able to predict the future condition of the pavements.The Regional Government of Biscay (RGB) manages and is responsible of almost the entire interurban road network in the territory of Biscay, making a total of more than 1.300 km under its control. Aiming to efficiently manage its resources, the RGB has developed a PMS, where all the information about roads is stored.The aim of this PhD thesis is to develop performance models for the International Roughness Index (IRI) and the Side-force coefficient to predict the future condition of the road network of Biscay. IRI models are developed for new two-lane roads with flexible and semi-rigid pavements. The proposed models for forecasting skid resistance can be deployed in any type of road, two-lane roads or double carriageway roads and for all the usual materials in surface layers.-----

Debido a la competencia por la obtención de fondos de los diferentes sectores de la economía y de la sociedad, los Sistemas de Gestión de Firmes (SGF) se han convertido en necesarios para las administraciones viarias para conseguir unos pavimentos más eficientes con respecto a su coste y con mayor duración y asignar mejor los fondos disponibles en actuaciones. Dentro de los SGF, los modelos de comportamiento son un factor clave, dado que son capaces de predecir el estado futuro de los pavimentos. La Diputación Foral de Bizkaia (DFB) gestiona y es responsable de la mayoría de las carreteras interurbanas que discurren por el territorio histórico de Bizkaia, teniendo bajo su control directo más de 1.300 km de carreteras. Para una más eficiente gestión de sus recursos, la DFB ha desarrollado un SGF, donde se encuentra almacenada toda la información relativa a las carreteras.El objetivo de esta tesis es desarrollar unos modelos de comportamiento para el International Roughness Index (IRI) y el Coeficiente de Rozamiento Transversal (CRT) para predecir el estado futuro de la red viaria de Bizkaia. Los modelos de IRI se desarrollan para nuevas carreteras convencionales de dos carriles con firmes flexibles y semirrígidos. El modelo desarrollado para el CRT puede ser utilizado en cualquier tipo de carretera, convencional o de calzadas separadas y todos los materiales habituales en la capa de rodadura.

Ekonomiaren eta gizartearen hainbat sektoreren arteko finantzaketa lortzeko lehia dela eta, Bide-zoruak Kudeatzeko Sistemak (BKS) beharrezko bihurtu dira bide-administraziorako luzeago irauten duten eta kostu eraginkorragoko bide-zoruak diseinatzeko eta dauden funtsak hobeto esleitzeko. BKSen barruan, portaera modeloak oinarrizko faktore bat dira, bide-zoruaren etorkizuneko egoera iragartzeko gai direlako.Bizkaiko Foru Aldundiak (BFA) Bizkaiko lurraldeko hiri arteko ia errepide-sarea osoa kudeatzen du eta horren arduraduna da. Beraz, 1.300 km baino gehiago daude bere kontrolpean. Bere baliabideak hobeto kudeatu nahian, BFAk garatu du BKS bat, non errepideei buruzko datu guztiak biltzen diren.Tesi honen helburua International Roughness Index (IRI) eta zeharkako marruskadura koefizienterako portaera-modeloak garatzea da. IRI modeloak garatu dira errepide konbentzional (bi erreiko errepideak) berrietarako, bide-zoru malgu eta erdi-zurrunekin. Labainketarekiko erresistentziarako proposatutako modeloa edozein errepide motarako erabil daiteke, errepide konbentzionaletan edo galtzada bananduko errepideetan eta normalean erabiltzen diren errodadura geruzako materialerako.