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SISTEMAS VIALES URBANOS Sistemas de vías urbanas en el Distrito Capital El diseño vial urbano en Santa Fe de Bogotá, se ha regulado mediante diferentes Acuerdos de la Duma Distrital, donde se dan los lineamientos generales para asistir y orientar el proceso de diseño geométrico, caracterizar las vías del plan vial de acuerdo con su función y uso, de manera que satisfagan los requerimientos de movilidad de las personas y bienes dentro de los diferentes tratamientos de usos del suelo, dando prioridad a los que soportan mayor volumen de tránsito, ocasionados por el transporte colectivo de pasajeros, de carga y particular, bien en su forma tradicional o una solución de tipo rápido. Entre los ordenamientos más recientes están los siguientes: ●

El Acuerdo 02 de 1.980 y el Decreto 323 de 1.992 por el cual se adopta el Plan Vial para el Distrito Especial de Bogotá y se clasifican las vías según su capacidad y uso.

●

Decreto 317 de 1.992. Por el cual se adiciona, complementa y modifica el parágrafo del artículo 12 del Acuerdo 02 de 1.980.

●

●

Decreto 318 de 1.992. Por el cual se adopta el “Plan de Ordenamiento Físico de la Zona Suburbana de Transición del Borde Norte de Santa Fe de Bogotá D.C.”, se establecen normas urbanísticas y se dictan otras disposiciones. Decreto 323 de 1.992 de la Alcaldía de Bogotá, mediante el cual se reglamentan las zonas viales de uso público en lo referente a las áreas para el sistema vial general y para el transporte masivo, la red vial local de las urbanizaciones y el equipamiento vial.

Clasificación general de las vías urbanas En el subcapítulo II del Decreto 323/90 sobre la caracterización vial urbana, se presenta la clasificación de los sistemas viales, los cuales están integrados por el conjunto de las vías construidas y zonas de reserva para futuros proyectos viales que tienen por fin específico permitir la movilidad de las personas y bienes en los distintos medios de transporte. El sistema vial general está conformado por el sistema arterial, la red de vías locales y las zonas de reserva para el transporte masivo. De acuerdo con su función, localización, longitud y uso se establece la siguiente caracterización para el sistema vial arterial: ●

Sistema arterial de enlaces interregionales: Es el conjunto de vías bidireccionales destinadas a soportar los flujos de tránsito originados por el transporte interurbano de bienes y personas. Estas vías definen, dentro del casco urbano, la estructura de grandes zonas de la ciudad y sirven de conexión con las vías intermunicipales

●

Sistema arterial de enlaces primario de transporte colectivo racionalizado. Es el conjunto de vías bidireccionales que por su longitud y características tienen como función principal la de soportar preferencialmente, el tránsito ocasionado por el transporte colectivo y/o los sistemas de transporte denominados troncales, o solo buses, mediante las cuales se persigue dar un empleo óptimo al transporte colectivo. Cuando el tránsito preferencial es de automóviles o de camiones, se habla del sistema arterial de enlaces primario de tránsito liviano o tránsito pesado respectivamente.

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●

Sistema de enlaces secundarios de transporte público o vías colectoras: Es el conjunto de vías urbanas que por su longitud y características permiten la conexión con la red de vías locales y pueden soportar el tránsito ocasionado por el transporte público colectivo en menor escala, de acuerdo con las necesidades de la comunidad.

●

Red de vías locales: Es el conjunto de vías vehiculares y peatonales que tienen como función permitir la penetración y el tránsito local causado por el transporte individual principalmente

●

Vías veredales: Son aquellas que conectan las áreas urbanas con área rurales de difícil acceso y presentan características geométricas especiales.

●

Vías paisajísticas: Vías de sección transversal especial en las que se debe propender por un diseño ambiental y paisajístico.

●

Zonas de reserva del transporte masivo: Son aquellas zonas de terreno destinadas específicamente para la implantación de un sistema de transporte masivo rápido.

Clasificación funcional de las vías urbanas La clasificación funcional de las vías urbanas en el Distrito Capital fue establecida en el Acuerdo 02 de 1.980 del Concejo de Bogotá y algunas partes de la red vial fueron modificadas en el Acuerdo 06 de 1.992. El sistema de clasificación permite dar prioridad a las vías de mayor importancia por soportar los volúmenes de tránsito más altos. Básicamente las vías se clasifican en dos tipos: a) sistema arterial de vías longitudinales o transversales, las cuales pueden ser primarias, básicas o secundarias y b) el sistema de la red local, que puede ser principal o secundario. Las vías arterias fueron clasificadas en siete (7) tipos y las Vías locales en ocho (8) tipos. El ancho de la franja de los derechos de vía y el ancho de la sección transversal típica para cada una de ella se muestra a continuación y los perfiles transversales de las vías urbanas según la clasificación mencionada.

CLASIFICACIÓN

TIPO DE VÍA

DERECHOS DE

ANCHO DE

NÚMERO DE

VÍA (m)

CARRIL (m)

CARRILES

VÍAS ARTERIAS

V-0

100

3.5O(R), 3.50(L)

6(R) + 6(L) = 12

V-1

60

3.75(R), 3.33(L)

4(R) + 6(L) = 10

60

-3.33(L)

- 6(L) = 6

V-2

40

-3.33(L)

- 6(L) = 6

V-3

30

-3.00(L)

- 6(L) = 6

V-3E

25

-3.75(L)

- 4(L) = 4

V-1P

Paisajística

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V-AD

V-3R

Áreas desarrolladas o sectores consolidados

22

Veredal

18

-3.00(L)

- 4(L) = 4

VÍAS LOCALES

V-4

Local Principal suburbana

25

-3.75(L)

- 4(L) = 4

V-4 A

Local principal urbana

22

-5.00(L)

- 2(L) = 2

V-5

Local principal en zonas industriales o penetración a barrios

18

-5.00(L)

- 2(L) = 2

V-6

Local principal en zonas residenciales

16

-4.50(L)

- 2(L) = 2

V-7

Local secundaria

13

-3.50(L)

- 2(L) = 2

V-8

Local comunal

10

-3.00(L)

- 2(L) = 2

V-9

Peatonal con uso vehicular restringido

8

-3.00(L)

- 1(L) = 1

V-9E

Peatonal con longitud inferior a 40 m

6

-2.00(L)

- 1(L) = 1

FUENTE: Acuerdo 02 de 1.980 y Decreto 323 de1.992, del Consejo de Bogotá (R) Carril de tránsito rápido. (L) = Carril de Tránsito lento

Clasificación del Sistema Vial urbano en Santa Fe de Bogotá

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Perfiles de las secciones transversales de las vías arterias Fuente: Decreto 323 de 1.992, reglamentario del Acuerdo 06 de 1.980

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Perfiles de las secciones transversales de las vías locales Fuente: Decreto 323 de 1.992, reglamentario del Acuerdo 06 de 1.980 Como se puede observar las secciones V-0 y V-1 presentan una calzada rápida (2 a 3 carriles) y una calzada lenta (3 carriles); las vías V-2 a V-3 tienen doble calzada con un separador intermedio de 5 a 10 metros de ancho, sin embargo no se dejan los espacios para las bermas a los dos lados de la calzada, donde se podrían acomodar las obras de drenaje y serviría de franja de seguridad para el tránsito. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ación/Unidad%201/Lectura%20recomendada%208.html (5 de 7) [10/09/2015 07:08:17 a.m.]

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El principio fundamental de la red vial urbana es su continuidad e interconexión lógica desde el punto de vista jerárquico y funcional. Este principio se debe tener en cuenta desde el inicio en la etapa de concepción o planeación.

Respecto al Sistema Vial Arterial En términos generales se estipula lo siguiente: ●

Las vías del plan vial arterial de enlace primario no pueden ser cruzadas a nivel por ninguna vía local, cualquier cruce debe ser diseñado a desnivel con la solución de giros correspondientes.

●

A las calzadas laterales de las vías arterias de enlace primario solo podrán acceder vías locales principales cada 400 metros.

●

A las vías del plan vial arterial de enlace primario, en áreas sin desarrollar, podrán acceder sin cruzarlas, vías del sistema vial local principal a distancia no inferior a 200 metros entre sí y solo podrán ser cruzadas por otras vías arterias y por vías locales principales cada 400 metros como mínimo.

●

Los sitios de giro en vías locales deben garantizar una zona que permita un radio mínimo de giro de nueve (9) metros entre sardineles.

●

La franja de control ambiental son áreas de cesión obligatoria y debe ir a los dos costados de la vía y dependiente del tratamiento (desarrollo o incorporación) oscila entre 5 y 15 metros.

●

Todos los predios por desarrollar con vía frente al plan vial arterial que planteen acceso vehicular a través de ella, deberán proveer una zona de control ambiental de 15 metros de ancho, sobre la cual se podrán plantar zonas de parqueo de visitantes con calzada de servicio y zona verde arborizada de mínimo cinco (5) metros.

Respecto al Sistema Vial Local Las directrices más relevantes son las siguientes: ●

Las vías locales en todo proyecto de urbanización deben brindar acceso a través de una o más vías vehiculares y dar continuidad a la malla vial.

●

La pendiente máxima es del 10% en una longitud inferior a 200 metros.

●

En sectores sin desarrollar se debe prever un sistema alterno paralelo de vías locales al sistema vial arterial a una distancia menor de 150 metros.

●

Se debe prever los espacios para la infraestructura de servicios y de transporte.

●

Si las vías locales no tienen la posibilidad de continuidad inmediata, se debe prever una solución de giro de vehículos, con un radio mínimo de 9 metros y plantearse preferentemente contra el perímetro del predio, para garantizar la posibilidad de una futura continuidad.

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El tamaño máximo de las super-manzanas debe ser de cuatro (4) hectáreas.

Respecto a las Intersecciones Las recomendaciones más importantes son las siguientes: ●

Los pasos a desnivel en intersecciones forman parte integral del trazado y proyecto de construcción de las vías y las zonas necesarias para ellas se contempla como parte de las vías que las originan.

●

En la etapa de planeamiento, se debe hacer la reserva de espacio o zona para la solución completa y definitiva a largo plazo, tal como la intersección a desnivel, que considere todos los giros.

●

En intersecciones a desnivel se debe elevar la vía de menor capacidad

●

En el análisis de los giros se debe contemplar el diseño de enlaces y orejas o estudiar la posibilidad de utilizar las vías locales como manzanas orejas.

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MEDIOS DE TRANSPORTE En general se utilizan cuatro modos de transporte: acuático, por carretera, ferroviario y aéreo.

Acuático La llegada de los europeos españoles y portugueses a lo largo de casi toda América produjo grandes cambios en los medios de transporte. El principal modo de comunicación era el marítimo, dado que era más eficiente y rápido para puertos naturales y para los lugares en los que se construyeron puertos, tanto de mar como de los caudalosos ríos americanos.

Figura 1.3 Puertos fluviales

Canales Medio creado para el fácil el transporte acuático. La apertura de esta vía fluvial se creó para una reducción considerable del tiempo de viaje en el tráfico de mercancías por vía marítima a escala mundial. En América Latina, los ríos Amazonas y Paraná constituyen importantes vías fluviales de navegación, pero sin duda el canal más importante es el canal de Panamá. Éste une el Atlántico con el Pacífico a través del Istmo panameño. El temprano perfeccionamiento del transporte acuático estuvo estimulado por la tendencia de las poblaciones a concentrarse en las costas o las vías fluviales. Los antiguos romanos utilizaban embarcaciones a vela equipadas con varios bancos de remos para transportar a sus ejércitos hasta Cartago y otros teatros de operaciones. La construcción de barcos y el aparejo y manipulación de las velas fueron mejorando con el tiempo. Con estos cambios, junto con la adopción de la brújula marinera, hizo posible la navegación en mar abierto sin file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...tación/Unidad%201/Medios%20de%20transporte.html (1 de 8) [10/09/2015 07:08:18 a.m.]

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avistar la costa. Al igual que sucedía durante la edad antigua en el Mediterráneo y otras zonas del mundo, el hecho de que los asentamientos coloniales en América estuviesen establecidos por lo general en las costas, los ríos o los lagos, fue a causa y consecuencia de que las primeras rutas de transporte en las colonias fueran las vías fluviales naturales, y los modos más eficientes de viaje se realizaran por barco. La Balsa Tomando en cuenta que el planeta esta cubierto por agua, las dos terceras partes, el hombre ha buscado la manera de viajar sobre el agua. El primer navío sin duda fue un tronco flotante el cual conduciría con pies y manos. Después pensaron que uniendo varios troncos con ataduras podrían construir una plataforma firme o balsa (como le llamaron). En Egipto se construyeron balsas con haces de caña, en otros lugares se ahuecaron los troncos para ser piraguas o canoas. Primeros barcos Hace 1200 años antes de Cristo, los fenicios fueron los primeros marinos que utilizaron la madera del Cedro para construir grandes y fuertes embarcaciones para aventurarse más allá de sus límites marinos. Los Vikingos, construyeron sobre una estructura de madera sólida que semejaba nuestra columna vertebral. Los Vikingos eran altos, fuertes y robustos, esto, permitía que empuñaran enormes remos e izaban las velas cuadradas, provenían de las costas del Noreste de Europa y se encargaban de asaltar las costas de todo Europa. Barcos de vapor Durante el siglo XIX se produjeron grandes avances gracias a la tecnología producto de la energía a vapor. El Clermont, primer barco de vapor eficiente, fue construido por el inventor estadounidense Robert Fulton. Hizo su viaje inaugural en 1807 por el río Hudson desde la ciudad de Nueva York hasta Albany, que realizó la distancia del viaje de ida y vuelta de casi 483 Km. en 62horas. El primer barco en emplear propulsión a vapor en una travesía transatlántica fue el barco estadounidense Savannah en 1819, aunque se usaron las velas durante parte de los 29 días de viaje. Hacia 1840, mientras que un barco de vapor podía hacer seis viajes entre América y Europa, en el mismo tiempo un velero podía hacer sólo tres. Embarcaciones modernas El motor diesel ha supuesto para los barcos modernos un funcionamiento más económico que ha reemplazado en gran medida a los motores de vapor. La utilización de la energía nuclear en los barcos en la actualidad está restringida a los navíos militares. Otros desarrollos en la navegación moderna son el aerodeslizador, embarcación que va sobre un colchón de aire a unos centímetros del agua o del terreno; equipada con reactores o con alas parecidas a las de un avión o montantes que, a una cierta velocidad, levantan el casco del agua para alcanzar velocidades mayores.

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Yates Dentro de los últimos adelantos del hombre en medios de transporte acuáticos, se encuentran los yates que son pequeñas embarcaciones destinadas al uso de un pequeño grupo de personas, se encuentran equipadas con los adelantos tecnológicos más actuales y pueden navegar en altamar. Moto ski Otro invento importante es la moto ski, que es el resultado de la búsqueda del ser humano de crear aparatos para su diversión, también es utilizada como medio de salvamento a personas con un accidente acuático ya que son rápidas y cada vez un poco más grandes (para estas utilizaciones).

La Carretera El principal modo de transporte terrestre era por reata de animales de carga y por caballos sobre los senderos de los nativos americanos. Carretas grandes con capacidad de dos a cuatro toneladas y jalados por caballos o bueyes, los cuales podían conformar equipos de hasta seis animales, éstos empezaron a aparecer a finales del siglo XVI. El comercio entre ciudades estaba en incremento y el movimiento por envío marítimo costero resultaba demasiado lento e irregular. Algo debía hacerse en relación con los caminos, y no demoró para que la primera legislación sobre mantenimiento, estuviera elaborada. Los carros públicos también aparecieron. Eran lentos, abarcaban poco más de veinte kilómetros por día, y eran increíblemente incómodos. La gente generalmente viajaba poco o nada, y raras veces para el placer, debido a los pésimos caminos. Hacia 1800 se hicieron carreteras de tierra al quitar la maleza y los árboles de estos senderos. Muchas de esas carreteras, sin embargo, se hacían casi intransitables durante los periodos de mal tiempo. En 1820, la mejora de las carreteras denominadas turnpikes (autopistas), en las que las empresas privadas cobraban un peaje por haberlas construido, conectó todas las ciudades principales superando al resto de carreteras. El transporte terrestre se desarrolló más despacio. Durante siglos los medios tradicionales de transporte, restringidos a montar sobre animales, carros y trineos tirados por animales, raramente excedían de un promedio de 16 Km./h. El transporte terrestre mejoró poco hasta 1820, año en el que el ingeniero británico George Stephenson adaptó un motor de vapor a una locomotora e inició, entre Stockton y Darlington, en Inglaterra, el primer ferrocarril de vapor.

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Figura No. 1.4 Trineo en zonas frías

Sucesivos gobiernos han realizado grandes inversiones hasta conseguir unas vías básicas de gran capacidad (autopistas y autovías) que permiten el desplazamiento de gran número de personas y mercancías por todo territorio con niveles de motorización próximos a los grandes países industrializados. En América Latina, el caballo, la mula y el transporte sobre ruedas fueron introducidos por españoles y portugueses. Los mismos aprovecharon muchas veces las rutas construidas por los indígenas. Ya en el siglo XVIII existían carreteras en todo el continente. A pesar de ello, en la actualidad muchos países latinoamericanos cuentan con sistemas de carreteras más o menos aceptables. Las vías de comunicación más modernas y extensas que se han creado a través de los tiempos se encuentran en todo el continente europeo. Dichas vías, autopistas o autovías son tomadas como modelo de construcción y arquitectura para los grandes países de América Latina. La Bicicleta Se vio la necesidad de transportarse el hombre individualmente y en 1818 Draisienne inventó el antecedente de la bicicleta. Vehículo de dos ruedas, colocadas una delante de otra, con un asiento, manillar para conducir y pedales para propulsarlo. Además se encuentra el monociclo y la motocicleta. La bicicleta apareció a la misma época, al mismo tiempo que el vehículo de camino a vapor, sin embargo se estableció como medio de transporte serio unos treinta años después. Se expandió rápidamente cuando se inventó la bicicleta de seguridad, la cual llevaba cadena y frenos, pronto se incorporó la llanta neumática. La Motocicleta file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...tación/Unidad%201/Medios%20de%20transporte.html (4 de 8) [10/09/2015 07:08:18 a.m.]

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Vehículo con 2, 3 y 4 ruedas, autopropulsado, sin vía y a veces puede ser utilizado por 2 personas y ahora alcanzan una velocidad de 100 Km./Hora. El automóvil El hombre buscó la manera de inventar un aparato que lo transportase rápida y cómodamente sin la necesidad de utilizar animales. En 1882, con el descubrimiento del petróleo, Gottlielo Damler descubrió que utilizando petróleo, podía impulsar un pistón más rápido, poco a poco fueron surgiendo más inventos con la aplicación del petróleo y buen acero barato que fue el que utilizó en su producción Henry Ford, con lo que se creó el automóvil. Las guerras desarrollaron nuevas clases de automóviles, tales como los tanques y autobuses. Después surgieron variedades de autos y hoy en día la industria automotriz es una de las grandes e importantes del mundo, se consideraban como un lujo y ahora se puede considerar que hoy en día el tener un auto no es un lujo, si no que es una necesidad.

El Ferrocarril Hacia 1830, poco después de que la línea de ferrocarril de Stephenson empezara a dar servicio en Inglaterra, había en Estados Unidos, 1.767 Km. de ferrocarriles de vapor. El primer ferrocarril de Estados Unidos fue establecido en 1827, si bien el verdadero desarrollo se inició el 4 de julio de 1828, con el Ferrocarril entre Baltimore y Ohio. En las últimas décadas, la mejora de la infraestructura viaria y el incremento de la motorización de las familias y las empresas han supuesto una disminución acusada en el número de viajeros y de mercancías transportadas por el tren. Sin embargo, la implantación de servicios de alta velocidad en los últimos años ha supuesto una considerable recuperación de viajeros en trayectos muy concretos de la red. A partir de 1850 este modo de transporte comenzó su expansión en América Latina. La red ferroviaria, si bien benefició el transporte de mercancías y pasajeros, fue diseñada generalmente respondiendo a las necesidades comerciales de sus propietarios y países de origen y no atendiendo a las necesidades de los países latinoamericanos. Fue por 1945 cuando los ferrocarriles comenzaron a ser deficitarios, dando paso al transporte por carretera, tanto de pasajeros como —y sobre todo— de mercancías. De este modo, y ya no resultándoles beneficiosos a sus dueños, casi todo el sistema ferroviario de Latinoamérica fue estatizado, muchas veces bajo un falso discurso nacionalista.

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Figura 1.5 Líneas ferroviarias

Durante el siglo XIX, las tecnologías convergentes de construcción de caminos y de máquinas ligeras a vapor de alta presión estimularon la introducción de vehículos motorizados de camino. Algunos trasladaban hasta dieciocho pasajeros a velocidad promedia de veinticinco kilómetros por hora. Los terratenientes políticamente poderosos habían invertido mucho en el transporte ferroviario y perdían demasiado frente a esta competencia. De todos modos el ferrocarril se comprobó como siendo probablemente la mejor opción en este momento para el transporte económico masivo. Los caminos no hubieran soportado un tráfico motorizado pesado. A pesar de que la infraestructura ferroviaria resultaba probablemente más cara al construir que los caminos, por causa de las pendientes moderadas y las largas curvas que las locomotoras relativamente poco potentes requerían, los rieles de acero aseguraban costos operativos bajos.

Aéreo El transporte aéreo es la forma de transporte moderno que más rápidamente se desarrolló. Aunque los pioneros de la aviación en Estados Unidos, Orville y Wilbur Wright hicieron el primer vuelo en el aparato más pesado que el aire en Kitty Hawk, Carolina del Norte, el año 1903, no fue hasta después de la I Guerra Mundial cuando el transporte aéreo alcanzó un lugar destacado en todos los países. Tras la II Guerra Mundial los transportistas aéreos comerciales recibieron incluso un mayor impulso cuando los propulsores de los aviones se hicieron más grandes y eficientes. Un avance importante tuvo lugar en 1958 con la inauguración, por parte de las líneas aéreas británicas y estadounidenses, del avión a reacción para el transporte comercial. Aparte de los aviones supersónicos, un gran avance en los viajes aéreos fue la introducción, en 1970, del Boeing 747, el llamado reactor Jumbo, que puede llevar desde 360 hasta más de 500 pasajeros en vuelos regulares. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...tación/Unidad%201/Medios%20de%20transporte.html (6 de 8) [10/09/2015 07:08:18 a.m.]

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En España también tiene gran importancia el modo de transporte aéreo, tanto para vuelos nacionales como para los internacionales. El primero es básico para las relaciones entre los territorios insulares de Baleares y Canarias con la Península; además, las distancias existentes en la Península entre la capital y las ciudades costeras han hecho rentables los desplazamientos por avión. Los nudos internacionales han incrementado cada vez más su importancia debido a la situación estratégica de la Península en el mundo, sobre todo en las relaciones entre Latinoamérica y los países europeos, al hecho de que sea un gran destino turístico mundial.

Figura 1.6 Transporte Aéreo

También el transporte aéreo ha tenido un gran crecimiento en los últimos 40 años en Latinoamérica. Argentina, Brasil, Colombia, México y Venezuela son los países con mayor número de kilómetros volados en líneas aéreas regulares. Las grandes ciudades latinoamericanas (Ciudad de México, Buenos Aires, Sao Paulo y Río de Janeiro) son el principal punto de origen y destino de la región, aunque regularmente sus líneas aéreas realizan vuelos hacia Extremo Oriente, Próximo Oriente, Europa, Estados Unidos y Canadá. Colombia, en 1919, fue el primer país que tuvo líneas aéreas comerciales. Primeros Aviones Uno de los sueños más viejos del hombre ha sido el de volar y es así como inicia una búsqueda constante para inventar aparatos que le permitan surcar los aires. Lilienthal, inspirándose en los pájaros, creó un planeador con línea aerodinámica que se utilizan en la actualidad para los mismos aviones. También Leonardo Da Vinci que fue precursor de la creación de aeronaves. El primer vuelo con motor fue realizado por los hermanos Orville y Wilbur Wright, el 17 de diciembre de 1903 que duro solamente 12 segundos. Globos Aerostáticos file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...tación/Unidad%201/Medios%20de%20transporte.html (7 de 8) [10/09/2015 07:08:18 a.m.]

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En 1700 fue cuando se experimentó utilizando globos más ligeros que el aire y así se inventó el globo aerostático. Fue tanto el auge de los globos elevados por Hidrógeno que se creó un globo de pasajeros, pero por lo inseguro de este medio de transporte en la actualidad se utiliza como medio de diversión. Avión de Hélice y Helicóptero Surgen en la Primera Guerra Mundial, pero en la segunda guerra mundial es cuando se lleva a su límite a los aviones propulsados por hélice. Hoy en día ha sido suplantado por el avión propulsado por el motor de propulsión a chorro. El Helicóptero, alcanza su perfeccionamiento en la Segunda Guerra Mundial, ahora sirve como eficaz medio de transporte y servicio en las grandes ciudades debido a que la mayoría de edificios y hoteles cuentan con ellos. Aeronaves modernas La Industria Aeronáutica, ha logrado alcanzar una relevancia importante debido a que se fabrican aviones tan rápidos como la velocidad de la luz, naves exploradoras del espacio, grandes naves para pasajeros que dan vuelta al mundo. Entre los aviones de pasajeros más importantes están: ●

Boeing 747 o Jumbo Jet

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El Concorde (Francés)

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Tupolev TU-144 (Ruso)

El 4 de octubre de 1957, Rusia mando el primer satélite artificial de la tierra y desde entonces el hombre ha buscado la manera de viajar al espacio. Es el 12 de abril de 1961, cuando se elevo desde la plataforma de lanzamiento el Vostoki y tras una hora con 48 minutos regreso después de dar la vuelta al mundo, es importante ya que tenía un pasajero que era Yuri Gagarin.

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REGLAMENTACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO

EL ITEM SELECCIONADO NO TIENE DOCUMENTACIÓN ASOCIADA.

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PLANEAMIENTO DEL TRANSPORTE URBANO La planeación es un proceso continuo de previsión de los recursos y servicios requeridos para obtener objetivos determinados según un orden de prioridades establecido y que permite escoger la o las soluciones óptimas entre varias alternativas. La planeación se desarrolla en diferentes instancias jerarquizadas por niveles de responsabilidad y alcance. Los planes de desarrollo constituyen la categoría superior, a partir de la cual se desprenden las unidades de gestión, que dan solución a los problemas específicos de la población. Las unidades de gestión son los programas, subprogramas y proyectos, que por su carácter de medios de acción, subordinan sus objetivos y estrategias a los establecidos en los planes de desarrollo. Los planes de desarrollo comprenden el análisis de la problemática económica, social y ambiental a nivel nacional, departamental y municipal, a partir de la cual definen una estrategia de solución a seguir a mediano o largo plazo. La estrategia incluye la definición de los objetivos y metas del plan; de las políticas generales y sectoriales; de los principales programas de gobierno; y del plan de inversiones para el período analizado. El programa es la estrategia de acción cuyas directrices determinan los medios que articulados gerencialmente permiten dar una solución integral a problemas. El objetivo general de un programa, que por definición debe tener carácter multisectorial, generalmente corresponde a uno de los objetivos establecidos por el plan de desarrollo. A partir del objetivo general se definen objetivos específicos, las metas, los tipos de proyectos y el plan de inversiones del programa. Subprograma es la desagregación de un programa en grupos homogéneos de proyectos. Esta homogeneidad no corresponde a un criterio único, ya que puede definirse por tecnología, ubicación, tamaño, etc., de acuerdo con las necesidades particulares de clasificación de un programa. El objetivo general de un subprograma, generalmente, corresponde a un objetivo específico del programa. El proyecto es la mínima unidad operacional que vincula recursos, actividades y componentes durante un período determinado y con una ubicación definida para resolver problemas o necesidades de la población. El objetivo general de un proyecto debe estar relacionado con algunos de los objetivos específicos de un programa o subprograma y, en consecuencia, con los objetivos del plan de desarrollo.

Transporte Urbano Ya que en la actualidad hay demasiada población, las autoridades se vieron en la necesidad de crear el transporte urbano para el alto número de habitantes y también por la necesidad file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...1/Planeamiento%20del%20transporte%20urbano.html (1 de 4) [10/09/2015 07:08:19 a.m.]

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en que se ven obligados a recorrer distancias largas. El transporte automotor ha permitido: 1. Vincular a regiones aisladas con los centros urbanos y puertos de embarque. 2. Una mayor intercomunicación entre las localidades de cada región. 3. Recibir las cargas de productos en los mismos lugares de producción (chacras, estancias, fábricas, etc.) y depositarlos, sin trasbordo, en los lugares de destino. 4. Desarrollar el turismo interno. Los vehículos motorizados tradicionales, por ejemplo los autobuses y camiones, no son diseñados para simples caminos de tierra, y tampoco pueden satisfacer económicamente las necesidades de una clientela dispersa, a menudo viajando con cargas individuales grandes pero sobre distancias bastante cortas y con demandas semanales y temporales fuertes. Nace la necesidad de desarrollar medios apropiados de transporte, generalmente referidos como "medios intermedios de transporte" (Intermediate Means of Transportation, IMT) adaptados a las necesidades de una clientela rural. Deben ser del tamaño adecuado para llevar económicamente cargas relativamente pequeñas sobre cortas distancias, en los momentos en que el servicio se encuentra más necesitado, a menudo cuando los caminos se encuentran en su peor estado. Tienen que aguantar caminos en pésimo estado y poder fácilmente repararse localmente cuando no aguanten. Deben poder usarse fuera de los caminos, en las sendas y trochas, los cuales se extienden a partir del camino, y que conectan el camino con las viviendas. El problema no está tanto en inventar medios apropiados de transporte sino en crear condiciones para que puedan ser manufacturados localmente o importados y distribuidos a un precio que la gente pueda alcanzar.

Transporte en Ciudades La concentración de la población en grandes ciudades o grandes áreas metropolitanas ha supuesto la necesidad de dotación de un transporte colectivo eficiente para el desarrollo de la vida cotidiana de éstas. Sistemas de transporte inteligente, conocidos también como ITS, son tecnologías que incluyen electrónica avanzada, comunicaciones y sistemas informáticos para aumentar la eficiencia y seguridad del transporte por carretera. Conocidas originalmente como IVHS (iniciales de Intelligent Vehicle/Highway Systems, Sistemas inteligentes de automóviles y autopistas), proporcionan intercambio de información en tiempo real entre los conductores y las autopistas, de ahí los términos "automóviles inteligentes" o "autopistas inteligentes".

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Figura 1.7 Sistemas de transporte inteligente

Está cada vez más claro que construir más carreteras no es la solución a los problemas del transporte. Mediante el uso de equipos informáticos y dispositivos de comunicación, la infraestructura de transporte (sistemas de carretera y los vehículos que los usan) puede pasar a ser más inteligente, y por lo tanto, reducir los atascos, disminuir las emisiones de los vehículos en tráfico intermitente, reducir el tiempo de viaje, aumentar la capacidad de las carreteras existentes y hacer más seguros los desplazamientos por carretera. Vías Públicas de Comunicación Por vías públicas se entienden los senderos peatonales y vehiculares, calles y avenidas de tránsito vehicular de libre acceso. Un espacio por donde se transita ya sea terrestre, acuático o aéreo. No se incluirán en las vías públicas, las vías privadas con acceso restringido pertenecientes a cualquier clase de unidad residencial, industrial, comercial u oficial. Vías de Comunicación Vehicular Los caminos se construyen para ayudar a la gente a llegar adonde quieren ir Estas vías o caminos transitables son las que nos comunican o nos conducen de un lugar a otro a través de un vehículo, ya sea un automóvil, motocicleta, bicicleta, etc., También existen los elementos de enlace que por lo regular y general son transitables solo por vehículos, como los puentes, túneles, elevados o subterráneos, que nos permiten un mejor y más rápido traslado. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...1/Planeamiento%20del%20transporte%20urbano.html (3 de 4) [10/09/2015 07:08:19 a.m.]

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Las vías vehiculares se pueden describir como: ●

Urbanas: Son las vías que se desplazan el entorno urbano y/o sub-urbano, no sujeto a ninguna clasificación oficial. Nos permiten trasladarnos dentro de una ciudad. Ubicadas en las calles y avenidas.

●

Enlace: Las vías que nos unen con una ciudad a otra ciudad. Ubicadas en las autopistas.

●

Interurbanas: Las carreteras. Lo que en el ámbito rural sirve al tráfico de larga distancia, enlazando a ciudades, municipios o distritos municipales entre sí o conduciendo a lugares sin alcanzar esas categorías de decisión políticoadministrativas.

●

Señalización vehicular: Son todas las señales que se requieren para el desenvolvimiento de la circulación vehicular. Se deben disponer al borde del andén, sin que obstaculice el tránsito peatonal en las zonas de circulación y cruces.

Para todo tipo de señales de tránsito se deben contemplar las normas para el control del transito en calles y carreteras que rijan en cada país. Vías de Comunicación Peatonales Son los senderos, caminos a plazas para uso exclusivo de los peatones (personas que van a pie de un lugar a otro). Estas son descritas como las siguientes: ●

Aceras: Es la parte lateral de la vía publica o calle reservada para la circulación de los peatones.

●

Cruces Peatonales: Es el lugar en que se cruzan dos a mas calles para dar paso a los peatones. Están ubicados al ras o al nivel de las calles, están también los elevados y subterráneos.

●

Calles Peatonales y Bulevares: Calles anchas adornadas casi siempre con árboles en los bordes, exclusivas para los peatones.

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REDES DE TRANSPORTE URBANO En los comienzos de la era primitiva, los hombres se desplazaban a pies y descalzos por largas distancias. Las cargas que llevaban consigo eran transportadas en ancas o grupas, esto hacia que su traslado de un lugar a otro le fuera lento y arriesgado. Luego, la necesidad de aumentar la carga hace que surja una especie de auxiliar que permitía arrastrar las cargas con mayor facilidad, llamado Narria. En los países fríos se fabricó el primer vehículo conocido por el hombre llamado trineo, que surge de la misma Narria, éste en un principio era arrastrado por los hombres, aunque más tarde, se fueron domesticando animales para realizar dicho esfuerzo. Ya en el periodo precolombino los incas poseían un rudimentario pero eficiente sistema de caminos interconectados a lo largo y ancho de su Imperio, por el cual trasladaban distintos tipos de mercaderías. A pie o a lomo de llamas, sus mercaderías lograban llegar a su destino; a veces a través de puentes de cuerdas entre las montañas. Otros pueblos utilizaron canoas o botes como medio de comunicación. No se tiene la certeza de cuando apareció la rueda, ni quien la creó, pero sí es importante resaltar que ésta ha ido revolucionando a través de los tiempos. Desde sus inicios, el tronco se usó como elemento de arrastre, luego le siguió la carretilla empujada por el hombre, las carretas, coches y carrozas, movidos por animales como hasta ahora. Como consecuencia de estos adelantos y de la creación de las carretas, se vio necesidad de crear caminos más anchos y lisos. Surge entonces la inquietud de crear algún tipo de instrumento para transportarse de un lugar a otro con mucha más rapidez. Es cuando aparece la bicicleta (ver figura 1.1), como medio de transporte que aprovecha la tracción muscular humana, permitiendo un desplazamiento más rápido. Luego se desarrolla el celerífero, la drasiana o velocípedo (primera con timón direccional), y luego llega lo que es la perfección y el desarrollo de la bicicleta, pues se aplican en ella algunos conceptos de la máquina de coser para ese entonces. Bicicletas

Figura 1.1 Modelo de bicicleta file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...nidad%201/Redes%20de%20transporte%20urbano.html (1 de 3) [10/09/2015 07:08:20 a.m.]

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Con la Revolución Industrial se agregan grandes avances a la transportación, como el descubrimiento de la máquina de vapor (James Watt), la locomotora, líneas de ferrocarriles (George Stephenson), el motor de combustión (Forest), y entre otros grandes personajes que se destacaron tanto en Norteamérica como en Europa en el mundo del automovilismo, (Daimler, Ford, Benz, etc.,...)

Figura 1.2. Vagón de Vapor de Cugnot o Coche a Vapor de Gurney

Locomotora Modelo de Benz Con la Primera Guerra Mundial se usan nuevas máquinas y comienzan aparecer nuevos modelos y diseños de camiones, camionetas, ambulancias, etc. Aunque las vías de tránsito no eran muy aptas para estos vehículos, surge entonces la necesidad de solucionar el problema de desplazamiento (Goodyear), con el vulcanizado colocando neumáticos de goma a los vehículos, de allí la creación y construcción de carretas y vías transitables (Mc Adam). La llegada de los europeos —españoles y portugueses— a lo largo de casi toda América produjo grandes cambios en los medios de transporte. El principal modo de comunicación era el marítimo, dado que era más eficiente y rápido para puertos naturales y para los lugares en los que se construyeron puertos, tanto de mar como de los caudalosos ríos americanos. La segunda revolución industrial fue, ante todo, la revolución del acero y de la electricidad, de las máquinas-herramientas, del automóvil y de los medios de comunicación. Fue el resultado de la coincidencia y acumulación de una serie de circunstancias y factores favorables: a) innovaciones tecnológicas, b) disponibilidad abundante de recursos básicos como carbón, mineral de hierro, saltos de agua y bosques, c) gran dinamismo empresarial, d) efecto acumulado de la extensión desde mediados del siglo de la educación y de la alfabetización, e) formidable expansión de los medios de transporte (ferrocarriles, grandes barcos de vapor, file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...nidad%201/Redes%20de%20transporte%20urbano.html (2 de 3) [10/09/2015 07:08:20 a.m.]

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carreteras) y de los tráficos internacionales de mercancías, capital, mano de obra y tecnología. En el siglo XX la formación e instalación de grandes corporaciones de fabricantes ha dado un gran impulso a la producción de vehículos tanto para el uso particular como para el transporte público y de mercancías, así como la exportación a terceros países. Cabe destacar también el uso de los combustibles como la gasolina y el diesel, además de otras opciones como la electricidad, energía alternativa, entre otras, que han permitido hasta la actualidad el gran desarrollo de los medios de comunicación en todos los países del mundo.

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RESUMEN Con el paso del tiempo, se han generado en las ciudades sistemas viales urbanos de diferentes tipos que, dependiendo de la ciudad, se han mejorado o se han ido cambiando entre sí. Un sistema vial urbano es el establecimiento de condiciones de mejoramiento de la ciudad en el sentido de la comunicación y movilización de sus habitantes. Desde que el ser humano se constituyó como homo sapiens propiamente, empezó a buscar formas distintas de trasladarse; es así como empieza con la rueda y termina con los aviones, barcos y naves espaciales, que son vehículos muy importantes de la actualidad. Los medios de transporte se clasifican en cuatro tipos, los cuales obedecen a las diferentes necesidades humanas: acuático, carretera, ferrocarril y aéreo. El acuático es consecuencia de que la mayor parte de la tierra está cubierta de agua, de modo que la evolución de este medio inició con las balsas y ha llegado hasta los submarinos y además vehículos de diversión como las moto ski. El medio terrestre es uno de los más desarrollados y ampliamente estudiados, como es lógico, y ha logrado superar en cantidad al ferrocarril, invención del siglo XIX que se constituyó como un tipo de transporte masivo de mercancía. Finalmente, el medio de transporte aéreo es el más moderno y que se desarrolló en menos tiempo, incluso sus avances llegan hasta la realización de viajes espaciales, y la generación de la tecnología aeronáutica. El planeamiento del transporte urbano es el proceso encargado del manejo óptimo de los recursos que serán utilizados en determinado proyecto, y se dividen en unidades de gestión, que son a su vez los programas y subprogramas que constituyen las acciones propias del plan y que se concretan en proyectos. El transporte urbano nació como una necesidad de las autoridades debido al alto número de habitantes. La tecnología automotriz se fue modernizando y se convirtió en un transporte oportuno pues permite la vinculación y comunicación entre ciudades, además de la influencia que generó en la economía y en el turismo. Una forma de mejorar los medios son los IMT (intermediate means of transportation) que corresponden a la satisfacción de intereses de la clientela rural. En las ciudades se requiere en cambio un transporte colectivo que no interfiera en la vida cotidiana de los habitantes. Para esto se incluyeron tecnologías inteligentes como las ITS. Ya que el sistema de transporte urbano involucra tanto a la infraestructura vial y de transporte así como a los medios de transporte y los usuarios. Así que los componentes del sistema urbano son: el usuario, los vehículos, la infraestructura vial y de transporte público y la demanda de transporte. Un usuario es aquel que tiene la necesidad de desplazarse en su vida cotidiana. Hay tres clases de usuario: conductor, pasajero y peatón. El conductor reacciona de forma variada frente a la toma de diferentes decisiones en la vía, y esto es susceptible de estudios en proyectos de infraestructura vial. El tiempo de percepción-reacción aumenta con: edad, file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...20Urbano/Documentación/Unidad%201/Resumen.html (1 de 3) [10/09/2015 07:08:20 a.m.]

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fatiga, complejidad de la conducción del vehículo y de su entorno, problemas físicos y consumo de sustancias alcohólicas o drogas. Para los usuarios del transporte público, se ha diseñado un esquema de niveles de confort, que se aplican en vehículos y en otros espacios donde hay interacciones humanas. Los peatones, por último, deben considerarse principalmente en las inmediaciones de la vía, consecuentemente en la construcción de semáforos y de pasos peatonales, en caso de que el nivel de peatones sea elevado. Los vehículos tienen importancia en la infraestructura vial porque son parámetros de control para el proyecto geométrico. Se establecen los vehículos de proyecto, que son aquellos que sirven para fijar las variables de control en dicho proyecto. Además, las tasas de aceleración y desaceleración de vehículos pesados son útiles en el diseño de intersecciones, enlaces de acceso a vías rápidas, carriles adicionales y bahías para paradas de bus, entre otros. La vía urbana por donde transitan los distintos tipos de vehículos es una infraestructura vial que cuenta con cuatro clasificaciones distintas: por características geométricas, por numeración de rutas, administrativa y funcional. La clasificación funcional es la más utilizada. Agrupa vías y avenidas según el carácter del servicio que proporcionan, que se basa en la jerarquía de sus movimientos y sus componentes. Los movimientos generalmente pasan por seis etapas (principal, transición, distribución, recolección, acceso y terminación). Esta jerarquía se relaciona con la intensidad del tránsito. En las áreas urbanas y suburbanas es más difícil identificar estas etapas, por lo que se requieren consideraciones adicionales y también imponer restricciones reguladas. Las funciones fundamentales de las vías urbanas son: acceso y movilidad. La mayoría de viajes en la zona urbana se dan a través de la vialidad; una red está compuesta por: ●

Sistema arterial principal urbano: vías de mayor jerarquía con mayor volumen de tránsito y de movimientos de paso. Dan continuidad a las vías rurales que interceptan el límite urbano. Ej: autopistas.

●

Sistema arterial secundario urbano: Es el sistema que se interconecta con el principal con un nivel de movilidad más bajo; aunque comunica entre barrios no penetra a los vecindarios específicos.

●

Sistema de vías colectoras urbanas: Corresponde a los servicios de acceso en las áreas residencial, comercial e industrial. Puede penetrar al vecindario residencial, y además tiene funciones tanto de vías arterias como de vías locales.

●

Sistema de vías locales: Son todas las vías que no están en el sistema de mayor jerarquía. Permiten el acceso a las residencias, con el menor nivel de movilidad y las menores velocidades; sirven de conexión con las vías de mayor jerarquía.

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Algunas vías de menor jerarquía son: vías marginales paisajísticas, vías peatonales, vías semipeatonales y ciclovías.

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SISTEMAS DE TRANSPORTE URBANO El sistema de transporte urbano se refiere a todos los componentes de la oferta y demanda de transporte en una ciudad. Por lo tanto, este sistema incluye a la infraestructura vial y de transporte, así como a los medios de transporte disponibles y a los diversos tipos de usuario. Asimismo, el concepto de sistema de transporte urbano es integral y abarca todas las actividades de transporte realizadas en vehículos particulares y públicos.

Figura 1.8 Infraestructura Vial

Componentes del Sistema de Transporte Urbano A continuación se clasifican los elementos del sistema de transporte urbano con base en varios aspectos. Por un lado están los usuarios del sistema, los cuales pueden caminar o ser ocupantes de vehículos particulares o de transporte público. Los vehículos utilizados varían según el medio de transporte y pueden circular por la vialidad urbana o por infraestructura propia alojada en un derecho de vía exclusivo. El concepto de demanda de transporte se trata desde el punto de vista de sus efectos en la operación del sistema de transporte urbano y de su variación diaria y cíclica. De esta manera, en las secciones subsecuentes se describen los siguientes componentes: ●

El usuario.

●

Los vehículos.

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●

La infraestructura vial y de transporte público.

●

La demanda de transporte.

El usuario De manera general, el usuario del sistema de transporte urbano es cualquier habitante de una ciudad que tiene la necesidad de desplazarse a diversos sectores de una zona urbana, como parte de sus actividades cotidianas. En este sentido, el usuario puede ser clasificado en las categorías siguientes: ●

Conductor de un vehículo de transporte particular o de una unidad de transporte público.

●

Pasajero de un vehículo de transporte particular o de una unidad de transporte público.

●

Peatón.

Aun cuando, desde el punto de vista del servicio, la función de un conductor de un vehículo particular es diferente a la de un conductor de una unidad de transporte público, en el proyecto de los diferentes elementos de la infraestructura vial se consideran parámetros similares para ambos casos. Desde luego, el comportamiento dependerá, en buena medida, del tipo de vehículo conducido (por ejemplo, automóvil, autobús, camión o bicicleta). La infraestructura vial y de transporte público, así como los vehículos utilizados, se proyectan de acuerdo con las características particulares de los usuarios. Mediante un manejo eficiente del sistema de transporte urbano se logran desplazamientos rápidos y seguros de los usuarios. La información que percibe un conductor influye en su tiempo de reacción. En general, el tiempo de reacción aumenta con la complejidad de la decisión que se debe tomar y la información recibida. Cuando se espera o se prevé un suceso, tal como el cambio de luz en un semáforo, el tiempo de reacción es menor que ante una situación súbita e inesperada. En este segundo caso, el tiempo de reacción de los conductores puede variar de 1.0 a 4.5 segundos. A partir de una serie de estudios de antropometría se han definido las necesidades de espacio en relación con diferentes niveles de confort o de libertad de movimiento. Las personas que permanecen paradas en una fila o a bordo de vehículos de transporte público se encuentran separadas por distancias definidas como espaciamientos interpersonales. Existen seis niveles de confort: ●

Nivel A, o zona de circulación libre.

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file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%20(Electiva%20I...umentación/Unidad%201/Sistemas%20de%20Transporte%20Urbano.html ●

Nivel B, o zona de circulación restringida.

●

Nivel C, o zona de confort personal.

●

Nivel D, o zona sin contacto personal.

●

Nivel E, o zona de contacto personal.

●

Nivel F, o elipse corporal.

Los niveles de confort E y F son típicos de los ascensores completamente llenos de personas. El cálculo de espacios para pasajeros de pie en los vehículos de transporte público se debe basar en el nivel C, mientras que el espacio para filas de personas (en escaleras, o para el pago de billetes) debe ser establecido en función del nivel B. Los vehículos De acuerdo con el manual de proyecto geométrico de la AASHTO (1984, p. 19-38) las características físicas de los vehículos y sus dimensiones son parámetros de control para el proyecto geométrico de la infraestructura vial. En general, se establecen vehículos representativos de cada categoría principal, a los cuales se les denomina vehículos de proyecto. Estos vehículos tienen el peso, las dimensiones y las características de operación utilizadas para fijar las variables de control para el proyecto de la infraestructura vial, de tal manera que representen a todos los vehículos de la categoría respectiva. En cuanto a las categorías básicas de vehículos, la principal división utilizada es la de automóviles (o vehículos ligeros) y camiones (o vehículos pesados). La primera clasificación incluye a los vehículos compactos, así como a todos los vehículos ligeros y las camionetas. La categoría identificada genéricamente como "camiones" abarca a las unidades sencillas de camiones, los buses y las combinaciones de tractocamión con semirremolque. Para el proyecto de cualquier elemento de la infraestructura vial normalmente se selecciona un vehículo crítico de cierta categoría.

La Infraestructura Vial y de Transporte Público Los vehículos particulares circulan por la vialidad urbana y las carreteras. En general, los buses de transporte público también utilizan la misma infraestructura, aunque en algunas ocasiones disponen de vías o carriles exclusivos. Los medios de transporte público para grandes volúmenes de pasajeros, tales como el tren ligero o el metro normalmente circulan por infraestructura propia y separada del resto del tránsito vehicular. El derecho de vía del transporte público puede ser compartido, semiexclusivo y exclusivo. El primer caso corresponde a los buses, busetas y colectivos que utilizan la infraestructura vial para circular y la comparten con los otros tipos de vehículo. Los carriles y vías exclusivos son ejemplos del derecho de vía semiexclusivo, en los que existe un control del acceso, pero se file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...d%201/Sistemas%20de%20Transporte%20Urbano.html (3 de 6) [10/09/2015 07:08:21 a.m.]

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aprovecha la vialidad existente. El metro y los trenes interurbanos generalmente circulan por derecho de vía exclusivo. Principales características de la vialidad urbana Los lineamentos generales del diseño de los elementos de infraestructura vial urbana (vías, intersecciones y demás elementos de infraestructura de tránsito y transporte) Este tema es muy complejo para poder abarcar en detalle los criterios y lineamientos de diseño. Todos los temas de diseño están influenciados por la libertad creadora del diseñador, y como tal no debe existir rigidez, siempre y cuando cumpla con las mínimas especificaciones de diseño y funcionalidad exigidas para ese tipo de infraestructura. Es necesario llamar la atención hacia la necesidad de ampliar las perspectivas en el proceso de comprensión de la problemática del diseño de los elementos viales, ya que facilita la comunicación entre ingenieros, administradores viales y el público en general. Inicialmente es necesario hacer una clasificación y/o jerarquización de las vías, la cual se puede enfocar desde diversos puntos de vista, a saber: ●

Clasificación por las características geométricas. Influye en el tipo de diseño.

●

Clasificación por numeración de rutas para la operación del transporte

●

Clasificación administrativa para la asignación de responsabilidad y financiamiento.

●

Clasificación funcional, según el carácter del servicio que prestan al tránsito.

Esta última clasificación es la más común, por lo que se utiliza para los propósitos ingenieriles. En este numeral se presentarán las categorías de vías urbanas corrientemente utilizadas según criterio de la AASHTO y se complementará con la clasificación adoptada en el Plan Vial del Distrito Capital. El concepto funcional es importante para el diseñador, ya que aunque muchas de las especificaciones de diseño geométrico se deben determinar sin referenciarse a la clasificación funcional, el diseñador debe tener en mente el propósito general de la vía urbana. Clasificación funcional El sistema de clasificación funcional agrupa las vías y avenidas de acuerdo con el carácter del servicio que proporcionan según la categoría de los viajes y se basa en la jerarquía de sus movimientos y sus componentes. En la mayoría de los viajes, los movimientos realizados pasan por seis etapas: 1) Principal, 2) Transición, 3) Distribución, 4) Recolección, 5) Acceso y 6) Terminación. En una red vial donde se pueden observar las diferentes etapas de los viajes, si se supone file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...d%201/Sistemas%20de%20Transporte%20Urbano.html (4 de 6) [10/09/2015 07:08:21 a.m.]

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que inicialmente el viaje viene por una autopista donde los movimientos de los vehículos son ininterrumpidos y a alta velocidad (movimiento principal), al acercarse a su destino, el vehículo reduce la velocidad en las rampas de la autopista (carriles de deceleración), que actúa como calzada de transición. Los vehículos entran luego a vías arterias (infraestructura de distribución) a velocidades moderadas que lo acercan a su destino. Luego entran a una vía colectora que lo introduce al vecindario y finalmente entra a una vía de acceso local que lo lleva directamente a las residencias individuales o a un punto terminal apropiado, donde estaciona el vehículo. Para cada etapa del viaje se diseña una infraestructura específica para que cumpla su función. La jerarquía de los movimientos se basa en la intensidad del tránsito, la cual es máxima en las autopistas y mínima en las vías locales. Muchas veces no se necesitan las instalaciones intermedias, pero se debe garantizar la funcionalidad del sistema, pues de lo contrario se presentarán conflictos y congestiones, especialmente en los puntos, donde son inadecuadas las transiciones. Cada categoría funcional también está relacionada con un rango de velocidades. La necesidad del diseño para todas las etapas de la jerarquía del movimiento varía con el tamaño del generador del tránsito. Para los generadores relativamente pequeños, se pueden acomodar dos o más etapas en una misma instalación, mientras que para los grandes generadores de tránsito cada etapa de movimiento debe tener una instalación funcional separada. Las funciones o roles fundamentales que deben cumplir cada uno de los tipos de vías urbanas son los siguientes: ●

Acceso a la propiedad. Es un requerimiento fijo de un área determinada.

●

Movilidad de viaje. Se puede proporcionar a diferentes niveles de servicio, incorporando varios elementos cualitativos, tales como la comodidad del viaje y la ausencia de cambios de velocidad, pero los factores básicos son la velocidad de operación y el tiempo de viaje.

En resumen, la mayor parte de los viajes de una zona urbana se efectúan a través de la vialidad urbana, la cual está compuesta por una serie de tramos viales y de intersecciones de diferentes tipos. Por lo tanto, desde el punto de vista funcional, una red vial está compuesta por los siguientes tipos de sistemas de vías: ●

Sistema arterial principal urbano

●

Sistema arterial secundario urbano

●

Sistema de vías colectoras.

●

Sistema de vías locales

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Vías marginales paisajísticas

●

Vías semipeatonales

●

Vías peatonales

●

Ciclovías.

Figura 1.9 Red Vial

En cada ambiente urbano, se puede identificar un sistema de vías y autopistas en términos de la naturaleza y composición del tránsito que sirve, el volumen de viajes y la longitud dentro de toda la red vial urbana. En la Tabla 1.1 se muestra la distribución típica de viajes y longitud de las calzadas del sistema funcional para áreas urbanizadas, expresados en porcentaje respecto al total, según el criterio AASHTO.

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SISTEMAS VIALES URBANOS Los sistemas viales urbanos comprenden todos los circuitos viales que comprende una ciudad. De acuerdo con la jerarquía vial se dividen en: Sistema arterial principal, arterial secundario, vías colectoras, vías locales, peatonales, semi-peatonales y ciclorutas.

Sistema Arterial principal Urbano Este sistema incluye las vías de mayor jerarquía dentro de la red vial urbana y corresponden a los corredores de mayor volumen de tránsito y a los deseos de viajes más largos que llevan una proporción alta del total de viajes del área urbana, aún cuando constituya un porcentaje relativamente pequeño de la red de vías de la ciudad. Por estas vías se realizan la mayoría de los viajes que entran y salen del área urbana, así como la mayoría de los movimientos de paso a través del centro de la ciudad, así como un número significativo de viajes internos entre los distritos centrales de negocios y áreas residenciales de las afueras de la ciudad, entre las comunidades más grandes al interior de la ciudad y entre los mayores centros suburbanos. Transitan por ellas las rutas de buses intermunicipales y le dan continuidad a las vías rurales que interceptan el límite urbano. Las vías rápidas de acceso controlado (autopistas) son normalmente carreteras urbanas de carriles múltiples por las que circulan elevados volúmenes de tránsito. Los accesos y salidas de estas vías se efectúan generalmente en sitios específicos por medio de carriles exclusivos. Las intersecciones con otras vías son a desnivel, con lo que se evitan conflictos con otros flujos importantes y se garantiza la continuidad del tránsito vehicular. El principal objetivo de las vías rápidas es el de proporcionar un servicio eficiente a los viajes de mayor longitud en una zona urbana. El espaciamiento entre las arterias principales urbanas está en función de las características de densidad en el área particular de terminación del viaje. Aunque no se aplican reglas de espaciamientos, los valores normales oscilan entre un (1) kilómetro en las áreas urbanas centrales altamente densificadas hasta ocho (8) kilómetros o más en zonas urbanas escasamente desarrolladas. En áreas urbanas pequeñas (población menor a 50.000 habitantes), estas instalaciones están limitadas en número y extensión, y su importancia se deriva principalmente por el servicio proporcionado para los viajes de paso, al tránsito hacia las afueras de la ciudad y al tránsito atraído y generado dentro de la zona de influencia.

Sistema Arterial Secundario Urbano Este es un sistema que se interconecta con el sistema arterial principal y acomoda los viajes de moderada longitud a un nivel un poco más bajo de movilidad que las arterias principales. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ión/Unidad%201/Sistemas%20Viales%20urbanos.html (1 de 3) [10/09/2015 07:08:22 a.m.]

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Este sistema densifica la red vial urbana y distribuye los viajes a áreas geográficas más pequeñas. Puede llevar rutas locales de buses y proporcionan continuidad entre los barrios, pero idealmente no penetra a los vecindarios específicos. El sistema incluye conexiones urbanas a las vías colectoras rurales donde tales conexiones no han sido clasificadas como arterias principales urbanas. El espaciamiento de las vías arterias secundarias puede variar desde 0.2 Km. a 1 Km. en el área central de negocios de mayor actividad, hasta valores de 3 a 5 Km. en las franjas suburbanas, aunque normalmente no es mayor a 2 Km. en las áreas completamente desarrolladas.

Sistema de Vías Colectoras Urbanas Este sistema suministra servicios de acceso a las propiedades y facilidad de circulación al tránsito dentro de las áreas residencial, comercial e industrial. Difiere del sistema arterial, en que las instalaciones del sistema colector puede penetrar al vecindario residencial, distribuir los viajes que vienen desde las arterias a través del área hasta su destino final. Las vías colectoras también recogen el tránsito de las vías locales en los vecindarios residenciales y lo canaliza hacia el sistema arterial. Una definición de una vía colectora puede hacerse refiriéndose a sus límites superior e inferior, las vías arterias y las vías locales. La vía colectora está entre estos dos límites; tienen funciones duales, ya que sirven tanto para acomodar los viajes más cortos y alimentar las arterias, como para proporcionar algún grado de movilidad y servir a las propiedades colindantes de uso homogéneo del suelo. En el área central de negocios de mayor actividad y en otras áreas de desarrollo y de densidad de tránsito similar, el sistema colector puede contener la red completa de vías y llevar rutas urbanas de buses.

Sistema de Vías Locales Este sistema comprende todas las vías no incluidas en los sistemas de mayor jerarquía y tiene como función básica permitir el acceso directo a las residencias, negocios o propiedades colindantes. Las vías locales ofrecen el menor nivel de movilidad y menores velocidades; el volumen de tránsito generado por los usos del terreno aledaño corresponden a viajes cortos y usualmente no transitan rutas de buses y no tienen continuidad, lo que desestimula el tránsito de paso, pero sirven de conexión con las vías colectoras o de mayor jerarquía. De acuerdo con el uso del suelo predominante, las vías locales pueden ser subclasificadas en: residenciales o habitacionales, industriales y comerciales. De acuerdo con la clasificación funcional varían las especificaciones de proyecto y operación de las vías urbanas. Al respecto, las vías primarias y las arterias viales tienen las especificaciones geométricas más estrictas, dado que se permite una mayor velocidad del tránsito vehicular que en las vías colectoras y locales, además que las mismas dan servicio a mayores volúmenes de tránsito. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ión/Unidad%201/Sistemas%20Viales%20urbanos.html (2 de 3) [10/09/2015 07:08:22 a.m.]

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Además de las vías mencionadas, existen otras vías de menor jerarquía, las cuales se describen a continuación: Vías marginales paisajísticas Corresponden a aquellas vías paralelas a los ríos que delimitan las zonas de protección de ríos, con características particulares, o localizadas en áreas con visuales paisajísticas de interés. Cumplen funciones básicamente recreacionales y de proyección ecológica, con velocidades e intensidades bajas. Vías semipeatonales Corresponden a aquellas vías donde predomina el uso peatonal sobre el vehicular, para lo cual solo se permite un carril vehicular mínimo de 3.0m de ancho, con bahías para el ascenso y descenso de pasajeros, separadas entre sí como mínimo cada 50m. Estas vías se usan principalmente en las zonas céntricas de la ciudad donde los volúmenes peatonales son altos y existe restricción parcial de acceso de los vehículos automotores a través de la limitación de las características geométricas. Al menos uno de los andenes presentan anchos mayores o iguales a 3.0m. Vías peatonales Son aquellas vías destinadas exclusivamente al uso de los peatones, o con una circulación restringida de vehículos automotores, los cuales deben operar a velocidades bajas y en determinados horarios. En un área exclusivamente residencial, la distancia máxima entre vías peatonales debe ser 100m. Ciclovías Son vías destinadas única y exclusivamente para la circulación de bicicletas.

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RANGO SISTEMAS VIALES

VOLUMEN DE VIAJES

LONGITUD (%)

(%)

Sistema arterial principal

40 – 65

5 – 10

Sistema arterial principal más secundario

65 – 80

15 – 25

Sistema de vías colectoras

5 – 10

5 – 10

Sistema de vías locales

10 – 30

65 – 80

Fuente: AMERICAN ASOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. A Policy on Geometric Design of Highways and streets. Washington D.C.: AASHTO, 1.995. p.15. Tabla 1.1 Distribución típica de los sistemas funcionales urbanos

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CAPAS ESTABILIZANTES La estabilización es un proceso mediante el cual se trata de modificar un suelo o un agregado procesado para hacerlo apto o mejorar su comportamiento como material constitutivo de un pavimento. El proceso busca, fundamentalmente, aumentar la capacidad portante del material y hacerlo menos sensible a la acción del agua. En ocasiones, el objetivo es también que el material alcance alta rigidez y, en consecuencia, tenga capacidad para absorber tensiones de tracción. De acuerdo con el proceso que se aplique para modificar el suelo, la estabilización puede ser mecánica o con aditivos. La mecánica consiste, simplemente, en el mejoramiento del suelo mediante su mezcla con otro de mejores propiedades. La estabilización con aditivos, por su parte, comprende la incorporación y mezcla íntima de productos que generan modificaciones físicas y/o químicas al suelo, de modo de hacerlo apto para la construcción de alguna capa del pavimento. En ambos casos, lo que se intenta es aprovechar al máximo los materiales locales, con el fin de reducir los costos de construcción del pavimento. Estabilización con cemento Los fenómenos químicos que ocurren entre el suelo y el cemento cuando ambos se mezclan con el contenido apropiado de agua consisten en reacciones del cemento con los componentes silíceos de los suelos, que producen conglomerantes que ligan a las gravas, arenas y limos; además, el hidrato de calcio que se forma como consecuencia del contacto del cemento con el agua libera iones de calcio muy ávidos de agua, que la toman de la existente en las láminas de arcilla. La reacción favorable del suelo con el cemento se ve perjudicada cuando el primero contiene materia orgánica, pues los ácidos orgánicos poseen gran avidez por los iones de calcio que libera la reacción original del cemento y los captan, dificultando la acción aglutinante del cemento en los suelos gruesos y la estabilización de las partículas laminares de las arcillas. Prácticamente todos los tipos de cemento son útiles para la estabilización de suelos y normalmente se emplean los de fraguado y resistencia normales. Para contrarrestar los efectos de la materia orgánica son recomendables cementos de alta resistencia y cuando la mezcla con el suelo se produce y extiende a baja temperatura, pueden convenir los de fraguado rápido. Estabilización con cal Al añadir cal a un suelo cohesivo, los iones de calcio reemplazan a los de sodio en la fracción arcillosa hasta que el suelo se satura de calcio y el pH alcanza un valor superior a 12. La solubilidad de la sílice y la alúmina en el suelo crece dramáticamente con estos valores de pH y su reacción con la cal continúa produciendo silicatos y aluminatos de calcio cementantes. Estos componentes cementicios conforman un esqueleto que aglomera las partículas del suelo. Tanto la reacción de intercambio iónico como la producción de materiales cementantes aumentan la estabilidad y reducen el potencial de cambio file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%2...mentación/Unidad%202/Capas%20estabilizantes.html (1 de 3) [10/09/2015 07:08:23 a.m.]

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volumétrico del suelo. La producción de materiales cementantes puede continuar por muchos años, dependiendo de la resistencia lograda del material que se estabiliza y de las condiciones ambientales en las que se desarrolle la reacción. La más común de las cales utilizadas para estabilizar es la cálcica hidratada, Ca (OH)2, aunque la dolomítica monohidratada, Ca (OH) 2.MgO, la cal viva cálcica, CaO, y la cal viva dolomítica, CaO. MgO, también se pueden emplear. Si bien la cal viva es excelente para la estabilización, es extremadamente peligrosa por su avidez por el agua con la cual reacciona con gran desprendimiento de calor. Por lo tanto, si se acoge su empleo, deben tomarse medidas de seguridad extremas para proteger los operarios y las personas vecinas a la vía. Estabilización con emulsión asfáltica Consiste en una mezcla íntima de una emulsión asfáltica de rotura lenta y un componente mineral constituido esencialmente por grava o arena con finos de reducida o nula plasticidad., en la cual el ligante se distribuye en forma de película continua, envolviendo parcial o totalmente al agregado mineral, buscando que éste alcance una resistencia apreciable tanto en estado seco como después de inmersión, disminuyendo su capacidad de absorción y aumentando su cohesión, de manera de presentar un buen comportamiento como capa de base de un pavimento. Dada la presencia de finos en la mezcla, se requiere un prehumedecimiento del material para facilitar la dispersión del asfalto y conseguir que éste envuelva correctamente las partículas minerales. Así mismo, por la elevada superficie específica de las partículas finas y la relativamente baja cantidad de ligante que requiere la mezcla, éste se fija de manera que encadena los elementos gruesos. La mezcla, una vez compactada y curada, alcanza una elevada resistencia a compresión y a deformación bajo cargas lentas, así como una aceptable resistencia a la tracción y a la flexión debido a la presencia del mortero asfáltico, que proporciona además una gran impermeabilidad. Los ensayos normalizados para el diseño de estas mezclas son muy variados. En Colombia se suele emplear el de inmersión - compresión (Norma de Ensayo INV E -738) para la estabilización de los materiales denominados granulares y el de extrusión (Norma de Ensayo INV E - 812) para los suelos. Las mezclas óptimas deben cumplir los siguientes requisitos: Ensayo de inmersión - compresión ● ● ●

Resistencia seca 20 Kg./cm2 Resistencia húmeda 15 kg./cm2 Resistencia conservada 50 %

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Ensayo de extrusión ● ● ● ●

Extrusión seca Extrusión húmeda Absorción de agua Expansión

457 kg. 151 kg. 7% 5%

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CLASIFICACIÓN DE SUELOS Los sistemas de clasificación fueron desarrollados para encuadrar los suelos dentro de una determinada tipología, con sólo conocer su granulometría y su plasticidad. Debe dejarse claro que la simple clasificación no permite predecir con exactitud el comportamiento verdadero de los suelos, pero sí ofrece una estimación general de ellos y sirve como ayuda para agruparlos con el fin de conformar las unidades de diseño. Los dos sistemas de clasificación más difundidos son el unificado, desarrollado originalmente por Casagrande y el conocido como AASHTO, derivado del antiguo sistema HRB. En Colombia el segundo, es el más utilizado tanto por haber sido concebido específicamente para estudios de carreteras, como por el hecho de agrupar mejor los suelos de similar comportamiento, resulta más adecuado. Hay que tener presente que la escasez de tiempo para la ejecución de estos estudios impide efectuar ensayos sobre cada muestra de suelo encontrada en el programa de muestreo. Por ello, se hace preciso clasificar visualmente una gran cantidad de muestras. Debe tenerse presente, además, que las muestras para ensayos de rutina se deben tomar de acuerdo con el desarrollo del perfil a lo largo de la vía y la secuencia con que se presenten las diferentes capas de suelo. Completada la exploración y clasificados los suelos por un sistema convencional con el apoyo de la clasificación visual, se deberá elaborar un perfil para cada unidad, con base en el cual se determinan los suelos que controlarán el diseño y se establecerá el programa de ensayos para establecer su resistencia. Dada la variabilidad que presentan los suelos (aún dentro de un mismo grupo), así como los resultados de los ensayos de resistencia, el Instituto del Asfalto recomienda la ejecución de 6 a 8 ensayos por suelo, con el fin de aplicar un criterio estadístico para la selección de un valor único de resistencia del suelo. Ver Tabla 2.6 El sistema incluye el cálculo de un parámetro adicional, denominado índice de grupo, el cual es función de la proporción de finos y su plasticidad. Su cálculo permite establecer aún mejor las características del suelo, dado que entre mayor sea su valor, mayor será su actividad potencial. La expresión para determinarlo es la siguiente: I.G. = (F - 35) 0.2 + 0.005 (LL - 40) + 0.01 (F - 15) (IP - 10) Donde: Porcentaje que pasa el tamiz Nº 200, expresado en números enteros. Este porcentaje está basado solamente en el material que pasa el tamiz de 3”. LL = Límite líquido del suelo. IP = Índice de plasticidad del suelo.

F

=

Contenido de humedad de la subrasante file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%2...ción/Unidad%202/Clasificación%20de%20suelos.html (1 de 3) [10/09/2015 07:08:23 a.m.]

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La resistencia de los suelos de subrasante, en especial de los finos, se encuentra directamente asociada con las condiciones de humedad y densidad que ellos presenten. Para propósitos del dimensionamiento del pavimento, se recomienda determinar la resistencia de la subrasante bajo la condición más húmeda que sea de esperar una vez el pavimento haya sido puesto en servicio. ●

Categoría 1: Comprende aquellas situaciones donde el nivel freático se encuentra lo suficientemente cerca de la superficie como para controlar la humedad de la subrasante. Se considera que en este caso se encuentran los suelos no plásticos si el nivel de las aguas internas se puede elevar hasta encontrarse a menos de un metro bajo la superficie del terreno, arcillas arenosas (IP40) si se encuentra dentro de los primeros 7 metros bajo la superficie del terreno.

●

Categoría 2: Incluye subrasantes con tablas de agua a profundidades superiores a las indicadas en el caso anterior, pero donde la lluvia es suficiente para producir cambios significativos en la humedad bajo los pavimentos. Estas condiciones ocurren cuando la lluvia excede la evapotranspiración cuando menos 2 meses por año. Ello suele suceder en áreas donde las precipitaciones son estacionales y superan los 250 milímetros por año.

●

Categoría 3: Abarca subrasantes con niveles de agua profundos y donde el clima es seco la mayor parte del año y la precipitación anual no excede de 250 milímetros.

La condición de humedad con la cual se recomienda determinar la resistencia de las subrasantes para cada una de estas categorías, es la siguiente: ●

Categoría 1: Midiendo la humedad de la subrasante bajo pavimentos existentes en similares situaciones y en una época del año en que las aguas subterráneas se encuentren en su más alto nivel. Estos pavimentos deberán tener un ancho no menor de 3 metros y más de 2 años de construidos. Las muestras para determinar la humedad se deberán tomar bajo la calzada y cuando menos a 50 centímetros del borde de ella.

Determinada la humedad bajo el pavimento existente, se calculará la esperada bajo la nueva subrasante a partir del hecho de que la relación humedad / límite plástico es constante para diferentes suelos cuando el nivel freático y las condiciones climáticas son similares. Densidad de la subrasante La densidad que alcanza un suelo de subrasante bajo una superficie impermeable (densidad de equilibrio), es función, fundamentalmente, del tipo de suelo y del entorno ambiental en el cual actúa. Existen diferentes procedimientos para determinar a priori dicha densidad, pero, salvo circunstancias especiales, resulta suficiente considerar una densidad equivalente al 95 % de la máxima del ensayo modificado de compactación (Norma de Ensayo INV E-142). En Colombia, es práctica habitual el empleo del ensayo CBR de laboratorio para determinar la file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%2...ción/Unidad%202/Clasificación%20de%20suelos.html (2 de 3) [10/09/2015 07:08:23 a.m.]

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resistencia de los suelos con fines de diseño de pavimentos. Las muestras deberán ser preparadas en las condiciones de humedad y densidad antes descritas. En áreas donde existan pavimentos construidos sobre la misma subrasante, es lícito efectuar medidas directas de su resistencia mediante el ensayo CBR de campo (Norma de Ensayo INV E169) o empleando el penetrómetro dinámico de cono, cuyos resultados pueden extrapolarse a la vía en estudio. De acuerdo con pruebas realizadas hace algunos años por el MOPT (ref. 13), el CBR se puede obtener en este último caso a través de la expresión: CBR = 567 (ND) -1.40 Siendo ND el número dinámico o pendiente de la recta de penetración del dispositivo dentro del suelo (mm. / golpe). Salvo si se realizan directamente bajo pavimentos existentes, las pruebas de CBR de campo y de penetrómetro no son muy recomendables, por la dificultad que existe para asegurar que las condiciones de humedad y densidad dominantes durante el ensayo corresponden a las que prevalecerán bajo el pavimento construido.

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DETERMINACIÓN DE LA SUBRASANTE La subrasante es la superficie sobre la cual se apoya el pavimento, aunque desde el punto de vista estructural se la considera como la capa superior (de espesor usual entre 15 y 30 centímetros) de la corona de un terraplén o del fondo de las excavaciones. Su capacidad de soporte en condiciones de servicio, junto con el tránsito y las características de los materiales de construcción, constituyen las variables básicas para el diseño del pavimento. Es altamente improbable que al construir una vía rural para soportar bajo tránsito se contemple desde el primer momento su pavimentación. Por lo tanto, la situación corriente que enfrentarán los entes territoriales será la de brindar el beneficio del pavimento a las rutas ya existentes que se muestren más prometedoras para sus regiones. Como resultado de ello, la definición de las unidades homogéneas de diseño y la exploración detallada de la subrasante se adelantarán sobre una calzada existente. La subrasante se clasifica en las siguientes categorías que reflejan la gran sensibilidad del diseño a la resistencia del suelo. Ver Tabla 2.4 En la eventualidad, no deseable por cierto, de no disponer de información sobre la resistencia de la subrasante, la categoría se puede establecer de manera aproximada a partir del conocimiento del tipo de suelo y la posición del nivel freático en la época en que éste se encuentre más cerca de la superficie, tal como lo muestra la Tabla 2.5, la cual no es aplicable a suelos predominantemente limosos o micáceos, ni a arcillas orgánicas o tropicales intemperizadas.

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DISEÑO GEOMÉTRICO El diseño geométrico es la parte más importante del proyecto de una carretera, estableciendo con base en los condicionantes o factores existentes los cuales se pueden agrupar en externos o previamente existentes, e internos o propios de la vía y su diseño.

Características del Diseño Geométrico Los factores externos están relacionados, entre otros aspectos, con la topografía del terreno natural, la conformación geológica y geotécnica del mismo, el volumen y características del tránsito actual y futuro, los valores ambientales, la climatología e hidrología de la zona, los desarrollos urbanísticos existentes y previstos, los parámetros socio-económicos del área y la estructura de las propiedades. Los factores internos del diseño contemplan las velocidades a tener en cuenta para el mismo, los efectos operacionales de la geometría especialmente vinculados con la seguridad exigible y los relacionados con la estética y armonía de la solución. En el diseño geométrico de carreteras la velocidad de los vehículos es un parámetro básico, suponiendo que todos los vehículos van a circular y mantener uniformemente esa velocidad a lo largo de la vía. Su selección se basa principalmente en la clase o tipo de carretera y en las características topográficas y del entorno. Su aplicación permite establecer la referencia para algunos parámetros básicos del diseño, como radios mínimos, peraltes y visibilidades necesarias para determinadas maniobras. Otro factor es el volumen de tránsito esperado. El que se presente un mayor o menor nivel de demanda de tránsito afecta las velocidades que pueden llegar a desarrollar los vehículos a efectos de garantizarles con la geometría su seguridad y comodidad en la circulación, puesto que las situaciones más comprometidas o críticas se producirán siempre con vehículos ligeros y circulación libre, es decir, automóviles circulando solos. Se hace inevitable una adecuada sectorización de la carretera a diseñar para que las diferentes velocidades de diseño seleccionadas se ajusten a las características mencionadas en cada tramo, siendo imprescindible que los tramos tengan una longitud mínima suficiente para que el conductor pueda hacer la lectura de la vía y su entorno, traduciéndola en un nivel de velocidades de operación acorde con la velocidad de diseño utilizada, escalonando progresivamente las distintas velocidades de diseño de los sucesivos tramos para favorecer la acomodación a las nuevas condiciones, evitando así los cambios bruscos. Como una primera aproximación a las velocidades de operación se pueden emplear las velocidades específicas de cada uno de los elementos geométricos, por ejemplo, de curvas en planta, siendo éstas las velocidades inferidas de las características geométricas resultantes con base en los mismos criterios de seguridad y comodidad considerados para la aplicación de la velocidad de diseño. Por tanto, habrá toda una sucesión de velocidades específicas asociadas a cada uno de los elementos geométricos, no pudiendo ser nunca inferiores a la velocidad de diseño del tramo. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...umentación/Unidad%202/Diseño%20Geométrico.html (1 de 14) [10/09/2015 07:08:25 a.m.]

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Diseñando con las diferentes velocidades específicas siempre se mantendrán los márgenes de seguridad y comodidad dentro de cada elemento. Los efectos operacionales de la geometría de la carretera vinculados con la seguridad afectan a la visibilidad necesaria para efectuar las maniobras que se desarrollan habitualmente en el manejo de los vehículos, la estabilidad de los vehículos en su circulación a lo largo de las curvas y la consistencia u homogeneidad de los diseños para garantizar al conductor unas evoluciones graduales y sencillas, que no conlleven sorpresas repentinas con respecto a lo esperado o deseado por el mismo. Los conductores precisan de suficiente visibilidad para desarrollar con seguridad y comodidad las maniobras necesarias en el manejo de los vehículos, relacionadas especialmente con la detención ante la presencia de un posible obstáculo sobre la calzada, el adelantamiento de otros vehículos más lentos, el cruce o la incorporación a otra carretera y el esquivamiento de otro vehículo en sentido contrario cuando la calzada es estrecha. Cuando un vehículo circula por una curva en planta se le debe permitir recorrerla con seguridad y comodidad para la velocidad de operación por la que opte al afrontarla. La seguridad se introduce en el diseño garantizando la estabilidad del vehículo ante la fuerza centrífuga que tiende a desequilibrarlo hacia el exterior de la curva, oponiéndose a ella el peralte o inclinación transversal de la calzada y el rozamiento transversal movilizado entre las llantas y el pavimento. Por tanto, para cada velocidad de operación o específica se adopta un rozamiento transversal movilizable que sea seguro en condiciones críticas, como son pavimento mojado y estado desgastado de las llantas, y un peralte suficiente, obteniendo así el radio de la curva que genera la fuerza centrífuga que se puede contrarrestar con los valores anteriores seleccionados. De esa forma se produce siempre una relación directa entre el radio de una curva, su peralte y su velocidad específica, es decir, hay una relación biunívoca entre curvatura y velocidad específica. Esto mejora la seguridad, garantizando la estabilidad de los vehículos en las curvas al encontrar los conductores iguales condiciones para curvaturas semejantes, por lo que sus velocidades de operación se adecuan a las geometrías. Los últimos factores internos están relacionados con la estética y armonía de la solución, desde el punto de vista del conductor, para lograr la mejor percepción posible de las características de la vía según se va recorriendo, procurando comodidad y seguridad al mismo. Por ejemplo, no es suficiente con establecer la continuidad de curvaturas geométricas, sino que hay que conseguir la adecuada percepción de la misma por el conductor, lo que obligará en determinadas circunstancias a aumentar las dimensiones de algunas curvas.

Características Técnicas del Diseño Geométrico Las principales características técnicas que se deben tener en cuenta en un diseño geométrico son las siguientes: ●

Descripción: Nombre de la carretera, Ubicación geográfica (País, Ciudad, Región, etc.), Sector (De acuerdo con el respectivo abscisado), Longitud (km), Precipitación mensual (mm), Altitud promedio (msnm).

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Distribución porcentual de ascensos y descensos: De acuerdo con las pendientes de la zona de proyecto.

●

Curvatura horizontal y vertical: Corresponde a los respectivos diseños geométricos tanto horizontales como verticales.

●

Sección transversal: Descripción de la sección recomendada a partir del diseño horizontal y vertical de la vía.

●

Estructura de pavimento: Descripción de cada una de las capas que conforman la estructura recomendada para el diseño.

●

Tratamientos superficiales: En los casos en que se presenten mejoras en la rodadura debe especificarse que se realizo (Sello arena asfalto, lechada asfáltica, mezclas en caliente o en frío).

●

Rugosidad (Determinación del IRI)

●

Estructura con pavimento flexible: Deben describirse los materiales empleados para la conformación del pavimento.

●

Estructura con pavimento rígido: Debe describirse la especificación del Concreto utilizado y si existe algún tipo de refuerzo.

●

Materiales granulares: Descripción de los materiales granulares empleados en la construcción de la estructura de pavimento.

●

Determinación de la Subrasante: Explicar con que valores de CBR se recomienda dejar como aceptable el nivel de subrasante de la vía.

Alineamiento Horizontal Los elementos geométricos de una carretera deben estar convenientemente relacionados, para garantizar una operación segura, a una velocidad de operación continua y acorde con las condiciones generales de la vía. Lo anterior se logra haciendo que el proyecto sea gobernado por un adecuado valor de velocidad de diseño; y, sobre todo, estableciendo relaciones cómodas entre este valor, la curvatura y el peralte. El alineamiento horizontal está constituido por alineamientos rectos, curvas circulares, y curvas de grado de curvatura variable que permiten una transición suave al pasar de alineamientos rectos a curvas circulares o viceversa o también entre dos curvas circulares de curvatura diferente. El alineamiento horizontal debe permitir una operación suave y segura a la velocidad de diseño. Durante el diseño de una carretera nueva se deben evitar tramos en planta con alineamientos rectos demasiado largos. Tales tramos son monótonos durante el día, especialmente en zonas

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donde la temperatura es relativamente alta, y en la noche aumentan el peligro de deslumbramiento, por las luces del vehículo que avanza en sentido opuesto. Es preferible reemplazar grandes alineamientos (superiores a 1.5 Km.), por curvas amplias de grandes radios (2000 a 10000 m) que obliguen al conductor a modificar suavemente su dirección y mantengan despierta su atención. Curvas circulares Las curvas circulares corresponden a curvatura constante, la cual es inversamente proporcional al valor del radio. El diseño de carreteras corresponde a un elemento geométrico de curvatura rígida. La longitud del arco circular se determina multiplicando el valor del radio y el ángulo de deflexión o de giro del arco circular en radianes (Delta c): Lc = R x Δc (Radianes) Donde: Lc : Longitud del arco circular, (m) Δc : Ángulo de giro del arco circular (radianes) R : Radio del arco circular, (m) En la Figura 2.1 se muestran los elementos de la curva circular simple.

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Figura 2.1

Coeficiente de fricción lateral Está determinado por numerosos factores, como estado de las superficies en contacto, velocidad del vehículo, presión de inflado etc.

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Se adoptan los coeficientes de fricción lateral a partir de los datos de velocidad específica, dados en la Tabla 2.1. Peralte El peralte es la inclinación transversal, en relación con la horizontal, que se da a la calzada hacia el interior de la curva, para contrarrestar el efecto de la fuerza centrífuga de un vehículo que transita por un alineamiento en curva. Dicha acción está contrarrestada también por el rozamiento entre ruedas y pavimento. El análisis de las fuerzas que actúan sobre el vehículo cuando este se mueve alrededor de una curva de radio constante, indica que el peralte máximo está dado por la ecuación:

donde: e : Peralte en metros por metro ft : Coeficiente de fricción lateral V : Velocidad del vehículo, (Km./h) R Radio de la curva, (m) En la Tabla 2.2 se relacionan los valores recomendados de valor de peralte teniendo en cuenta la velocidad específica. Para curvas con radio comprendido entre 30 metros y 170 metros, el peralte deberá ser del 8% con variación de velocidad específica entre 30 y 70 Km./h respectivamente. Para valores mayores del radio, el peralte se deduce de acuerdo con la ecuación de equilibrio que relaciona el radio, el peralte, la fricción transversal y la velocidad específica. Las curvas con radio comprendido entre 4000 y 7000 metros, tendrán el 2% de peralte y una velocidad específica de 150 Km./h. Existen curvas de radio amplio mayores a 7000 metros las cuales no requieren peralte, es decir la sección transversal corresponde al bombeo normal con inclinación transversal del 2%. Sobreancho de la calzada La calzada en algunas curvas es a veces ensanchada, para que las condiciones de operación de los vehículos en ella, sean iguales a las encontradas en la tangente, tal ensanchamiento se denomina sobreancho. Este es necesario para ciertas curvas, debido a que los vehículos ocupan un ancho mayor, cuando transitan sobre el sector curvo, ya que las ruedas traseras siguen una trayectoria diferente, hacia el interior de la curva con respecto a las ruedas delanteras, debido a la rigidez y geometría del vehículo, lo que ocasiona dificultad a los conductores para mantener el vehículo en el carril. El sobreancho necesario en una curva puede calcularse en función de:

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Ancho de la calzada en recta.

●

Radio de la curva horizontal, para la cual se desea determinar el sobreancho.

●

Distancia comprendida entre la parte delantera y el eje trasero del vehículo de diseño adoptado,

Curvas espirales En un diseño donde se utilizan elementos geométricos rígidos como la línea recta y los arcos circulares, cualquier móvil que entre en una curva horizontal o salga de la misma, experimenta un cambio brusco debido al incremento o disminución de la fuerza centrífuga, que se efectúa en forma instantánea, lo que produce incomodidad en el usuario. El conductor sigue generalmente un camino conveniente de transición, lo que puede originar la ocupación de una parte del carril adyacente, cuando se inicia el recorrido de la curva, lo que representa un peligro si el carril aledaño es para tránsito de sentido contrario. Salvo cuando se tienen curvas de radios grandes, donde también se pueden usar pero no es estrictamente necesario, lo indicado es emplear las curvas de transición. Las curvas de transición son alineaciones de curvatura variable con su recorrido; y su objeto es suavizar las discontinuidades de la curvatura y el peralte. Se evita con ellas, por tanto, un cambio brusco de la aceleración radial, y en el control de la dirección del vehículo; y se dispone de longitudes suficientes, que permiten establecer un peralte y un sobreancho adecuados, modificar el ancho de la calzada y realzar la estética de la vía. Tipos de espirales Las espirales más utilizadas son las siguientes: ●

Clotoide o Espiral de Euler, cuya expresión más simple es: R x L = A² que corresponde a la radioide de arcos, clotoide, espiral de Euler o espiral de Cornu, para diferenciarla de otras espirales (Espiral de Arquímedes, Espiral Logarítmica, Espiral Hiperbólica).

●

La lemniscata de Bernoulli, donde se toma el arco de la curva de transición por el vector r.

●

La parábola cúbica, tiene el inconveniente de no poder ser localizada por deflexiones.

De éstas, la más utilizada es la clotoide, teniendo en cuenta que su aplicación es relativamente sencilla. La clotoide

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Corresponde a la espiral con más uso en el diseño de carreteras, sus bondades con respecto a otros elementos geométricos curvos, permiten obtener carreteras cómodas, seguras y estéticas. Las principales ventajas de las espirales en alineamientos horizontales son las siguientes: ●

Una curva espiral diseñada apropiadamente proporciona una trayectoria natural y fácil de seguir por los conductores, de tal manera que la fuerza centrífuga crece o decrece gradualmente, a medida que el vehículo entra o sale de una curva horizontal.

●

La longitud de la espiral se emplea para realizar la transición del peralte y la del sobreancho entre la sección transversal en línea recta y la sección transversal completamente peraltada y con sobreancho de la curva.

●

El desarrollo del peralte se hace en forma progresiva, con lo que se consigue que la pendiente transversal de la calzada sea, en cada punto, la que corresponde al respectivo radio de curvatura.

●

La flexibilidad de la clotoide y las muchas combinaciones del radio con la longitud, permiten la adaptación a la topografía, y en la mayoría de los casos la disminución del movimiento de tierras, para obtener trazados más económicos.

Con el empleo de las espirales en autopistas y carreteras, se mejora considerablemente la apariencia en relación con curvas circulares únicamente. En efecto, mediante la aplicación de espirales se suprimen las discontinuidades notorias al comienzo y al final de la curva circular (téngase en cuenta que sólo se utiliza la parte inicial de la espiral), la cual se distorsiona por el desarrollo del peralte, lo que es de gran ventaja también en el mejoramiento de carreteras existentes. En la Figura 2.2 se muestran los elementos de la curva espiral clotoide.

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Figura 2.2 file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...umentación/Unidad%202/Diseño%20Geométrico.html (9 de 14) [10/09/2015 07:08:25 a.m.]

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Alineamiento Vertical El alineamiento vertical está formado por la rasante, constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicos, a los cuales dichas rectas son tangentes. La inclinación de la rasante depende principalmente de la topografía de la zona que atraviesa, del alineamiento horizontal, de la visibilidad, de la velocidad del proyecto, de los costos de construcción, de los costos de operación, del porcentaje de vehículos pesados y de su rendimiento en rampas. Tan importante como para el alineamiento horizontal, es determinante en el alineamiento vertical el relieve del terreno, con el objeto de no encarecer los costos de construcción y operación. Por tal razón: ●

En terreno plano, el alineamiento sigue la topografía, exigiendo especial énfasis en el drenaje.

●

En terreno ondulado, en general las rasantes son onduladas

●

En terreno montañoso, el alineamiento está condicionado por las restricciones y condiciones topográficas

●

En los terrenos escarpados, el alineamiento vertical está definido, por las divisorias de aguas.

El alineamiento vertical y el alineamiento horizontal deben ser consistentes y balanceados, en forma tal que los parámetros del primero correspondan y sean congruentes con los del alineamiento horizontal. Lo ideal es la obtención de rasantes largas con un ajuste óptimo de curvas verticales y curvas horizontales a las condiciones del tránsito y a las características del terreno. La pendiente gobernadora es la pendiente media que teóricamente puede darse a la línea de subrasante para vencer un desnivel determinado, en función de las características del tránsito y la configuración del terreno; la mejor pendiente gobernadora para cada caso, será aquella que al conjugar estos conceptos, permita obtener el menor costo de construcción, conservación y operación. Sirve de guía a la serie de pendientes que se deban proyectar para ajustarse en lo posible al terreno. Ver Tabla 2.3 Para que el diseño sea completo, además del porcentaje de pendiente es necesario estudiar su longitud. Se introduce aquí el concepto de Longitud Crítica de una Pendiente, definida como la máxima longitud en rampa (subida) sobre la cual un camión cargado puede operar sin ver reducida su velocidad por debajo de un valor prefijado. Para establecer estos valores es necesario considerar los siguientes aspectos: ●

Relación peso/potencia de los vehículos pesados.

●

Pendiente óptima para estos vehículos.

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Velocidad con la cual se inicia el ascenso; y

●

Velocidad mínima aceptada en la pendiente.

Todos estos factores son variables y dependen del tipo de vehículo predominante, de la velocidad de diseño, de la carretera y de las velocidades de operación aceptadas. Para la determinación de la longitud crítica de la pendiente, se ha considerado como base el valor de la reducción de la velocidad de los vehículos pesados que esté por debajo de la velocidad promedio de operación. Para proyectos de carreteras en los cuales se supere la Longitud Crítica y de Tránsito Promedio Diario superior a 1000 vehículos, será necesario, por efectos de capacidad y nivel de servicio, estudiar la posibilidad de construir "vías lentas“ o carriles adicionales o carriles para tránsito lento, contra la de buscar un mejor desarrollo u otras; la condición económica más favorable fijará el camino a seguir. Curvas verticales Las curvas verticales son las que enlazan dos tangentes consecutivas del alineamiento vertical, para que en su longitud se efectúe el paso gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la de la tangente de salida. Deben dar por resultado una vía de operación segura y confortable, apariencia agradable y con características de drenaje adecuadas. El punto común de una tangente y una curva vertical en el origen de ésta, se representa como PCV y como PTV el punto común de la tangente y la curva al final de ésta. Al punto de intersección de dos tangentes consecutivas se le denomina PIV, y a la diferencia algebraica de pendientes en ese punto se le representa por la letra A. Las curvas verticales pueden ser cóncavas o convexas. La curva vertical recomendada es la parábola cuadrática, cuyos elementos principales y expresiones matemáticas se incluyen a continuación, tal como se aprecia en la Figura 2.3, siendo:

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Figura 2.3

L S1 S2 A E X Y PCV PIV PTV

= = = = = = = = = =

Longitud de la curva vertical, medida por su proyección horizontal, (m). Pendiente de la tangente de entrada, (%). Pendiente de la tangente de salida, (%). Diferencia algebraica de pendientes, o sea Externa: Ordenada vertical desde el PIV a la curva, que se determinará así: Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PCV o PTV, (m) Ordenada vertical en cualquier punto (m) Principio de la curva vertical. Punto de intersección de las tangentes verticales Terminación de la curva vertical

Los diferentes tipos de curvas verticales se muestran en la Figura 2.4 Tipos de curvas verticales

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Figura 2.4 Tipos de curvas verticales

Para una operación segura de los vehículos al circular sobre curvas verticales, especialmente si son convexas, deben obtenerse distancias de visibilidad adecuadas, como mínimo iguales a la de parada. Debido a los efectos dinámicos, para que exista comodidad es necesario que la variación de pendiente sea gradual, situación que resulta más crítica en las curvas cóncavas, por actuar las fuerzas de gravedad y centrífuga en la misma dirección. Debe también tenerse en cuenta el aspecto estético, puesto que las curvas demasiado cortas pueden llegar a dar la sensación de quiebre repentino, hecho que produce cierta incomodidad. Existen cuatro criterios para determinar la longitud de las curvas verticales: a. Criterios de comodidad. Se aplica al diseño de curvas verticales cóncavas, en donde la file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...umentación/Unidad%202/Diseño%20Geométrico.html (13 de 14) [10/09/2015 07:08:25 a.m.]

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fuerza centrífuga que aparece en el vehículo al cambiar de dirección, se suma al peso propio del vehículo. Generalmente queda englobado siempre por el criterio de seguridad. b. Criterios de operación. Se aplica al diseño de curvas verticales con visibilidad completa, para evitar al usuario la impresión de un cambio súbito de pendiente. c. Criterios de drenaje. Se aplica al diseño de curvas verticales convexas o cóncavas, cuando están alojadas en corte. Para advertir al diseñador la necesidad de modificar las pendientes longitudinales de las cunetas. d. Criterio de seguridad. Se aplica a curvas cóncavas y convexas. La longitud de la curva debe ser tal, que en toda la curva la distancia de visibilidad sea mayor o igual a la de parada. En algunos casos, el nivel de servicio deseado puede obligar a diseñar curvas verticales con la distancia de visibilidad de adelantamiento.

Controles de Diseño Geométrico Existen controles generales para el diseño geométrico, que deben aplicarse en forma coordinada con entre el alineamiento horizontal y el alineamiento vertical. Estos controles son: a. En lo posible, se deben buscar cambios graduales de la pendiente, de acuerdo con las características topográficas de la zona y el tipo de carretera; esta solución es preferible a la de una línea con numerosos quiebres y pendientes de corta longitud. b. Los perfiles de tipo tobogán, compuestos de subidas y bajadas pronunciadas deben evitarse, especialmente cuando el alineamiento horizontal es recto. Este tipo de perfil contribuye a crear accidentalidad, sobre todo cuando se realizan maniobras de adelantamiento, ya que el conductor que adelanta toma la decisión después de ver aparentemente libre la carretera más allá del tobogán, existiendo la posibilidad de que un vehículo que marche en sentido contrario quede oculto por la protuberancia y hondonada. Incluso, en toboganes de hondonadas poco profundas, esta forma de perfil es desconcertante, puesto que el conductor no puede estar seguro de si viene o no un vehículo en sentido contrario. c. En tramos largos de ascenso, es preferible proyectar las mayores pendientes iniciando el tramo y las más suaves cerca de la parte superior del ascenso, o dividir la pendiente sostenida larga en tramos de pendiente más suave, que puede ser sólo un poco más baja que la máxima permitida. Esto es particularmente aplicable para carreteras con velocidades de diseño bajas.

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DRENAJE VIAL Se define drenaje vial como la metodología de control de las aguas que llegan a una vía y la afectan por escurrimiento superficial independientemente de que dichas aguas hayan caído sobre o fuera de la vía terrestre propiamente dicha. Existen varios tipos de drenaje, los cuales se pueden definir como principales y complementarios, dentro de los principales se encuentran los puentes y alcantarillas, los cuales se pueden llamar de drenaje transversal, ya que tienen como regla principal que su sentido sea perpendicular al eje de la vía. Inicialmente las ideas de las alcantarillas es la de mantener el cauce de un río o una quebrada que pase por una vía en la misma dirección, así mismo la de recibir las aguas lluvias que provienen de las obras complementarias de drenaje. Las obras complementarias de drenaje no son de uso universal y rutinario, solo deben ser utilizadas en un lugar especifico de acuerdo a necesidades propias de la vía a diseñar, pues de otra manera pueden terminar generando costos innecesarios e inclusive resultados contraproducentes, por tal motivo es de vital importancia el criterio del diseñador de utilizar la mejor estructura.

Obras de Drenaje A continuación se describen las principales obras de drenaje empleadas en las obras de ingeniería en general. Los Bordillos Los bordillos son estructuras que se colocan en el lado exterior del acotamiento en las secciones en tangente, en el borde opuesto al corte en las secciones de terraplén en curva. Los bordillos son conocidos en nuestro medio como andenes, y son pequeños bordos que forman una barrera para conducir el agua hacia los lavaderos, cunetas y otras estructuras que se encuentran instaladas en la vía. La misión importante de los bordillos es que el agua no se filtre hacia los taludes, ocasionando erosiones o saturaciones de los mismos por la acción del agua que cae desde la corona del acotamiento. Actualmente se utilizan bordillos de sección trapecial, elaborados de concreto asfalto o neumático. El anclaje que muestra el bordillo tipo a, elaborado en concreto asfáltico mostrado en la figura lo fija muy adecuadamente al material del acotamiento de la vía, protegiendo el alineamiento, el anclaje no se construye continuo sino intermitente, en tramos de 8 a 10 cm. cada 6m, aunque el bordillo tipo c elaborado en concreto hidráulico es el mas frecuente de ver en nuestro medio. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...no/Documentación/Unidad%202/Drenaje%20vial.html (1 de 6) [10/09/2015 07:08:26 a.m.]

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La altura del bordillo debe ser suficiente para que no produzca almacenamiento del agua en su intersección con la carpeta del alineamiento, pero tampoco demasiado alta ya que puede golpear la puerta de un carro cuando este se estaciona al lado, por tal razón la altura 6aconsejable del bordillo debe ser de 25 cm., pero suelen funcionar bien los que se encuentran en el rango de 12 a 15 cm. El gasto que debe esperarse de un bordillo para ser canalizado puede calcularse en función del área drenada, la precipitación máxima por hora y la duración de la misma. Como el bordillo es una obra complementaria de drenaje no debe verse como una solución definitiva de uso general, ya que como principio general el bordillo es un obstáculo a la rápida eliminación del agua en dirección transversal, por ende resulta contraproducente utilizarlo desde ese punto de vista, solo deben ser utilizados en aquellos lugares donde el escurrimiento del agua sobre los terraplenes cause problemas, especialmente en taludes donde el material tenga la tendencia de ser erosionable o este desprotegido o cuando los terraplenes sean muy bajos (1.5m de altura) ya que el agua no alcanza a erosionar el suelo. Los Lavaderos Los lavaderos son canales que se conectan con los bordillos y bajan transversalmente el agua por los taludes, con el fin de conducirla por los acotamientos hasta lugares donde no puedan causar daños a la estructura de la vía. En general poseen una fuerte pendiente ya que van en la misma dirección del talud. Por lo general se encuentran ubicados sobre los lados del terraplén o en los lados interiores de las curvas, en separación de 60 a 100m, y son en su mayoría elaborados en concreto o mampostería. Por lo complicado que resulta que todo el gasto de agua confinado por los bordillos sea recogido en su totalidad, se asume que valor total de agua recogido por los lavaderos oscile entre el 80% y 90% del agua captada se deben tener en cuenta también las consideraciones hidráulicas del caso parar el diseño del canal, ya que se debe mirar la pendiente en la que se desarrolle el canal y la forma de disminuir la energía de caída del agua captada, para evitar efectos de erosión del lavadero o de desbordamiento del agua; así mismo la forma de anclar el canal para que no sufra por movimiento o empuje de tierras, es por esta razón que deben ser cautos en la ubicación y mantenimiento del lavadero. Cabe hacer referencia a que los lavaderos son también obras complementarias y que principalmente deben ser usados cuando se tenga la necesidad de protege terraplenes formados por materiales erosionables y no lo suficientemente protegidos de la vegetación que se encuentra alrededor. Las Cunetas Las cunetas son canales que se encuentran a los lados de la corona de la vía, en el lado del file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...no/Documentación/Unidad%202/Drenaje%20vial.html (2 de 6) [10/09/2015 07:08:26 a.m.]

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corte de secciones de esa naturaleza, en cortes en balcón existen en un solo lado y en corte en cajón a lado y lado. La cuneta se dispone en el extremo del acotamiento, en contacto inmediato con el corte y su diseño permite recibir además las aguas propias del talud y de las contracunetas aguas arriba, o de la misma corona si la pendiente transversal tiene la inclinación adecuada para ese fin. El gasto de la cuneta depende del área de influencia, del coeficiente de escurrimiento, y de la intensidad de la lluvia durante un tiempo igual al de concentración. La pendiente longitudinal de una cuneta no debe exceder de 0.5%, y la velocidad de circulación del agua depende de los materiales que formen su erosión, su rango esta desde 0.40 m/s parar arenas y limos hasta 7.5 m/s para concreto, aunque el criterio de diseño para una cuneta debe estar entre 3 y 4 m/s. Las cunetas están construidas de forma trapecial o triangular, aunque en las ciudades se pueden encontrar de forma ovalada, claro esta que se recomienda usar la triangular por efectos de seguridad de tránsito ya que la rectangular da la sensación al conductor de salirse de la vía y meterse a la cuneta; su talud recomendado hacia la vía debe ser de 3:1 hasta 4:1, previendo una altura máxima de 30 cm. Cuando las cunetas son revestidas estas deben ser revestidas con mampostería o concreto hidráulico con proporción 1:4 aunque lo recomendado es no revestirla o hacer un arreglo vegetal para ese fin. Existen dos casos en los cuales se pueden diseñar las cunetas: ●

La primera es cuando la cuneta s encuentra a nivel de la subrasante, se deben tener consideraciones respecto a este diseño, observando que la carpeta tenga una pendiente del 2%, es aconsejable usarla cuando los materiales de base y sub-base se encuentren bien compactados y no sufran alteraciones no sufran alteraciones por la infiltración de agua, en ese caso no hay necesidad de revestir la cuneta.

●

En el segundo caso se tiene la cuneta revestida a nivel de la sub-base, y se debe realizar cuando los materiales sena blandos y los estudios de hidrología indiquen que los niveles de agua sean probablemente altos y perjudiquen la estructura, debe observarse que se respetan los valores de altura y talud de la cuneta.

Estas cunetas están conectadas a alcantarillas y lavaderos en carretera, ya en ciudades se encuentran conectadas a alcantarillas L70 o L60 las cuales las llevan a los pozos de inspección y posteriormente a los canales de aguas negras por medio de ductos construidos especialmente para ello. El cuidado y mantenimiento de estas estructuras debe ser periódico ya que por lo general sufren obstrucciones por parte de vegetación, materiales de deslizamiento y basuras que file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...no/Documentación/Unidad%202/Drenaje%20vial.html (3 de 6) [10/09/2015 07:08:26 a.m.]

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reciben por parte de los usuarios. Otra obra similar a las cunetas son las contracunetas, las cuales tienen como función recoger las aguas que se desprenden arriba del terraplén o que vengan e la montaña y se conectan con las cunetas; su diseño es similar a las cunetas aunque pueden ser construidas manualmente, en Colombia no es común el uso de esta estructura ya que genera mayor costo y porque tampoco es exigida. Las Alcantarillas En todos los lugares donde se generen agua de escurrimiento superficial, se concentre un cauce natural de funcionamiento normal o periódico, debe ser obligatorio disponer de una estructura que permita el cruce de esta agua por debajo de las vías terrestres. Las alcantarillas se consideran obras de no más de 6 m de luz y una altura relativa al nivel de aguas que maneje el cauce por donde cruce. En Colombia las alcantarillas de las vías son desembocaduras donde terminan las cunetas o los bordillos, son hechas de concreto con los aditivos requeridos para el manejo y control de aguas lluvias, su altura por lo general es de 1m aunque puede variar, poseen su pozo de inspección donde confluyen las aguas de las cunetas y perpendicularmente cruza la vía por medio de un canal o tubería según sea el caso hasta llegar a un río o un cauce que no presente daño a la estructura de la vía. El diseño de esta estructura “rígida” suele no sufrir deformaciones por la conformación de la misma, y su cálculo se realiza por medio de carga muerta, la cual corresponde a un estudio más geotécnico que vial y por carga viva la cual corresponde al paso de los vehículos que circulan, por lo general se hace con el vehículo más pesado que por diseño circule por esa vía. Para el caso de la carga muerta se tienen las consideraciones de diseño las cuales son: Se denomina tubería sin terraplén, se instalan en zanjas estrechas bajo el nivel del terreno natural, sobre ellas se coloca solamente relleno en la parte posterior a la excavación. La tubería con terraplén están colocados bajo el mismo y pueden quedar o no en una zanja dentro del terreno natural, siendo favorecidos por esta, ya que al estar dentro de ella la carga vertical se reduce cuanto mas suelto sea el relleno que se coloca sobre el tubo, y como el relleno no necesita ocupar toda la zanja, se coloca una faja de 30 ó 40 cm. para poder arquearla. El último es el más usado de los tipos de colocación, el cual reduce la carga actuante, se le denomina trinchera imperfecta y consta de colocar el tubo sobre el terreno natural sin zanjas se coloca luego el terraplén a lado y lado del tubo hasta una distancia de dos veces el diámetro y una altura d 40 cm., luego se excava una zanja del mismo diámetro del tubo y a lo largo del mismo de una profundidad de 10 cm. arriba del tubo y se rellena con material suelto construyendo sobre este el terraplén , compactándola normalmente, esto reduce la carga del tubo ostensiblemente. La pendiente debe ser siempre la misma del cauce, la idea es de file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...no/Documentación/Unidad%202/Drenaje%20vial.html (4 de 6) [10/09/2015 07:08:26 a.m.]

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variar lo menos posible el curso del cauce sin que esto represente un desgaste para el canal o la tubería. Drenaje Subterráneo Esta relacionado con la remoción del agua que procede de la subrasante y con la intercepción del agua de debajo de una vía en zona de ciénagas puede requerir la excavación de material con alto contenido de agua y reemplazarlo con material seleccionado que pueda ser drenado. En algunas ocasiones al volver a ocurrir las condiciones húmedas, puede necesitarse construir drenes o zanjas profundas. En general se provee drenaje subterráneo a través de la capa de material poroso de subbase, que es parte de la estructura de pavimento. Para asegurar una salida del agua subterránea, pueden instalarse drenes inferiores interceptores adyacentes al ancho escalonado de la subbase, o drenes inferiores transversales. Otros tipos de drenaje subterráneo pueden ser la aplicación de geomembranas impermeables en medio de las capas de subbase granular y la capa subrasante para evitar que el nivel freático ascienda hasta la estructura del pavimento Subdrenaje vial El subdrenaje en las vías permite reducir los efectos desfavorables del agua interna sobre la estabilidad de las calzadas y de las explanaciones. El agua interna normalmente tiene dos orígenes interior y exterior. El agua puede manifestarse por ascensión capilar a partir del nivel freático. Además, pueden aparecer en los taludes o en la banca, fuentes de aguas aisladas o repartidas que, no solamente dificultan la realización de las obras nuevas, sino que también comprometen la estabilidad de las vías posteriormente a su construcción. Los objetivos del drenaje interno de las carreteras son: ●

Facilitar la ejecución de las explanaciones durante la fase de la construcción de la carretera.

●

Aumentar la capacidad portante de la subrasante y así reducir el espesor del pavimento.

●

Contribuir en la estabilidad de los taludes mediante la orientación más favorable de los flujos de agua interna, la reducción de las presiones intersticiales y en consecuencia el mejoramiento de las propiedades geotécnicas. Los principales dispositivos de drenaje interno son los siguientes:

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Subdrenes longitudinales Son los dispositivos básicos de drenaje interno en zonas de corte y sus principales funciones son: ●

Abatimiento de nivel freático

●

Eliminación de aguas de filtración

●

Derivación de fuentes de agua situadas debajo de la subrasante.

Capas drenantes Las capas drenantes pueden preverse en zonas de corte o terraplen. En zonas de corte esta capa se construye encima de la subrasante como la primera capa de pavimento, recoge el agua de filtración o de origen interior, se conecta con subdrenes longitudinales localizados a ambos lados de la banca. Cuando la subrasante atraviesa una formación con fuentes de agua, es conveniente asociar la capa drenante con una red de subdrenes oblicuos dispuestos en forma de espina de pescado. En zona de terraplén puede preverse la capa drenante entre el terreno natural y el cuerpo del terraplén especialmente en terraplenes sobre suelos compresibles, puede completarse este sistema de aceleración de la consolidación con pozos verticales, llenados con arena y unidos en su parte superior con la capa drenante. El material de la capa drenante y el de los subdrenes debe cumplir las siguientes condiciones: ●

No arrastrar el material de filtro a través de perforaciones o juntas de la tubería.

●

La malla del tamiz por el que pasa el 85% del material de filtro debe ser mayor al doble del tamaño de los orificios de la tubería.

●

El material de filtro debe ser no contaminante por los elementos del suelo y la permeabilidad del filtro debe ser superior a la del suelo.

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ESTRUCTURA DE PAVIMENTO A continuación se explicarán las unidades de obra que constituyen las capas la estructura de un pavimento. Se debe tener presente que el buen comportamiento de un pavimento depende tanto de su buen mantenimiento y de la provisión de las estructuras de drenaje y contención necesarias, como de los espesores de las capas que lo conforman y la calidad de sus materiales y de su proceso constructivo. Subrasante mejorada La construcción de una subrasante mejorada es necesaria para proteger pavimentos construidos sobre subrasantes muy débiles. Su función es reemplazar parte de la subbase para reducir el costo de la estructura. Su colocación se requiere sobre suelos de las clases S 1 y S 2 y también sobre los S 3, si sobre ellos se pretende construir una subbase estabilizada con un ligante hidráulico. Los requisitos de calidad de una subrasante mejorada son menos estrictos que los de una subbase convencional. Su CBR, en las mismas condiciones de humedad y densidad establecidas para las subrasantes, deberá ser cuando menos de 15. No existen recomendaciones específicas sobre su granulometría y plasticidad, aunque es deseable que el tamaño máximo no exceda de 75 milímetros, que el índice plástico no sea mayor de 10 y que su cambio volumétrico sea despreciable al pasar del estado seco al húmedo. La estabilización con cal del material existente es también una alternativa factible para uso como subrasante mejorada, siempre que dicho material sea excesivamente húmedo o débil, que su remoción no resulte económica y que el material importado sea muy costoso. La cantidad de cal por incorporar será la necesaria para que el material estabilizado alcance la resistencia indicada en el párrafo anterior. Es posible que el afirmado existente pueda constituir parte o la totalidad de una subrasante mejorada o, incluso, de una subbase granular, de acuerdo con sus características y espesor. Capas granulares Son aquellas capas del pavimento que están compuestas sólo por agregados pétreos y finos naturales. Su resistencia a las deformaciones está determinada casi exclusivamente por el rozamiento interno de los agregados, aunque a veces existe una componente cohesional brindada por los finos plásticos que contenga el material. De acuerdo con lo anterior, es conveniente que una parte de la fracción gruesa del material esté compuesta por partículas fracturadas mecánicamente o con caras rugosas e irregulares y que la capa construida tenga la mayor compacidad correspondiente a la granulometría file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ión/Unidad%202/Estructura%20de%20pavimento.html (1 de 3) [10/09/2015 07:08:27 a.m.]

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empleada, para garantizar la efectividad del rozamiento interno y prevenir deformaciones permanentes a causa del tránsito, que acabarían reflejándose como irregularidades en la superficie de la carretera. Esto es particularmente importante en las capas superiores, las cuales están sometidas a esfuerzos mayores a causa de la cercanía de las cargas del tránsito. En los pavimentos convencionales se suelen distinguir dos clases de capas granulares de acuerdo con su posición y la función que cumplen en la estructura del pavimento: subbase y base. Subbase granular La capa de subbase contribuye a la reducción de esfuerzos provocados por el tránsito, de modo que ellos lleguen en magnitud aceptable a la subrasante, actúa como plataforma de construcción para las capas superiores, sirve como capa de transición entre la subrasante y la base y, bajo ciertas circunstancias, puede actuar como capa drenante. La Tabla 2.7 muestra los requisitos que se consideran aceptables para un material de subbase granular. Es deseable, además, que el CBR no sea menor de 30 a una densidad equivalente al 95 % de la máxima del ensayo modificado de compactación (Norma de Ensayo INV E - 142). La Tabla 2.8 resume los rangos de humedad para ejecutar los ensayos de CBR. En la construcción de vías de bajo tránsito, donde los recursos económicos suelen ser muy limitados, la experiencia local puede permitir el uso de algunos materiales locales no convencionales de comprobado buen comportamiento, tal el caso de las gravas lateríticas y algunos tipos de calcáreos. A falta de tal experiencia, los materiales de subbase deben presentar las siguientes propiedades generales: ●

Equivalente de arena > 25

●

Desgaste Los Ángeles < 50

●

Granulometría: De acuerdo con la siguiente Tabla 2.9.

Base granular Dados los mayores niveles de exigencia a que estará sometida esta capa, sus materiales deberán ser de mejor calidad. Los materiales triturados de alta calidad son los más recomendables, aunque también se permite el empleo de materiales naturales cuya fracción gruesa tenga al menos 40 % de partículas con caras angulares o irregulares. El mejor comportamiento se obtiene cuando el material elaborado presenta índices de aplanamiento y alargamiento inferiores a 35, desgaste menor de 40, equivalente de arena superior a 30, índice plástico inferior a 6, producto plástico (% pasa # 200 * Índice plástico) no superior a 60 file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ión/Unidad%202/Estructura%20de%20pavimento.html (2 de 3) [10/09/2015 07:08:27 a.m.]

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y CBR no menor de 80 al 100% de compactación respecto del ensayo Proctor modificado. En caso de encontrarse dificultades en el cumplimiento del criterio de plasticidad, es lícita la modificación de la fracción fina mediante el empleo de pequeñas cantidades de cemento o cal. La granulometría del material, de la cual se muestran las franjas en la Tabla 2.10, debe ser sensiblemente paralela a los límites de la franja escogida, para asegurar la máxima estabilidad mecánica es conveniente que el control de la granulometría se realice también luego de compactada la capa, por cuanto la estabilidad puede verse afectada por la rotura de partículas durante la compactación y el servicio.

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ESTUDIO DE TRÁNSITO Las variables básicas que caracterizan el tránsito en conjunto son: el volumen, la velocidad media y la densidad. Estas variables constituyen los llamados parámetros macroscópicos que definen las corrientes vehiculares. Volumen de Tránsito Se llama volumen de tránsito al número de vehículos que pasan por un punto de la vía o de cualquiera de sus partes en la unidad de tiempo. Últimamente se está llamando flujo (1) al volumen en general, (2) al volumen cuando se mide en períodos de menos de una hora, (3) al tránsito, (4) a una corriente vehicular, (5) a grupos de vehículos que realizan movimientos en una dirección determinada, etc. La unidad de tiempo que se usa generalmente para medir el volumen es el día o la hora. Entre los volúmenes diarios se encuentra el llamado tránsito promedio diario (TPD) que se define como el volumen total durante un período de tiempo dado (en días completos), mayor que un día y menor que un año dividido entre el número de días en ese período. Si el período es de un año entonces se llama tránsito promedio diario anual (TPDA). Los volúmenes horarios se utilizan para diseñar los detalles geométricos de las vías, establecer criterios para el uso de dispositivos de la regulación del tránsito y determinar si una vía, calzada o carril puede satisfacer la demanda del tránsito en la hora de máxima afluencia. El volumen de tránsito suele experimentar variaciones a lo largo de las 24 horas del día, durante la semana y a través del año, donde hay estaciones marcadas. Las variaciones diarias son muy amplias en medio urbano y rural próximo al urbano. La demanda de tránsito alcanza sus valores máximos diarios durante los períodos que se conocen como períodos pico. La hora cuando ocurre la máxima demanda se denomina hora pico. Estos períodos se caracterizan no solamente porque los volúmenes sean máximos, sino también porque la actitud de los usuarios de las vías en ellos es distinta a la del resto del día, es en estos periodos donde se pueden observar los valores extremos de otras variables del tránsito: mayor número de accidentes, menores velocidades, máximas densidades. En cambio, durante el resto del día, en lo que se llaman horas valle, el comportamiento del tránsito es más “disperso” o dicho en otras palabras, de un comportamiento no tan generalizado y sujeto a condiciones momentáneas de lugar, ambiente y la misma corriente vehicular. Aun dentro de una hora pueden ocurrir variaciones significativas en el volumen de tránsito. Esas variaciones se denotan en estudios de capacidad vial por medio del llamado factor de pico horario (FPH), que se calcula dividiendo el volumen horario medido durante la hora entre el medido en la fracción de la hora cuando la demanda es máxima. La fracción elegida es comúnmente de 15 minutos.

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Patrones de volúmenes de tránsito Es común que la forma general de las variaciones de los volúmenes de tránsito se repita para un punto de una vía urbana día tras día, al menos de martes a jueves. Algo similar sucede con otros tipos de vías y otros períodos de tiempo. A esta forma característica de la variación de los volúmenes de tránsito es lo que llamamos patrón de volúmenes de tránsito El conocimiento de esos patrones es muy importante porque permite derivar datos sobre volúmenes partiendo de otros que ya se poseen. Estos patrones se pueden expresar como una serie de porcentajes del tránsito total en un período de tiempo que corresponde a distintas subdivisiones de ese período.

Velocidad La velocidad es el espacio recorrido por un móvil en la unidad de tiempo y a los ocupantes de un vehículo en particular les interesa mucho la velocidad que desarrolle el vehículo en que van, pues de ella depende la prontitud con que puedan llegar al destino de su viaje y en muchos casos su seguridad personal. Es bien sabido que la velocidad, se expresa comúnmente en kilómetros por hora y a veces en metros por segundo. Desde el punto de vista del tránsito la velocidad de un vehículo en particular y en un momento dado no cuenta tanto como su velocidad media cuando hace un recorrido y como también la media de todos los vehículos de una corriente de tránsito. Hay varios tipos de velocidades medias como se explica más adelante, pero conviene aclarar ahora la diferencia entre velocidad media individual y velocidad media colectiva (que se suele llamar simplemente velocidad media). La primera es una media ponderada de las velocidades que ha desarrollado un vehículo para recorrer una distancia dada; la segunda es la media de las velocidades de los vehículos (1) que pasan por un punto durante cierto tiempo, (2) que se encuentran en un tramo de vía en un momento dado, o (3) la media de las velocidades de cierto número de vehículos que recorren una distancia determinada. En el último caso se trata de una media de medias individuales. Si bien el volumen es una medida de la cantidad de tránsito que pasa por cierto lugar, la velocidad media mide, hasta cierto punto, la calidad del servicio que ofrece la vía en ese lugar y eso es algo que pueden percibir directamente los usuarios de una vía. En cambio, el volumen es una variable básica del tránsito difícil de percibir por los que no son ingenieros de tránsito y aun por los que lo son. El conocimiento de la velocidad, en sus distintas modalidades, es importante para el diseño geométrico de vías y de los dispositivos para la regulación del tránsito, así como para la selección y ubicación de éstos.

Tipos de Velocidades Individuales A continuación se presentan las definiciones de algunos tipos de velocidades individuales que más se usan en tránsito: file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ntación/Unidad%202/Estudio%20de%20Tránsito.html (2 de 7) [10/09/2015 07:08:28 a.m.]

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●

Velocidad instantánea: Es la de un móvil en un instante determinado. Es obvio que sólo se pueden medir aproximaciones a la velocidad instantánea.

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Velocidad puntual. Velocidad instantánea de un vehículo cuando pasa por un punto de una vía.

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Velocidad de recorrido. Es el cociente que resulta de dividir el espacio andado por un vehículo entre el tiempo que ha tardado en recorrerlo. Es realmente una velocidad media individual.

●

Velocidad de marcha. Relación entre la distancia recorrida por un vehículo y el tiempo durante el cual el vehículo ha estado en movimiento al recorrer esa distancia. No tiene en cuenta el tiempo en que pudiera haber estado detenido el vehículo. Es también una velocidad media individual.

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Velocidad libre. Llamada también velocidad a flujo libre, es la velocidad puntual o de marcha de aquellos vehículos cuyo avance no está impedido ni por la interacción vehicular ni por la regulación del tránsito. Las siguientes definiciones complementan las anteriores

●

Tiempo de recorrido. El que transcurre mientras un vehículo recorre cierta distancia, incluyendo el invertido en paradas imputables a la vía, al tránsito o a su regulación. Se usa para calcular la velocidad de recorrido. No debe confundirse con el tiempo de viaje que es el que tarda una persona o vehículo en ir del origen al destino de un viaje.

●

Tiempo de marcha. Período de tiempo durante el cual un vehículo está en movimiento. Se usa para calcular la velocidad de marcha.

Densidad La tercera variable básica del tránsito es la densidad, que es el número de vehículos que se encuentran en cierto momento, parados o andando, en un tramo de una vía, calzada o carril. Se expresa en vehículos por kilómetro, ya que en un metro no suele caber un vehículo real y mucho menos en un punto que es donde se mide el volumen. Conviene destacar que si bien la densidad se mide en un punto temporal y en una unidad espacial suficientemente grande para que quepa al menos un vehículo, el volumen se mide en un punto espacial y en una unidad temporal suficientemente grande para que pase al menos un vehículo. Son conceptos teóricamente incompatibles y sólo se pueden relacionar aproximadamente utilizando valores medios. Por el contrario, la velocidad se puede medir tanto en un casi punto como en un tramo y en cualquier unidad de tiempo mientras que se trate de un tiempo finito. Los usuarios de la vía no pueden percibir directamente la densidad en sí, pero pueden apreciar la separación longitudinal y lateral entre vehículos, lo que da la idea de la densidad, al menos en lo que ven de la vía. La densidad restringe principalmente la libertad de movimiento file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%...ntación/Unidad%202/Estudio%20de%20Tránsito.html (3 de 7) [10/09/2015 07:08:28 a.m.]

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de los vehículos y es por eso que se ha usado como indicador de la calidad del servicio que proporciona una vía. Medida indirectamente, la densidad se ha usado mucho para detectar cuando una autopista está próxima a saturarse e impedir la entrada de un exceso de vehículos que puedan desencadenar una temida congestión de tránsito.

Análisis de Capacidad vial y niveles de servicio Se define la capacidad de una carretera de dos carriles como el máximo número de vehículos que puede circular, por un punto o tramo uniforme de la vía en los dos sentidos, durante cierto período de tiempo, en las condiciones imperantes de vía y de tránsito. La capacidad se expresa en vehículos por hora, aunque puede medirse en períodos menores de una hora. El valor de la capacidad depende de la duración del período en que se mida. Este valor de la capacidad definido para "condiciones imperantes" difiere del volumen máximo que puede circular por la vía en un momento dado. El volumen máximo posible depende de factores tales como la composición vehicular, la velocidad de circulación y las condiciones atmosféricas, que pueden cambiar en cualquier momento. Si el volumen máximo posible disminuye y resulta momentáneamente menor que la demanda del tránsito, ocurrirá congestión, al no poder pasar por un punto de la vía todos los vehículos que llegan a ese punto. En este caso muchos vehículos deberán detenerse, formar una cola y ponerse en movimiento nuevamente, circulando con un volumen menor que el volumen que llegaba antes de la detención, lo que disminuye la velocidad de la corriente vehicular y por ende el volumen máximo posible. ●

Cálculo de la capacidad. El cálculo de la capacidad parte de una capacidad máxima en condiciones ideales, la que disminuye a medida que las condiciones particulares de la vía en estudio se apartan de éstas. Las condiciones ideales son aquéllas en las que no existen restricciones geométricas, de tránsito ni ambientales.

Nivel de servicio y parámetros que lo describen Se define el nivel de servicio de un sector de una carretera de dos carriles como la calidad del servicio que ofrece esta vía a sus usuarios, que se refleja en grado de satisfacción o contrariedad que experimentan éstos al usar la vía. Se han definido seis niveles para Colombia que van desde el A al F, así: ●

Nivel de servicio A. Representa flujo libre en una vía cuyas especificaciones geométricas son adecuadas. Hay libertad para conducir con la velocidad deseada y la facilidad de maniobrar dentro de la corriente vehicular es sumamente alta, al no existir prácticamente interferencia con otros vehículos y contar con condiciones de vía que no ofrecen restricción por estar de acuerdo con la topografía de la zona.

●

Nivel de servicio B. Comienzan a aparecer restricciones al flujo libre o las especificaciones geométricas reducen algo la velocidad. La libertad para conducir con la velocidad deseada y la facilidad de maniobrar dentro de la corriente vehicular se ven

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disminuidas, al ocurrir ligeras interferencias con otros vehículos o existir condiciones de vía que ofrecen pocas restricciones. Para mantener esta velocidad es preciso adelantar con alguna frecuencia otros vehículos. El nivel general de libertad y comodidad que tiene el conductor es bueno. ●

Nivel de servicio C. Representa condiciones medias cuando el flujo es estable o empiezan a presentarse restricciones de geometría y pendiente. La libertad para conducir con la velocidad deseada dentro de la corriente vehicular se ve afectada al presentarse interferencias tolerables con otros vehículos, deficiencias de la vía que son en general aceptables. El nivel general de libertad y comodidad que tiene el conductor es adecuado.

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Nivel de servicio D. El flujo todavía es estable y se presentan restricciones de geometría y pendiente. No existe libertad para conducir con la velocidad deseada dentro de la corriente vehicular, al ocurrir interferencias frecuentes con otros vehículos, o existir condiciones de vía más defectuosas. El nivel general de libertad y comodidad que tiene el conductor es deficiente.

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Nivel de servicio E. Representa la circulación a capacidad cuando las velocidades son bajas pero el tránsito fluye sin interrupciones. En estas condiciones es prácticamente imposible adelantar, por lo que los niveles de libertad y comodidad son muy bajos. La circulación a capacidad es muy inestable, ya que pequeñas perturbaciones al tránsito causan congestión. Aunque se han tomado estas condiciones para definir el nivel E, este nivel también se puede alcanzar cuando limitaciones de la vía obligan a ir a velocidades similares a la velocidad a capacidad, en condiciones de inseguridad.

●

Nivel de servicio F. Representa la circulación congestionada, cuando el volumen de demanda es superior a la capacidad de la vía y se rompe la continuidad del flujo. Cuando eso sucede, las velocidades son inferiores a la velocidad a capacidad y el flujo es muy irregular. Se suelen formar largas colas y las operaciones dentro de éstas se caracterizan por constantes paradas y avances cortos. También condiciones sumamente adversas de la vía pueden hacer que se alcancen velocidades e irregularidades en el movimiento de los vehículos semejantes a las descritas anteriormente.

Cálculo del nivel de servicio. Este se realiza independientemente del estimativo de la capacidad. Al igual que la capacidad, el nivel de servicio se calcula partiendo de una velocidad en condiciones casi ideales, la que se va reduciendo mediante la aplicación de distintos factores de corrección.

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(Fuente: Battelle Institute, Recommendations en vue de l' aménagement d' une installation de transport compte tenu des données) Figura 2.5. Niveles de confort para las personas de pie en filas de espera o a bordo de vehículos de transporte público

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Las tasas de aceleración y desaceleración de los vehículos pesados a menudo rigen como parámetros críticos para el proyecto de ciertos elementos de la infraestructura vial. Estas variables se utilizan frecuentemente para establecer las dimensiones de elementos tales como las intersecciones, los enlaces de acceso a las vías rápidas, los carriles adicionales para tramos con pendientes positivas prolongadas, y las "bahías" para las paradas de buses, en las que se realiza el ascenso y descenso de pasajeros. En el caso de los camiones, las altas relaciones peso/potencia se traducen en las condiciones más desfavorables de operación y generalmente se presentan en los vehículos sobrecargados que exceden los límites legales de peso. La presencia de vehículos con diferentes capacidades de aceleración en el tránsito mixto es una causa frecuente de que no se logre un manejo eficiente de la infraestructura vial. Estos problemas se perciben más claramente en las intersecciones semaforizadas en que se presenta una alta proporción de vehículos pesados en el tránsito y se agravan aun más en el caso de tramos con pendiente longitudinal positiva.

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GEOTECNIA Y DISEÑO DE PAVIMENTOS Para la elaboración de los estudios de geotecnia se debe tener en cuenta cada uno de las unidades de diseño que componen la estructura. Una unidad de diseño es un tramo de carretera cuyas características se puedan considerar uniformes para efectos del diseño de un pavimento. Dicha uniformidad la establece el ingeniero sobre la base de la geología, la pedología, las condiciones ambientales especialmente en lo referente al drenaje y las variaciones de tránsito a lo largo de la vía. Su definición suele ser anterior al programa de muestreo, aunque en muchos casos en que no se dispone de información previa, la delimitación se realiza simultáneamente con el muestreo. La definición de los suelos que controlarán el diseño del pavimento se logra mediante la determinación de la extensión vertical y longitudinal de los diferentes suelos que servirán de soporte al pavimento. El procedimiento usual consiste en la ejecución de perforaciones a intervalos y con profundidades definidas las características de la vía donde adelanta el estudio y los recursos técnicos y económicos disponibles. Establecida la estrategia para efectuar el programa exploratorio, se tomarán las muestras necesarias en cada perforación, de manera de poder evaluar aquellas características determinantes en su comportamiento Las dos propiedades fundamentales a considerar en esta etapa inicial del estudio son la granulometría y la plasticidad, a partir de las cuales se pueden estimar, con mayor o menor aproximación, las demás propiedades que pudieran interesar. Otra característica importante de los suelos desde el punto de vista de su empleo en la construcción de pavimentos es su humedad natural. En relación con el agua, dos propiedades importantes de los suelos son su potencial de expansión y su drenabilidad. En la práctica, y en la mayoría de los casos, se trata de características contrapuestas, pero ambas dependen de la granulometría y la plasticidad, si bien es cierto que dentro de los suelos plásticos lo que más influye en su expansividad es la naturaleza mineralógica de las fracciones más finas.

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INFORME ESPECIAL

La política ferroviaria en Colombia 1989-2001 Con una larga y representativa historia, los ferrocarriles nacionales buscan su reactivación y consolidación en el nuevo espacio económico y social del país. Por su parte Ferrovías y los concesionarios, tienen la responsabilidad que el sector no se vea abocado a un nuevo fracaso. El lamentable estado en que se encuentra la infraestructura del sistema ferroviario y su baja capacidad de transporte de carga, ha incidido significativamente para que las posibilidades de enfrentar las exigencias que demanda la política de apertura iniciada en la década de los noventa, sean poco alentadoras. Por su parte, los cambios estructurales que se hicieron al sistema al inicio de los noventa y el desarrollo del esquema de concesiones, aún no han logrado la recuperación del Ferrocarril. Es indudable la importancia que representa sacar a flote el sector ferroviario, en la medida que éste es el elemento que puede lograr la integración de la operación de todos los medios de transporte, mediante la conformación de un esquema multimodal para el sector, y en esta medida apoyar el impulso al desarrollo económico y comercial del país. En tal sentido, la Contraloría General de la República –CGR-, preocupada por la crítica situación que afronta este sector, ha realizado dos auditorias a la Empresa Colombiana de Vías Férreas – Ferrovías- en los años 1999 y 2000, con el fin de determinar su situación y hacer recomendaciones para que la entidad diseñe un plan de mejoramiento que contribuya a mejorar su gestión, favoreciendo de tal manera el sistema ferroviario nacional. Kilómetros de historia

La historia del ferrocarril en nuestro país se remonta al año 1836, cuando el Congreso de la República expidió una Ley a través de la cual se le concedía a personas naturales o jurídicas, privilegios y regalías especiales con el fin intercomunicar los dos océanos, a través de la construcción y explotación de un camino de rieles entre la ciudad de Panamá y el punto de terminación de las aguas navegables del río Chagres. No obstante, estos ambiciosos planes solo se llegaron a cristalizar hasta 1850 cuando se contrató con el Barón Thierry la construcción del ferrocarril de Panamá,

INFORME ESPECIAL primera obra de este género que se construyó y se dio al servicio en Colombia. A partir de entonces, la historia del transporte en nuestro país estuvo intrínsecamente relacionada con la ejecución de obras de fomento público, adelantadas por iniciativa de los Estados, hoy Departamentos, con la intención principal de buscar una salida al mar para su respectiva provincia. Posteriormente, con la expedición de la Ley 69 de 1871, el Gobierno nacional destacó la importancia que tenía para el país la agilización del transporte en la actividad comercial. De ahí que en 1872 la Ley 52 buscara la integración de una red Ferroviaria Interoceánica, que partiendo de la bahía de Buenaventura atravesara los departamentos del Cauca, Tolima, Cundinamarca, Boyacá y Santander, y se conectara con el río Magdalena en un puerto en donde la navegación no sufriera interrupciones. Así nació el proyecto denominado Ferrocarril del Norte, cuya finalidad básica era la de unir a Bogotá con el Océano Atlántico. Estos proyectos quedaron truncados ante la transformación política y administrativa surgida con la Constitución Política de 1886, que convirtió los Estados en Departamentos y redujo la renta de las secciones y fortaleció, por su parte, las de la Nación. Sin embargo, paulatinamente y mediante la revalidación de algunas negociaciones realizadas por los Departamentos, los ferrocarriles fueron avanzando gracias a la utilización de diversas tecnologías extranjeras. Vale la pena recordar, que en la administración del Presidente Marco Fidel Suárez se recibió la propuesta del “Sindicato Colomboamericano”, conformado por famosos banqueros y comerciantes norteamericanos, para integrar el sistema ferroviario, encaminado a construir una red férrea en la cual los trenes recorrieran el trayecto de Bogotá a un punto de la costa Atlántica en menos de 24 horas, mediante el sistema de concesión a 50 años, incluida la explotación y operación. Lamentablemente, esta genial idea se cristalizó solo en la mente de los colombianos y en los famosos “sueños del presidente Suárez”. En 1892, a través de la Ley 104, se autorizó la construcción de los ferrocarriles colombianos, a través de los sistemas de concesiones, otorgando el monopolio del transporte ferroviario a diferentes rutas. En tal sentido y hasta 1947, dicho régimen se consideró la causa principal de un servicio deficiente, de tarifas elevadas y desintegrado de la red que existía en ese momento. Para finales del siglo XIX y comienzos del XX, el ferrocarril se constituyó en un motor para las exportaciones, especialmente las de café, tabaco y cacao. Entre 1881 y 1934 se realizó la construcción de los principales tramos de la red férrea colombiana 1 , hecho que en 1885 se favoreció con la actividad económica relacionada con la industrialización del cultivo de banano, la cual impulsó definitivamente el desarrollo del sector férreo (Mapa1). 1

Ferrovías. Programa de concesiones de la red férrea nacional colombiana.

2

INFORME ESPECIAL

Mapa1.

Con la construcción de los primeros ferrocarriles los costos del transporte se redujeron considerablemente, hecho que permitió aumentar la demanda y ampliar la red. Para 1915 se habían construido aproximadamente 2.200 Km incluido el ferrocarril de Panamá; para 1934 se tenían 3.262 Km de vías férreas, incluyendo la extensión del ferrocarril del Norte, la iniciación del Nor-oriental, la ampliación de la red del Pacífico, la complementación del ferrocarril de Caldas y la prolongación del ferrocarril de Antioquia. A finales de la década de 1930 se integró la economía nacional y se complementó la red que vinculaba al país con el mercado mundial. Ante este vertiginoso progreso del transporte férreo, el Gobierno nacional creó la empresa Ferrocarriles Nacionales de Colombia – FCN- , mediante el Decreto 3129 de 1954, con el fin de unificar en un solo ente estatal el sistema de transporte férreo, y de operar y mantener su infraestructura y equipos para prestar un servicio eficiente.

En 1961 con la terminación de las obras del ferrocarril del Atlántico, se integraron las líneas dispersamente construidas, lográndose de tal manera unir los puertos de Buenaventura y Santa Marta, con lo cual la red férrea nacional llegó a 3.431 Km. Esta construcción, última obra ferroviaria ejecutada por el sector público en Colombia, data ya de hace 40 años, no habiéndose acometido con posterioridad ningún otro proyecto férreo de tal magnitud -el ferrocarril del Cerrejón se construyó en la década de los 80, pero éste no corresponde a la red estatal-, posiblemente ante la carencia de un plan estratégico de transporte, que hubiera podido darle cuerpo a las 3

INFORME ESPECIAL funciones consagradas para la empresa Ferrocarriles Nacionales de Colombia. Los ferrocarriles desempeñaron un rol muy importante en el desarrollo económico del país, las comunicaciones y el servicio público de transporte de carga y de pasajeros. Fueron muchos los pueblos que se construyeron a la “vera del ferrocarril” e innumerables las comarcas que se desarrollaron y beneficiaron con los proyectos ferroviarios. A pesar de esto, en la década de los setenta, cuando paradójicamente se logró transportar el mayor volumen de carga y empezaban a recuperarse las inversiones efectuadas, paulatinamente el sistema ferroviario fue perdiendo importancia dentro del sector transporte colombiano a causa del deterioro de la red y el escaso volumen de carga transportada, la cual se canalizó a través de otros medios. De igual manera y como consecuencia del desbordamiento del río Cauca en 1972, se destruyó una parte del ferrocarril que comunicaba a Medellín con Buenaventura -20 Km entre La Felisa y La Pintada- separando xx las redes del Atlántico y del Pacífico, y generando repercusiones negativas para el transporte ferroviario. A esta situación, que aún no se ha corregido, se suma la deficiente ejecución de la política ferroviaria, la falta de coherencia y de una adecuada coordinación por parte de los entes reguladores y ejecutores responsables del desarrollo del modo, las altas cargas prestacionales de la empresa FCN y los problemas institucionales, administrativos y financieros del servicio público de transporte ferroviario2 ; que por sus altos costos, absorbieron un gran porcentaje de los recursos del subsector en detrimento de las inversiones y conservación de la red. Es así como con el fin de enfrentar la crisis, en 1988 mediante la Ley 21 se inició el proceso de reestructuración del sector ferroviario, separando xx las funciones de mantenimiento y operación. En dicha reestructuración se liquidó la empresa FCN3 ; se fijaron las normas generales para la organización y operación del sistema de transporte ferroviario, decretando la política general orientada a la prestación de un servicio eficiente con integración regional y desarrollo económico4 . De igual manera, la Ley 21 de 1988 dio paso a la creación de la Empresa Colombiana de Vías Férreas - Ferrovías5 ; como empresa industrial y comercial del Estado, vinculada al Ministerio de Transporte con el objeto de explotar, mejorar, mantener, rehabilitar, modernizar, y administrar la red férrea nacional; se autorizó la creación de sociedades de economía mixta del orden nacional6 cuyo objeto era prestar el servicio de transporte público ferroviario con criterio comercial, así 2

Decreto No. 1586 de 1989.

3

Decreto No. 1586 de 1989.

4

Decreto No. 1587 de 1989.

5

Decreto No. 1588 de 1989.

6

Decreto No. 1589 de 1989.

4

INFORME ESPECIAL surgieron las Sociedades de Transporte Ferroviario –STF- que operaron hasta el año 1999; y se creó el Fondo de Pasivo Social de los Ferrocarriles Nacionales7 , como un establecimiento público del orden nacional adscrito al Ministerio de Transporte para que manejara pensiones, prestaciones e indemnizaciones de los extrabajadores de la extinta empresa Ferrocarriles Nacionales de Colombia. No habiendo pasado mucho tiempo de efectuada la reestructuración y ante un inminente fracaso de las anteriores actuaciones; a partir de 1995, se diseñó una nueva política para el sector ferroviario8 , iniciando para tal fin, el proceso de concesiones como estrategia para lograr sus objetivos. De tal modo se otorgó por este sistema la red del Pacífico en 1998 a la Sociedad Concesionaria de la Red Pacífico, mientras que en 1999 se entregó la red del Atlántico a Fenoco. Si nos imaginamos a Colombia sin ferrocarriles y algún planificador decidiera emprender la tarea de diseñar una red ferroviaria para nuestro país, es probable que el fruto de su imaginación y el resultado de sus estudios no coincidiera con el trazado de la actual red férrea ni en localización ni en su ubicación. Entre otras consideraciones, porque el criterio adoptado para el trazado de nuestros ferrocarriles, fue exclusivamente el de tratar de resolver los problemas de transporte regional. De ahí que sin proponérnoslo, con nuestras carrileras hayamos traspasado las tres cordilleras, superando de esta manera los más grandes y tortuosos obstáculos de la topografía nacional. Es por ello que nuestros antepasados, los que se ocuparon del desarrollo de los ferrocarriles en el país, merecen el más profundo respeto, porque en su momento fueron capaces de imaginar y concretar líneas de ferrocarril cuya construcción, todavía hoy xx con los adelantos de la ciencia y de la técnica, es digna de admiración. Finalmente, con la reciente creación de la Superintendencia General de Puertos y Transporte, el sector quedó integrado por dicha entidad, por el Ministerio de Transporte - Dirección de Transporte Férreo y Masivo - y por la Empresa Colombiana de Vías Férreas – Ferrovías. El inicio de la crisis

Hasta mediados de la década de los setenta, los ferrocarriles colombianos desempeñaban un papel relativamente importante en el desarrollo económico del país, alcanzando a movilizar en 1974 el 12% del total de la carga nacional, correspondiente a 3.796.000 toneladas9 . Sin embargo, a partir de entonces, su panorama económico y financiero decayó paulatinamente ante el descenso progresivo de los cargamentos a transportar. 7

Decreto No. 1591 de 1989.

8

Documento Conpes 2776 de 23 de abril de 1995.

9

Ministerio de Transporte. El Transporte en Cifras 1970-1994.

5

INFORME ESPECIAL Dicha situación fue motivada básicamente por la ausencia de una política clara en el sector transporte, el deterioro de la infraestructura ante la baja inversión registrada para su mantenimiento; y los problemas administrativos, técnicos, comerciales, financieros, laborales y de burocratización presentes en la empresa Ferrocarriles Nacionales de Colombia. De tal manera, se presentó la suspensión de diferentes líneas debido a su baja participación en el movimiento de carga y en el alto costo de los fletes que no reflejaba los gastos de operación y de mantenimiento de la red, ante la obligatoriedad para la empresa de regular las tarifas de transporte público de carga en una competencia desigual con la carretera. 10 . En 1989 la red férrea en operación se redujo a 2.113 Km, equivalente al 61.6% de la que operaba en 1961, para el mismo año el porcentaje de carga transportada por los ferrocarriles fue del 5.1%11 del total nacional. Con la reestructuración iniciada en 1988, se buscó convertir el transporte férreo en una alternativa de bajo costo y complementario a los demás modos de transporte, cuyo objetivo era lograr eficiencia, rentabilidad y competitividad, a través de un esquema de separación de funciones de operación, rehabilitación y mantenimiento y control (separación rueda – riel), dejando la primera en manos de empresas privadas y mixtas, y las demás a cargo de Ferrovías. Sin embargo, con la separación del sistema la operación perdió mercado, debido a que no se efectuó un adecuado mantenimiento de la red, y no se consideró la construcción de nuevas vías ni la incorporación efectiva de tecnología, que contribuyera a la modernización del modo. Con los cambios introducidos al subsector no se logró superar la crisis, ni se ha convertido en una alternativa viable de transporte. Los programas de rehabilitación, previstos en el nuevo esquema, no se llevaron a cabo de acuerdo a lo planeado, y aunque técnicamente se estableció que con la vía férrea totalmente rehabilitada sería posible alcanzar una velocidad operacional entre 40 y 50 Km./h12 , no se lograron obtener dichos niveles. Aunque en los primeros años de los noventa la velocidad operacional de los trenes de carga registró un notorio aumento, pasando de 13.8 Km./h a 23Km/h, al finalizar la década la velocidad promedio alcanzada fue inferior a 19 Km./h13 . Puede afirmarse entonces que cuando se tomó la decisión correcta pero tardía, de invertir en la infraestructura y superestructura de la vía, los costos para su reconstrucción resultaron muy altos, en contraposición al escaso volumen de carga transportado en 1986 que apenas supera los 1,2 millones de toneladas anuales. En este momento los ingresos no alcanzaban a sufragar los costos administrativos y operativos, situación que repercutió negativamente en el presupuesto del subsector, que se aunaba a los 10

Ferrovias. Programa de Concesiones de la Red Férrea Nacional Colombiana.

11

Opcit. Pág. 40.

12

Informe Vicepresidencia de Control Operacional, Ferrovías, marzo/2000

13

Ibid.

6

INFORME ESPECIAL crecientes costos financieros originados por la deuda externa. Como consecuencia de los problemas del sector, Ferrovías no ha logrado generar recursos propios que le permitan cubrir sus costos de operación y funcionamiento, a pesar de haberse constituido en empresa industrial y comercial del Estado, teniendo que depender en un 98% del presupuesto nacional para poder desarrollar medianamente la misión asignada14 . La crisis del sector se refleja en la baja operatividad de la red, estando en servicio en estos momentos solamente 200 kilómetros, correspondientes al tramo La Loma – Santa Marta; y en el bajo volumen de carga movilizada, que para el año 200015 apenas reportó el 4.7% del total de la carga nacional, incluido el carbón. De igual manera, el sistema ferroviario presenta un deteriorado estado en su infraestructura, inadecuado esquema institucional, insuficiente marco regulatorio, deficiencias en la consolidación de un mercado que asegurara una adecuada rentabilidad a las empresas operadoras y falta de definición de una política de tarifas que favorezca el sector. Hacia el futuro, su principal problema podría estar en las repercusiones que representa el atraso del sistema férreo para el desarrollo económico nacional, limitando la inserción del país a la economía global, y la escasa competitividad del modo, que obstaculiza la consolidación de un esquema multimodal de transporte. En la actualidad, la principal estrategia de desarrollo para el subsector, se ha concentrado en culminar los procesos de entrega en concesión de las líneas férreas del Pacífico y del Atlántico. No obstante, es notorio el atraso de los proyectos y la demora en el inicio de la operación. Políticas, actores y agendas La política ferroviaria nacional se fija dentro del marco de la filosofía de diferentes instituciones nacionales e internacionales, quienes establecen posiciones y lineamientos fundamentales que la orientan. En este sentido, la política pública para el subsector se desarrolla en una agenda donde se reflejan las posiciones y competencias de los diferentes actores que intervienen. Es así como la agenda del Banco Mundial va dirigida hacia una complementariedad de los diferentes medios de transporte, proponiendo el cambio de estructura de mercado. Es decir, el paso de monopolios naturales a la realización de una desagregación en las funciones inherentes a éste sector, que va acompañado de una transición a la competencia al interior de los modos para elevar la eficiencia de 14

CGR. Informe de Auditoría Gubernamental con Enfoque Integral Empresa Colombiana

Férreas –Ferrovías. 1999. 15

Ministerio de Transporte – Dirección de Transporte Férreo y Masivo.

7

de Vías

INFORME ESPECIAL los mismos, lo que significa la inclusión del sector privado en la prestación de los servicios de infraestructura. Es de anotar que el Banco Mundial propende por el estímulo de un sistema multimodal con el fin de mantener la coherencia global de las actividades, es decir que la agilidad y confiabilidad del transporte de mercancías, necesita cada vez más que los proveedores de servicios de transporte sean capaces de ofrecer un servicio puerta a puerta. En la década de los noventa el Banco Mundial propuso, para no dejar en total abandono el subsector férreo, adoptar un modelo que separó el servicio ferroviario en rehabilitación y mantenimiento y la operación de las vías, quedando las dos primeras actividades a cargo del Estado y la última en manos del sector privado, como efectivamente ocurrió en Colombia. El modelo planteado no funcionó, debido a que son dos actividades que necesariamente requieren estar vinculadas, ya que el operador es el que sabe cuándo y donde requiere mantenimiento su vía y conoce la urgencia de la rehabilitación. Por esta razón, en 1997 el Estado optó por la integración de estas actividades, dejándolas a cargo del sector privado y limitando su función solo a ejercer el control. Frente a las imperfecciones de la regulación, los organismos competentes deben sortear muchos posibles escollos, al tiempo que controlan el ejercicio del poder de monopolio deben garantizar también la calidad del servicio, la seguridad, la protección del medio ambiente, las obligaciones de servicio y los derechos de acceso a las redes. Como recomendación del Banco Mundial, se debe acoger tres consideraciones que en materia reguladora acompañen la introducción de la participación del sector privado: proporcionar recursos, autonomía y credibilidad suficientes para el organismo regulador; cuando sea necesario, regular los precios, elegir instrumentos que alienten la eficacia en función de los costos en la entidad regulada; y conseguir la participación de los consumidores en el proceso regulador. Siguiendo con los postulados propuestos en dicha agenda, el Departamento Nacional de Planeación –DNP-, plantea en los diferentes documentos Conpes16 y en los últimos Planes de Desarrollo 17 , la vinculación del sector privado en la financiación de la infraestructura, lo que le permite al Gobierno disponer de recursos para otros fines. Es decir, que su agenda para la reciente política se fundamentó en la participación privada, con la cual se buscó mantener los niveles de inversión requeridos para obtener una infraestructura competitiva y lograr una mayor eficiencia en la prestación de los servicios. En este sentido el DNP planteó las siguientes estrategias18 : el jalonamiento de la 16

Conpes 2648 de 1993, 2775 y 2776 de 1995.

17

Planes de Desarrollo: “La Revolución Pacifica, “El Salto Social” y “Cambio para la Paz”.

18

Opcit.

8

INFORME ESPECIAL inversión privada; la coordinación de políticas, definición y estructuración de proyectos prioritarios; facilitar sinergia y economías de escala; descentralizar y vincular al sector privado en áreas no tradicionales; diseñar nuevos instrumentos e incentivos; mitigar riesgos a cargo de las entidades públicas; fortalecer la institucionalidad, promover y difundir la información, desarrollar el mercado de capitales y fortalecer la regulación. En tal sentido, el DNP sugiere una política que busque un complemento entre los diferentes modos evitando la competencia entre los mismos, en la medida que la integración del sistema de transporte es un aspecto fundamental dadas las condiciones geográficas del país y la localización de las zonas productivas. De tal manera, se requiere explorar diversas opciones de acuerdo con el tipo de carga y zonas del país, permitiendo la interconexión entre los modos existentes. Dicha política debe ir de la mano con estrategias que busquen el desarrollo y aumenten la competitividad de cada uno de los subsectores. La propuesta del DNP, buscó dar prioridad a proyectos que tuvieran impacto positivo en las exportaciones y que atrajeran la mayor cantidad de recursos privados. En este sentido, la política se orientó a reforzar el sector férreo como un modo de bajo costo y complementario de otros medios de transporte, con una eficiente infraestructura que garantizara adecuados niveles de confiabilidad y una regulación que permitiera minimizar los costos integrales de transporte; además, se buscó reducir los costos de la rehabilitación y la pronta recuperación de la red férrea19 . Se concluye que los planteamientos de la agenda para el DNP, siguen los principios de la política propuesta por el Banco Mundial para el sector de infraestructura, en la medida que hace énfasis en la necesidad de participación del sector privado, y en la conformación de un esquema multimodal de transporte que facilite el crecimiento económico del país y la inserción de la economía en los mercados mundiales. Por su parte y en cuanto a la participación del Ministerio de Transporte, como representante del Gobierno central en la formulación, implementación y vigilancia de la política pública férrea, no ha sido la esperada a pesar de que tiene a su cargo la orientación, control y evaluación del ejercicio de las funciones de las entidades adscritas y vinculadas, las cuales desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de la política férrea. El Ministerio de Transporte cuenta con una Dirección encargada del Transporte Férreo y Masivo, responsable de la ejecución de la política, de proponer criterios para su formulación en este modo y establecer su regulación. A pesar de contarse con esta Dirección, la efectividad y eficacia de la política continua ausente en el ámbito del ordenamiento del transporte público de carga. De igual manera, en el marco de la política propuesta, el Ministerio de Transporte 19

Documento CONPES, abril 26 de 1995.

9

INFORME ESPECIAL tenía como principal responsabilidad el diseño y puesta en marcha del Plan Maestro de Transporte que adoptara como objetivos principales obtener proyecciones de preinversión e inversión en vías nuevas, reconstrucción y mantenimiento modal e intermodal del transporte en Colombia de acuerdo a las necesidades de la demanda de infraestructura; analizar las proyecciones y definir políticas, planes y programas de inversión que integrados al plan sectorial se constituyan en parte del Plan Nacional de Desarrollo de un gobierno. A pesar de esto y continuando con los lineamientos de la política planteados por el Banco Mundial, el Ministerio de Transporte consideró la importancia y necesidad de involucrar el sector privado, en la recuperación del sistema ferroviario, a través de las concesiones. Igualmente orientó la política hacia la modernización del transporte e integración entre los diferentes modos mediante el impulso de una adecuada planeación de los mismos; en este sentido, la política propuesta buscó reforzar el transporte férreo como un modo de bajo costo e integrarlo con las otras modalidades, dotándolo de una eficiente infraestructura que garantizara adecuados niveles de confiabilidad y competitividad. Igualmente propuso el desarrollo de acciones para la rehabilitación y mantenimiento de la red. Concesiones: la clave para la reactivación férrea

Como estrategia para el desarrollo de la política propuesta por el Conpes 2776, se implementó el sistema de concesiones, donde participaron el DNP, Ministerio de Hacienda y de Transporte, Ferrovías y consultores internacionales, quienes realizaron una serie de estudios de carácter técnico, jurídico y económico, que permitieron diseñar el objetivo, alcance y proyecciones del esquema. Por su parte Ferrovías diseñó el proceso de concesión de carácter integral, y durante 1998 ensambló las licitaciones públicas tendientes a la celebración de dos contratos estatales de concesión, con el fin de que se adelantara la rehabilitación, conservación, operación y explotación de la infraestructura de transporte férreo de carga de la red nacional. Para el desarrollo del proceso de rehabilitación de la infraestructura de transporte y de los bienes entregados, el Estado debía aportar a los Concesionarios unas determinadas sumas de dinero y regularía la incorporación de terceros operadores mediante el pago de unos derechos de entrada y de utilización de la vía, si se llegara a presentar el caso, con el fin de impedir abusos de posición dominante y de garantizar la libertad y el derecho de acceso a todos los usuarios, como la constitución y la Ley lo determinan. La estructuración del esquema de concesiones requirió la elaboración de un modelo financiero, que en aras de determinar la equidad y el equilibrio entre garantías y riesgos, determinó en últimas el monto de los aportes a cargo de la Nación y de las inversiones del sector privado, el tiempo de la concesión y la rentabilidad del

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INFORME ESPECIAL proyecto, subdividiendo la red férrea en dos grandes sectores: El Atlántico y el Pacífico. Los anteriores resultados, permitieron establecer el equilibrio del esquema adoptado, bajo los siguientes postulados: ? ? ?

?

Tiempo de la concesión: 30 años, necesario para que el sector privado pudiera recuperar el capital invertido. Cesión al sector privado de toda la infraestructura de transporte ferroviario que poseía la Nación. Aportes máximos del Gobierno Nacional de 120 millones de dólares para el Pacífico y de 80 para el Atlántico, destinados exclusivamente a las labores de rehabilitación de la infraestructura concesionada, bajo unas especificaciones mínimas. El sector privado asumiría los costos referentes a los excedentes de la rehabilitación y a los necesarios para el mantenimiento, operación y explotación del servicio.

Las concesiones otorgadas, correspondientes a las líneas del Atlántico y a las del Pacífico, tienen la modalidad de una concesión de carácter integral, es decir, que incluye la rehabilitación y la conservación de toda la infraestructura concesionada y adicionalmente, involucra la operación y explotación del sistema. Estos contratos conservan un lineamiento más comercial que de otra índole y se observa que su estructuración es muy diferente a la empleada para las concesiones de carreteras. Para ello Ferrovías hizo entrega de los bienes inmuebles y muebles, incluyendo las locomotoras y material rodante. Por su parte los concesionarios operarán la infraestructura de transporte debiendo garantizar la continuidad, eficiencia, permanencia y seguridad en la prestación del servicio. Por ello quedaron obligados a mantener los elementos constitutivos de la infraestructura, a realizar el control del tráfico ferroviario de acuerdo con lo previsto en la normatividad sobre la materia, a regular la operación de trenes y finalmente, a mantener actualizadas las estadísticas de la explotación del servicio, en especial en lo atinente a la satisfacción plena de la demanda. Además de los aportes otorgados por el Estado en cada concesión, en la línea del Atlántico se le transferirá al concesionario el 90% de los ingresos que se deriven de cualquier contrato que Ferrovías llegue a celebrar en el tramo Chiriguaná – Santa Marta. Teniendo en cuenta que actualmente tiene uno con la empresa Drummond Ltda., se le entregará al concesionario las sumas estipuladas en dicho contrato por las toneladas de carbón que transporte y una suma descendente por cada millón adicional, hasta 12 millones con tarifas decrecientes. Tarifas éstas, consideradas como un derecho de paso, ya que toda la actividad transportadora, con excepción del mantenimiento de la infraestructura, corre por cuenta de la empresa carbonera.

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INFORME ESPECIAL Los concesionarios podrán permitir la operación de uno o más terceros, siempre que exista capacidad de tráfico sobre la red, mediante la celebración de acuerdos y el pago a éstos de un derecho de entrada equivalente a 30 millones de dólares por parte del segundo operador. Adicionalmente, podrán cobrarle al nuevo operador una suma periódica como contraprestación por el uso de la red, equivalente a unos componentes fijos y variables, calculados sobre los costos en que haya incurrido el concesionario. No obstante ser el transporte de carga el objetivo principal, el concesionario también podrá prestar el servicio de transporte férreo de pasajeros o permitir la entrada de otros operadores, mediante la celebración de contratos, sin estar obligado a incurrir en los costos que demande la readecuación de la red para este servicio, tales como la adaptación de estaciones, construcción de pasos a desnivel, comunicaciones, construcción de rampas, entre otros. Así mismo podrá cobrar por el uso de la infraestructura a los operadores de pasajeros, el valor correspondiente a los costos marginales de la conservación de la infraestructura y los gastos adicionales asociados a la operación. Los concesionarios asumirán en su totalidad los riesgos derivados del cumplimiento de las obligaciones previstas en el contrato, especialmente los atinentes a la rehabilitación, conservación y operación de la infraestructura, los correspondientes al material rodante y los riesgos comerciales. A su vez, Ferrovías asume los riesgos derivados por fuerza mayor, caso fortuito y por hechos de un tercero. De esta manera a partir del ensamblaje del esquema de concesiones, la política sobre ferrocarriles cobra un nuevo dinamismo y el país se encuentra a la expectativa de los resultados de este nuevo programa con el cual se pretende reimplantar el antiguo esquema integral que imperó en el país. Evaluación de la política Con la estrategia de recuperación del transporte férreo planteada a través de la Ley 21 de 1988 y sus decretos reglamentarios, el Gobierno, buscando cumplir con su propósito de dar participación al sector privado en el desarrollo de la política, invitó a los más prestigiosos y sólidos grupos económicos del país para que participaran en el proceso de renovación de los ferrocarriles mediante aportes de capital en las denominadas Sociedades de Transporte Ferroviario – STF. Sin embargo y a pesar de los esfuerzos realizados por parte del Gobierno, este nuevo esquema no funcionó. Por una parte, Ferrovías no logró cumplir con lo que debía catalogarse la más importante de sus funciones: rehabilitar y mantener la red férrea en forma adecuada. Los operadores enfrentaron problemas como no poder ofrecer costos de operación competitivos, la baja capacidad de transporte y de confiabilidad en el sistema ferroviario, resultado del grave deterioro de la vía férrea

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INFORME ESPECIAL que obliga a los trenes operar a velocidades mínimas y con bajo peso20 .

De igual manera, Ferrovías desde un comienzo planteó un esquema en el cual la red férrea existente no tenía pasado, ignorando las políticas que a largo plazo estaban trazadas por los FCN, marginando de participar en su nueva política a los técnicos ferroviarios que conocían ese ferrocarril, y se dedicó a experimentar tratamientos de mantenimiento y rehabilitación en las vías, los cuales muchos de ellos ya habían sido probados y descartados por los FCN. También agotó ingentes sumas de dinero en temas de fortalecimiento de la entidad, en gran cantidad de estudios sobre la vía férrea, muchos de los cuales ya estaban adelantados, igualmente elaboró los programas de rehabilitación de la vía sin consultar las necesidades y proyecciones comerciales del operador. Todo lo anterior generó la crítica situación de algunos tramos de la red que obligó a realizar cierres que imposibilitaron el cumplimiento de los planes de transporte diseñados, incrementando los costos de operación, ocasionando que muchos cargamentos que habían sido recuperados por el modo férreo, fueran transferidos nuevamente al sector carretero. Puede afirmarse que no obstante la inversión realizada en el sector en el período 1989-1994, la política no logró su objetivo Por el contrario, el sector al finalizar dicho período se encontraba en una situación bastante crítica. Es importante preguntarse si el costo de oportunidad sacrificado al orientar estos recursos a este subsector valió la pena. Dado los pobres resultados logrados con la reestructuración institucional que se hizo al sector en 1989, el Gobierno replanteó la estrategia que separaba la operación del mantenimiento y rehabilitación y mediante el documento Conpes 2776 de 26 de abril de 1995, propuso integrar nuevamente “rueda y riel”, utilizando el sistema de concesiones para entregar estos procesos al sector privado. De esta forma para el período 1995-1998 la política férrea tuvo como objetivo reforzar el sistema como un modo de bajo costo y complementario de otros medios de transporte y dotarlo de una eficiente infraestructura y una regulación que permitiera minimizar los costos integrales del transporte, buscando igualmente reducir los costos de rehabilitación y recuperar la red férrea. En desarrollo de esta política, se han entregado por el sistema de concesiones la red del Pacífico y la del Atlántico. En diciembre de 1998 se firmó el contrato de concesión correspondiente a la red del Pacífico, entregándose 500 kilómetros de red a la firma Sociedad Concesionaria de la Red Pacífico. El acta de iniciación se firmó en febrero 8 de 1999, la etapa de rehabilitación se proyectó a cuatro años y los aportes de la nación serán de US$ 120 millones. Las obras se iniciaron el 22 de agosto de 2000, después de superar las divergencias entre las partes ocasionadas durante la entrega de los bienes y en especial debido a problemas de invasión del corredor férreo. Se anota que no 20

Ferrovias. Opcit.

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INFORME ESPECIAL obstante ser un contrato integral, aún no se da inicio al mantenimiento de la red ni a la prestación del servicio. Por su parte, en 1999 se entregó en concesión la red férrea del Atlántico a la firma FENOCO, correspondiente a 1.484 kilómetros, los aportes de la Nación para dicha concesión son de US$ 80 millones de dólares; la etapa de rehabilitación se estableció por cinco años, el término de la concesión es a 30 años y el acta de iniciación se firmó en marzo de 2000. En verificación al estado actual de la concesión, se observó que los aportes de la nación a febrero de 2001 se encontraban al día, habiéndose entregado US$ 20 millones, las obras se iniciaron en marzo 26 de 2001, la rehabilitación se prorrogó a 7 años, y en igual término los giros de los aportes de la Nación21 . Igualmente se postergó el mantenimiento y la operación. Luego de un año de suscrito el contrato de la concesión del Atlántico, las obras prácticamente no han comenzado, con los consiguientes perjuicios de índole técnico y económico que representa su dilatación. Vale la pena anotar sobre este particular, que los trabajos de rehabilitación y de mantenimiento que efectuó Ferrovías en algunos sectores y con una inversión superior a los 100 millones de dólares, se están perdiendo por la inactividad de las líneas y por la ausencia de mantenimiento. La gran mayoría de la líneas presentan un galopante deterioro y sus corredores están expuestos a invasiones que dificultan aún más las obras de rehabilitación. Al contrato de concesión correspondiente a la red férrea del Pacífico, suscrito en 1998, se le han introducido varias modificaciones al esquema inicialmente concebido, lo que causó variación al equilibrio establecido, que si bien hasta ahora no modifica el objeto del contrato, sí tiene repercusiones en su alcance y por tanto, cambia las reglas de juego iniciales, ya que de haberse producido con anterioridad, hubieran hecho más llamativo el negocio para quienes en un momento dado estudiaron y demostraron cierto interés en la propuesta planteada por el Gobierno Nacional. La primera gran variación tuvo que ver con el compromiso que asumió Ferrovías, que no estaba pactado en los pliegos de condiciones, de que existiera tránsito de trenes sobre la vía para que el concesionario recibiera la infraestructura de transporte, lo que le demandó una inversión considerable en el mantenimiento del sector Buenaventura – Zarzal y el compromiso de rehabilitar más de 100 km. en el trayecto Zarzal – La Felisa, lo que implicaría grandes inversiones a cargo del presupuesto nacional o el recorte en la longitud de la concesión, con los problemas técnicos, económicos y comerciales que lo propio conllevaría. Con esta variación no solo se modificó el esquema que establecía que la infraestructura de transporte se traspasaría en el estado en que se encontraba, sino 21

Ferrovías. Proyectos férreos en ejecución. Bogotá, abril 18 de 2001

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INFORME ESPECIAL que se modificó el modelo financiero inicialmente conformado, se incrementaron los aportes de la Nación, no se dio cumplimiento a los principios de transparencia e igualdad y se postergó indefinidamente la entrega de los bienes concesionados. Adicionalmente se anota que los trabajos ejecutados con recursos de la Nación, luego de la firma del contrato, se vienen perdiendo, ya que el deterioro de los tramos intervenidos es tal, que actualmente no permiten la operación del tráfico férreo. Otra variación se presenta al postergarse la obligación que tiene el concesionario de mantener y conservar la infraestructura recibida y de iniciar la operación y el servicio. Con ello, el contrato de concesión se podría convertir en un contrato de obra, en el que solo se utilizarían recursos del gobierno y, en una eventual liquidación, sería casi imposible determinar los valores invertidos ya que no se pactaron cantidades de obra fijas ni valores unitarios, dado el esquema atípico adoptado. Al no exigirse el cumplimiento estricto de los compromisos, el contrato dejaría de ser integral y el concesionario no se vería obligado a invertir en material rodante ni tractivo y mucho menos en las labores de mantenimiento. Al determinarse que las estrategias no se implementaron, y las metas no se alcanzaron en su totalidad, se puede asegurar que los objetivos de la política se lograron en una muy baja proporción. Esto se puede observar en el balance hecho para el sector en el ámbito de inversiones ejecutadas, corredores activos, volumen de carga transportada, estado de las concesiones y análisis de la gestión institucional. Las inversiones para la recuperación del sector, que inicialmente se estimaron en $540.636 millones de pesos de 1994, para ejecutarse entre 1995-1998, al finalizar el período solo se habían invertido $250.270 millones, es decir el 46.3% de lo planeado. Sin embargo, esta inversión, con excepción de los años 1992 y 1993, se puede considerar acordes con los objetivos que buscaba alcanzar la política. No obstante, dicha inversión no produjo el impacto esperado, ya que la infraestructura continua en condiciones que no permite asegurar una operación exitosa del modo, asimismo no se ha incrementado la velocidad de los trenes, restándole eficiencia a la prestación del servicio (Gráfica 1). Gráfica 1

15

INFORME ESPECIAL Fuente: Ferrovías

Al analizar la evolución del transporte férreo se pudo determinar que desde los años setenta se han disminuido los kilómetros de red en operación, estando en 1990 activos solo el 60.7% de los 3.154 kilómetros de vía férrea que entregó los FNC a Ferrovías (Gráfica 2). Igualmente, en la actualidad únicamente están en uso 192 kilómetros correspondientes al tramo La Loma – Santa Marta 22 . Esta realidad también es resultado de la baja inversión en el sector, especialmente entre finales de los años setenta y los años ochenta. No obstante que en los noventa la inversión se reactivó, la precaria situación de los corredores férreos no ha cambiado, la

INVERSIONES SECTOR FERREO 1961 - 2000 (millones de pesos de 1997) 160000

140000

MILLONES DE PESOS

120000

100000

80000

60000

40000

AÑOS

22

CGR. Informe de Auditoría Ferrovías 1999.

16

19 97 20 00

19 79 19 82 19 85 19 88 19 91 19 94

19 64 19 67 19 70 19 73 19 76

19 61

20000

INFORME ESPECIAL infraestructura continua sin rehabilitar y no se han construido nuevos corredores. Gráfica 2 Fuente: Ferrovías

Desde 1970 hasta el año 2000, se observa una marcada reducción del volumen de

TONELADAS TRANSPORTADAS 30.000

24.000 21.000 18.000 15.000

TRANSPORTE FERROVIARIO KILOMETROS EN OPERACION

12.000

4,000

9.000

2,000

1920

1930

1940

AÑOS

1950

1960

1970

1980MILES 1990DE

2.000

1.999

1.998

1.997

1.996

1.995

1.994

1.993

1.992

1.991

1.990

1.989

1.988

1.987

1.986

1.985

1.984

1.983

1.982

1.981

1.980

1.979

1.978

1.977

1.976

500

1.975

1,000

1.974

1,500 1.973

1.970

-

2,500

1.972

3.000

3,000 KILÓMETROS

6.000

3,500

1.971

MILES DE TONELADAS

27.000

2000 2010 TONELADAS

AÑOS

carga transportada por el modo férreo hasta el año 1984, a partir del siguiente año va aumentando paulatinamente, efecto causado básicamente por el transporte de carbón del Cerrejón, sin embargo el peso porcentual dentro del volumen de carga nacional más significativo sigue siendo el 12% en el año 1974, el cual no se ha vuelto a registrar (Gráfica 3). Este hecho se debe entre otras causas al mal estado de las corredores férreos que impiden la eficiente operación nacional y por la poca confiabilidad del modo, comportamiento que no es coherente con la política que desde finales de la década de los ochenta se ha implementado para el sector.

Grafica 3

17

INFORME ESPECIAL

Fuente: Ministerio de Transporte. El transporte en cifras 1970-1994 y Estadísticas pagina WEB

El logro de un esquema multimodal se fundamenta especialmente en el transporte férreo, al actuar como agente catalizador entre los demás modos, razón para que el desarrollo del sector sea clave en la implementación de este esquema, de otra forma sería difícil lograr esta meta. Si se analiza históricamente la evolución del sector carretero frente al sector ferroviario se puede observar que la inversión para el primero ha sido significativamente mayor a la del segundo, reflejándose esto en la participación que tiene cada uno en el mercado de movilización de carga (Gráfica 4 y 5).

Gráfica 4

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INFORME ESPECIAL INVERSIÓN PÚBLICA EN LOS SECTORES FÉRREO Y CARRETERO (MILES DE MILLONES DE $ DE 1999)

INVERSIÓN SECTOR CARRETERO

2000

1997

1994

1991

1988

1985

1982

1979

1976

1973

1970

1967

1964

1961

1600.0 1400.0 1200.0 1000.0 800.0 600.0 400.0 200.0 0.0

INVERSIÓN SECTOR FÉRREO

Fuente: Ministerio de Transporte

Gráfica 5 MOVILIZACION DE CARGA POR EL SECTOR FERREO Y CARRETERO 100,000 90,000

MILES DE TONELADAS

80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 1,970

1,972

1,974

1,976

1,978

1,980

1,982

1,984

1,986

AÑOS

1,988

1,990

1,992

1,994

1,996

1,998

MILES DE TONELADAS CARRETERO MILES DE TONELADAS FERREO

Fuente: Ministerio de Transporte

La política contenida en el documento Conpes 2776 de 1995, determina que la adecuación de la estructura institucional es requisito para la modernización del sector, sin embargo, después de cinco años no se han visto los resultados que se esperaban. Por parte del Ministerio de Transporte se puede afirmar que su gestión fue débil en cuanto al modelo económico y regulatorio aplicado, que impidió integrar los modos de transporte e impulsar la competencia y la diversificación de servicios para el usuario, igualmente, no estableció condiciones que favorecieran la conformación de un esquema multimodal de transporte, sin lograr la combinación de operación entre las diferentes modalidades para llegar a ofrecer servicios en una sola transacción que finalmente beneficiaran al consumidor al obtener un servicio integral y eficiente en cuanto a agilidad y menor costo. Ferrovías pierde cada vez más la razón de su existencia en la medida que su gestión

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INFORME ESPECIAL no ha garantizado, ni promocionado la modernización del subsector férreo, como lo exigía la política y la normatividad, por el contrario en manos de esta entidad el sector ha permanecido sumido en la crisis. Finalizado el proceso de entrega de las concesiones, Ferrovías no tendría prácticamente funciones que desempeñar, ya que con el nuevo marco normativo que estableció el Decreto 101 del 2000, las funciones de Ferrovías quedaron asignadas por un lado a la Dirección de Transporte Férreo y Masivo del Ministerio de Transporte, en lo que se refiere a la ejecución política y administración del sistema ferroviario; y a la Superintendencia General de Puertos y Transporte, lo correspondiente a la regulación y vigilancia de todos los modos de transporte. Con este esquema institucional y entregadas las concesiones al sector privado, Ferrovías no tendría tareas que desempeñar en muy corto plazo. De otra parte, Ferrovías asumió funciones que le corresponden al Fondo de Pasivo Social, como son la administración de bienes muebles que dicho fondo recibió de los FNC, situación que ha desvirtuado la responsabilidad que tiene la entidad en la recuperación del sector y ha incrementado su gasto de funcionamiento pasando este de $9.631 millones en 1991 a $6.442 millones en 1995 y 21.504 millones en el año 200023 . Finalmente, se puede decir que el bajo logro de los objetivos de la política es el resultado de su débil ejecución, consecuencia de la deficiente gestión de los actores involucrados en la ejecución de la política, y de los problemas institucionales que no se han logrado superar. Conclusiones y recomendaciones En la actualidad, el servicio de transporte férreo en Colombia tan solo opera en el tramo La Loma – Santa Marta, que comprende 200 kilómetros de red. Esto es una muestra de la baja ejecución de la política. Entre tanto, se puede afirmar que la política ferroviaria está bien concebida y se reconoce el esfuerzo del Gobierno por ensamblarla. Sin embargo, si Ferrovías y los concesionarios, no dan cumplimiento a la filosofía y principios fundamentales de la misma, el sector se verá abocado a un nuevo fracaso, con la frustración del desarrollo de este plan de transporte haciendo completamente ineficiente la inversión. Bajo las anteriores circunstancias, se cuestiona el funcionamiento de tres entes gubernamentales con enormes erogaciones del presupuesto nacional, que no planifican, no ejecutan y mucho menos controlan y vigilan este medio de transporte ya casi inexistente. Por su parte, la red férrea nacional concesionada viene sufriendo un progresivo deterioro, requiriéndose cada vez mayores recursos para su recuperación. Las líneas no concesionadas, además de no contar con un plan para 23

Cifras a pesos de 1999 .

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INFORME ESPECIAL su recuperación, son objeto de saqueo constante y de invasiones progresivas en sus corredores. Los retrasos en los proyectos de concesión no han permitido la recuperación oportuna de la red, continuándose sin vías para operar. Este hecho retrasa las obligaciones de los contratistas y puede conducir a que dichas concesiones se conviertan en un contrato de obra pública, con lo cual la política concebida, nuevamente se traduciría en un fracaso. Dado que la rentabilidad que ofrece el sistema ferroviario al sector privado es muy baja, el modelo de concesión para este sector se fundamentó en que los aportes para la inversión inicial fueran asumidos por el Estado, siendo este un esquema que representa altos costos para la Nación. Por su parte, la falta de coordinación institucional y la duplicidad de funciones de las entidades que forman parte del sistema ferroviario, han traído como consecuencia un retraso en la ejecución de las actividades planeadas. No se ha hecho seguimiento sistemático a las inversiones, programas y proyectos implantados, para determinar su impacto en el desarrollo del transporte en el país. Es necesario que la labor de rehabilitación se realice paralelamente a la de operación, para garantizar la sostenibilidad en la recuperación del sector y el logro de los objetivos de la inversión. La comercialización y mercadeo del servicio ferroviario hacia el mercado productor de bienes de vocación férrea, por parte de los concesionarios se hace necesaria para incrementar la demanda del servicio y hacerlo más competitivo. La rehabilitación y modernización del sector férreo y su integración con los otros modos de transporte es una prioridad en el corto plazo para que se constituya en un instrumento que contribuya al desarrollo económico del país y a mejorar la competitividad para el comercio exterior, en este sentido a futuro la política de transporte debe orientarse hacia un sistema multimodal. Existe la necesidad de modernizar el sistema férreo, construyendo variantes en los sitios críticos de la red con pendientes mínimas y radios de curvatura amplios que permitan el transito de trenes de gran capacidad y a mayores velocidades, dentro de un contexto que conduzca a replantear la política férrea bajo el concepto fundamental de que los ferrocarriles se requieren necesariamente para unir los puertos con grandes centros de producción. En la medida que el Decreto 101 de 2000, distribuyó la mayoría de las funciones de Ferrovías en la Dirección de Transporte Férreo y Masivo del Ministerio de Transporte y en la Superintendencia General de Puertos y Transporte, y teniendo en cuenta que el desempeño de este organismo en la ejecución de la política ha sido deficiente, se debe replantear el rol de Ferrovías en la estructura del sector una vez finalice el proceso de entrega de las concesiones.

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INFORME ESPECIAL Es importante que se concluya el diseño del Plan Maestro, por considerarse que esta es la herramienta fundamental para la planeación a largo plazo del sector y la integración de los diferentes medios de transporte. Por último, vale la pena resaltar la importancia del costo de oportunidad de las inversiones que en el período evaluado se han realizado en el sector, ya que Colombia es un país que requiere priorizar la asignación de sus recursos, teniendo en cuenta el costo - beneficio de estas.

BIBLIOGRAFÍA ARIAS DE GREIFF, Gustavo. La Mula de Hierro. Carlos Valencia Editores. 1986 ASOBANCARIA. Revista Banca y Finanzas Públicas. julio – septiembre 1997. No. 45. BANCO MUNDIAL. Informe para el Desarrollo Mundial 1994: Infraestructura y Desarrollo. 1994. ---------- Informe para el Desarrollo Mundial 1997: El Estado en un mundo en transformación. 1997. CONTRALORÍA GENERAL DE LA REPÚBLICA. Informes de Auditoria : Ferrovías. 1998 y 1999. DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN. Plan Nacional de Desarrollo 1998 – 2002. Cambio para Construir la Paz. 1999. DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN. Documento CONPES 2776 de 1995. DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN. Documento CONPES 3085 de 2000. FERROVIAS. Estudio para el Programa de Concesiones de la Red Férrea Nacional Colombiana. 1997. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Plan Maestro de Transporte. 2000 RAMÍREZ, MARÍA TERESA. Los Ferrocarriles y su impacto sobre la economía colombiana. Banco de la República. 2000. SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS. Colombia 2010: Plan Nacional de Reconstrucción y Paz 2000 – 2010 para una nueva Colombia. 2000. Entrevistas realizadas a Gustavo Arias de Greiff (investigador reconocido sobre el tema) y Gonzalo Jaramillo (Director de la Oficina de Transporte Férreo – Ministerio de Transporte.

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MEZCLAS ASFÁLTICAS Consisten en una combinación de agregados pétreos con un ligante bituminoso, efectuada en una planta central, de manera que todas las partículas queden cubiertas homogénea y totalmente. Dependiendo de la granulometría del agregado y del tipo y la cantidad de ligante, se pueden lograr mezclas de características muy diversas en relación con su rigidez, resistencia a la fatiga, impermeabilidad, etc. En general, existen dos grandes tipos de mezclas asfálticas, las elaboradas en caliente empleando cemento asfáltico y las preparadas en frío utilizando emulsión asfáltica. Unas y otras pueden ser densas o abiertas, de acuerdo con la granulometría del agregado utilizado. Mezclas abiertas en frío Están constituidas por una combinación de agregados, predominantemente gruesos y de granulometría uniforme, con un producto bituminoso, dando como resultado un producto que se puede manejar, extender y compactar a temperatura ambiente y que presenta un considerable volumen de vacíos con aire, generalmente superior a 15%.

Figura 2.6 Planta de Asfalto

La finalidad de estas mezclas no es brindar al pavimento una alta rigidez y, por lo tanto, la deflexión superficial no es una característica determinante en la durabilidad de la estructura. Su resistencia a la acción del tránsito se debe fundamentalmente al rozamiento interno de su file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%2...cumentación/Unidad%202/Mezclas%20asfálticas.html (1 de 4) [10/09/2015 07:08:34 a.m.]

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esqueleto mineral junto con la cohesión que brinda la película de ligante asfáltico. La estructura de este esqueleto mineral y el espesor de la capa de ligante hacen a la mezcla permeable y flexible. En cuanto a su durabilidad frente a los agentes atmosféricos, ella depende de la pérdida de cohesión y adhesividad que sufra el ligante envejecido, a causa de la acción combinada del oxígeno atmosférico y el agua. Materiales Los agregados pétreos deberán ser predominantemente gruesos, compuestos por partículas duras, limpias, resistentes y de composición mineralógica homogénea. La fracción retenida en el tamiz 4 deberá presentar, como mínimo, 75 % de partículas fracturadas mecánicamente, su desgaste y sus coeficientes de forma no podrán exceder de 35 %, su adherencia con el producto bituminoso no podrá ser menor de 95 % en la prueba de stripping, las pérdidas en el ensayo de solidez en sulfato de sodio no pueden ser mayores de 12 % y su coeficiente de pulimento acelerado deberá ser cuando menos de 0.45. El material procesado y listo para emplear, deberá satisfacer alguno de los requisitos granulométricos incluidos en la Tabla 2.11 El ligante por emplear deberá ser una emulsión catiónica de rotura media, del tipo denominado CRM. La emulsión deberá ser fabricada con fluidificantes, escaso contenido de agua y una viscosidad lo suficientemente elevada para que la película de ligante que envuelva al agregado sea de suficiente espesor.

Figura 2.7 Imprimación

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Mezclas de arena-asfalto en caliente Entre la gran variedad de mezclas susceptibles de ser elaboradas en caliente, cuyo comportamiento difiere esencialmente dependiendo de la granulometría de los agregados utilizados, el manual sólo considera el empleo de aquellas cuya granulometría fina y elevada cantidad de asfalto dan lugar a una capa de enorme flexibilidad más que de gran estabilidad, adaptada al comportamiento elástico de las estructuras de las cuales van a formar parte. Materiales

Figura 2.8 Materiales asfálticos

El agregado será fundamentalmente una mezcla de arena natural y manufacturada. El diseñador deberá escoger la proporción en que se han de mezclar de manera de combinar satisfactoriamente las características de estabilidad y flexibilidad de la mezcla, así como garantizar una adecuada adhesión entre llanta y pavimento de la capa construida. Sus partículas deberán ser duras y limpias, el equivalente de arena deberá ser cuando menos de 50 % y las pérdidas en la prueba de solidez en sulfato de sodio no podrán exceder de 12 %. El material que haga las veces de llenante (pasa tamiz 200) deberá presentar un coeficiente de emulsibilidad menor de 0.6 y su densidad aparente, medida por sedimentación en tolueno, deberá encontrarse entre 0.5 y 0.8 gramos por centímetro cúbico. En relación con la gradación se recomienda la que muestra la Tabla 2.12. El asfalto por emplear será del tipo cemento asfáltico, de grado de penetración 60 - 70, si la temperatura ambiente es igual o superior a 24º Celsius y 80 - 100 para temperaturas inferiores.

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Figura 2.9 Cilindro compactador de pavimento

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REGLAMENTACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO

EL ITEM SELECCIONADO NO TIENE DOCUMENTACIÓN ASOCIADA.

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RESUMEN Estudios requeridos para Vías Urbanas La generación de proyectos para vías urbanas debe regirse por la funcionalidad y la seguridad vial, así como debe buscar la comodidad de los usuarios y la integración en el entorno, buscando el menor costo posible. El diseño geométrico es la parte fundamental de los proyectos para vías, agrupando los factores externos e internos. Los externos tienen que ver con las características naturales del terreno, las previsiones acerca del tránsito y los parámetros urbanísticos y socio-económicos. Los factores internos se relacionan con las características de la vía en cuanto a seguridad y a estética. Otros factores fundamentales son la velocidad y el volumen de tránsito; la velocidad está basada en el criterio clásico de que los vehículos mantienen velocidad uniforme a lo largo de la vía y el volumen de tránsito justifica la rentabilidad de la inversión. Se debe sectorizar la carretera a diseñar para ajustar correctamente los tramos y se debe manejar la velocidad de diseño para el diseño geométrico. Inicialmente se parte del supuesto de que la velocidad de operación es aproximada a la velocidad del elemento geométrico, generando una sucesión de velocidades específicas correspondientes a cada elemento geométrico; éstas siempre son mayores a la velocidad de diseño del tramo. Uno de los objetivos del diseño geométrico es obtener distancias de visibilidad disponibles, superiores a las requeridas, tomando para cada velocidad específica un rozamiento transversal movilizable y seguro en condiciones críticas y un peralte suficiente. Se debe lograr un diseño geométrico consistente; por esta razón se requiere coherencia entre el diseño geométrico y los elementos para cada categoría de vía. Las características técnicas que se buscan en un diseño geométrico son aquellas relacionadas con las características físicas de la vía. Los alineamientos son elementos del diseño que garantizan el cumplimiento de los parámetros en el desarrollo de una vía, todo esto regido, como siempre, por el criterio de velocidad apropiado. El alineamiento horizontal se construye con alineamientos rectos, curvas circulares y curvas de tipo variable permitiendo una operación suave y segura, siguiendo los factores de diseño respectivos, como lo son las curvas circulares, las entretangencias, el peralte y el coeficiente de fricción lateral. Todos estos elementos se refieren al análisis de curvas e inclinaciones que se requieren en este alineamiento. Además hay que tener en cuenta las curvas que no requieren peralte, las curvas espirales y la clotoide; esta última es ampliamente utilizada. En el caso del alineamiento vertical, se realiza el diseño con base en la rasante, así como el trabajo con las pendientes y las curvas verticales. Para el diseño geométrico se deben aplicar controles generales para integrar los alineamientos horizontal y vertical de la forma más correcta.

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Otro factor de estudio es el de tránsito, que principalmente se maneja con los parámetros macroscópicos que definen las corrientes vehiculares. El primer parámetro es el volumen de tránsito, que corresponde al número de vehículos que pasan por un punto dado de la vía en la unidad de tiempo (día u hora). Se tomará el término flujo como un volumen idealizado, para realizar la distinción entre los dos conceptos. La hora de máxima demanda de tránsito es la hora pico, donde el volumen es máximo y se observan valores extremos de otras variables de tránsito. Las demás horas se denominan horas valle donde el comportamiento es más ´disperso´. Las variaciones en el volumen de tránsito pueden ser significativas incluso en cortos períodos de tiempo, por eso se utilizan índices como el FPH (factor de pico horario) para los estudios de capacidad vial. Otras circunstancias que afectan el volumen de tránsito son: el medio donde se halle la vía y la distribución del volumen en uno u otro sentido. Pueden existir también inconvenientes naturales o alteraciones del orden público no previsibles. Ya que la variación de los volúmenes de tránsito puede volverse característica, se han generado los patrones de volúmenes de tránsito, que en ocasiones tienen utilidad para ampliar resultados a más de una vía. Además el cambio constante del volumen precisa que el ingeniero debe realizar el diseño a futuro, y siguiendo recomendaciones de la AASHTO. Otro factor en el estudio de tránsito es la velocidad, que siendo el espacio recorrido por un móvil en la unidad de tiempo, se clasifica en velocidad media individual y velocidad media colectiva. La velocidad media mide la calidad del servicio que ofrece una vía. En la ingeniería de tránsito se manejan cinco tipos de velocidades individuales: instantánea, puntual, de recorrido, de marcha y libre. La tercera variable de tránsito es la densidad, que consiste en el número de vehículos en un tramo de una vía en un tiempo determinado (veh/km). La densidad es visible con la separación longitudinal y lateral entre vehículos. La capacidad es el máximo número de vehículos que puede circular por un tramo de la vía en los dos sentidos, durante un período de tiempo. Se expresa en vehículos por hora. En caso de que el volumen máximo disminuya y sea menor que la demanda de tránsito, se produce congestión. El cálculo de la capacidad se obtiene a partir de la capacidad máxima en condiciones ideales (ausencia de restricciones geométricas, de tránsito o ambientales). El nivel de servicio de una carretera es la calidad que ofrece la vía a los usuarios. Hay seis niveles de servicio para Colombia, se han clasificado desde el A hasta el F, siendo A el nivel que representa flujo libre en determinada vía y el F el nivel que representa respectivamente la circulación congestionada. Para calcular el nivel de servicio se parte de una velocidad en condiciones casi ideales, pero se ajusta con factores de corrección. En la sección de geotecnia y diseño de pavimentos, se trabajan con distintos elementos. La subrasante, es la superficie sobre la cual se apoya el pavimento. Para el diseño de file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...20Urbano/Documentación/Unidad%202/Resumen.html (2 de 8) [10/09/2015 07:08:35 a.m.]

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pavimento se trabaja con base en: su capacidad de soporte en condiciones de servicio, además del tránsito y las características de los materiales de construcción. Para la construcción de una vía se parte de la delimitación de unidades de diseño, que son tramos con características aproximadamente uniformes para el diseño de pavimento. Para definir los suelos se determina una sección de aquellos que serán de soporte al pavimento, luego se realizan muestras de evaluación teniendo en cuenta granulometría y plasticidad. Además se debe tener en cuenta la humedad natural de los suelos (potencial de expansión, drenabilidad). Para clasificar los suelos se desarrollaron sistemas que los ubican en una tipología determinada según su granulometría y su plasticidad. Esta es una estimación general de los suelos. El primer sistema de clasificación es el conocido como AASHTO y el segundo es el desarrollado por Casagrande. El número de ensayos de clasificación es mínimo. Una vez se ha cumplido esta etapa, se continúa con la elaboración de perfiles para determinar los suelos predominantes en el diseño, escogiendo el suelo de subrasante más débil que se encuentre si hay mucha heterogeneidad en un tramo dado. Se recomienda la realización de 6 a 8 ensayos por suelo para aplicar un criterio estadístico. Para evaluar la resistencia de los suelos de subrasante, se recomienda hacerlo con la condición más húmeda que se espere para el pavimento en servicio. Para ello existen tres categorías que relacionan los niveles de agua con las subrasantes. Otra característica de la subrasante es su densidad, función del tipo de suelo y del entorno ambiental en el que actúa. Las subrasantes se clasifican de acuerdo a alguna categoría que refleje la sensibilidad del diseño; en caso tal que no pueda ubicarse la subrasante en una categoría, se hace una aproximación según el tipo de suelo y la posición del nivel freático. La estructura del pavimento es la reunión de diferentes elementos que determinan las capas de las diferentes secciones estructurales de una vía. Entre ellos se tienen: ●

Subrasante mejorada: Para proteger pavimentos construidos sobre subrasantes muy débiles. Sus requisitos de fabricación son menos estrictos que los de una subbase convencional.

●

Capas granulares: capas del pavimento que están conformadas por agregados pétreos y finos naturales. Es útil que una parte de la fracción gruesa posea partículas fracturadas mecánicamente o irregularmente. Esto es importante para capas superiores, que están más cerca de las cargas de tránsito.

●

Subbase granular: Reduce los esfuerzos provocados por el tránsito, es plataforma de construcción de las capas superiores, capa de transición entre la subrasante y la base en ocasiones capa drenante.

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En vías de bajo tránsito, se utilizan algunos materiales locales de buen comportamiento, como la grava laterítica y algunos cálcareos. Los materiales de la base granular, en cambio, deben ser de mejor calidad. Los más recomendados son los materiales triturables aunque también se pueden usar materiales naturales. La granulometría del material debe ser paralela a los límites de la franja escogida, para asegurar la máxima estabilidad mecánica. Se pueden usar materiales marginales en algunas ocasiones. Para la construcción de una capa granular de subbase o base se requieren las siguientes etapas: extensión con motoniveladora, humedecimiento, compactación, protección de la superficie compactada y preparación para la extensión de la capa superior. Es necesario para la compactación tener en cuenta la humedad para lograr la máxima eficiencia. Si la base granular va a ser cubierta por mezcla asfáltica, deberá recibir previamente un riego de imprimación. La estabilización es el proceso de modificación de un suelo o un agregado procesado para hacerlo apto o para mejorar su comportamiento como material de pavimento. Puede ser mecánica o con aditivos. La primera es mezclar suelos de diferentes propiedades para mejorar el suelo, y la segunda consiste en modificar física o químicamente el suelo volviéndolo apto para la construcción de alguna capa de pavimento. La estabilización mecánica se emplea si los materiales de la subrasante no son de calidad. En la ingeniería de pavimentos la estabilización de suelos común es la que se realiza con aditivos. La estabilización con cemento se da por los procesos químicos que ocurren entre sus componentes, formando conglomerantes que ligan a las gravas, arenas y limos. Se perjudica la reacción si el suelo contiene materia orgánica, evitando la acción aglutinante del cemento. Los cementos que comúnmente se emplean para la estabilización son los de fraguado y resistencia normales. El diseño de mezclas de suelo-cemento se basa en criterios de resistencia y durabilidad. No es muy recomendable el ensayo CBR para estabilizaciones con cemento. En el caso de las estabilizaciones con cal, se intercambian iones sodio por calcio en la fracción arcillosa aumentando el pH hasta 12. Esto aumenta la solubilidad de la sílice y de la alúmina, de modo que aumentan la estabilidad y reducen el potencial de cambio volumétrico del suelo. La aplicación de estas estabilizaciones se limita a mejorar subrasantes y construir subbases; deben probarse en el laboratorio a una temperatura representativo a la de las condiciones del terreno. La cal con producto puzolánico ha demostrado ser efectiva en la estabilización de suelos granulares. Para estabilizar el suelo con emulsión asfáltica, se realiza una mezcla de una emulsión file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...20Urbano/Documentación/Unidad%202/Resumen.html (4 de 8) [10/09/2015 07:08:35 a.m.]

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asfáltica de rotura lenta y un componente mineral que es grava o arena con finos de bajísima plasticidad. Se debe prehumedecer el material por la existencia de los finos. Una vez compactada y curada, esta mezcla posee alta resistencia a compresión y deformación, además a la tracción y a la flexión gracias al mortero asfáltico. Tanto la emulsión asfáltica como el componente mineral tienen unas características de selección determinadas. Los materiales que se estabilizan con emulsión suelen clasificarse en granulares y suelos. En Colombia se emplea el ensayo de inmersión-compresión INV E 738. Para ejecutar las estabilizaciones primero se disgrega al máximo el suelo, y después de airearlo o humedecerlo, se esparce uniformemente el aditivo. La compactación debe iniciar cuando se tenga la humedad requerida, siendo las mezclas de suelo cemento las que se deben compactar más rápidamente, no así para las estabilizaciones con cal. La compactación de emulsiones debe hacerse antes de que se dé la rotura de la emulsión. Las estabilizaciones con cemento y cal requieren después que se aplique un riego de curado evitando el tránsito durante la etapa de curación. Para las estabilizaciones con emulsión se recomienda protección con una emulsión de rotura rápida y una capa de arena fina. EL curado es útil para evitar futuros agrietamientos de las superficies. Las mezclas asfálticas son una combinación de agregados pétreos con un ligante bituminoso. Pueden obtenerse mezclas de diferentes características, pero hay dos tipos principales: las que se preparan en caliente con cemento asfáltico y las que se preparan en frío con emulsión asfáltica. Se busca en la práctica el uso de mezclas flexibles. Las mezclas abiertas en frío son una combinación de agregados que es fácil de manejar, extender y compactar a temperatura ambiente. Resisten a la acción del tránsito por el rozamiento interno entre su esqueleto mineral y la cohesión de la película de ligante asfáltico. Dura tanto como la cohesión y adhesividad que sufra el ligante envejecido. Los materiales que se emplean en este caso deben ser predominantemente gruesos y de composición homogénea. El ligante debe ser una emulsión catiónica de rotura media, y la emulsión debe fabricarse con fluidificantes para facilitar la manejabilidad de la mezcla. El diseño de la mezcla abierta es distinto del diseño de la mezcla densa, por eso aquí no se emplean los ensayos mecánicos comunes. No hay procedimientos de diseño confiables que estén basados en criterios de resistencia. Las mezclas de arena-asfalto en caliente consiste en un agregado que contiene arena natural y manufacturada, y asfalto del tipo cemento asfáltico, con una proporción tal que se garanticen estabilidad y flexibilidad de la mezcla, y adhesión llanta pavimento óptima. El método de diseño más común para estas mezclas es el Marshall. Las mezclas asfálticas se fabrican en plantas centrales; para mezclas en frío son de tipo continuo y son de constitución y manejo sencillos mientras que para mezclas en caliente son continuo o discontinuo pero más complejas en su manejo. file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...20Urbano/Documentación/Unidad%202/Resumen.html (5 de 8) [10/09/2015 07:08:35 a.m.]

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Con respecto al tiempo de almacenamiento, las mezclas abiertas en frío son almacenables por períodos prolongados, y las mezclas en caliente son de trabajabilidad reducida. El transporte de la mezcla al sitio de los trabajos, se extiende con una terminadora alcanzando el espesor determinado. La compactación de las mezclas debe realizarse con rodillos lisos ligeros y rodillos neumáticos de alta presión. La construcción de vías con mezclas asfálticas requiere la toma de medidas para evitar la accidentalidad y un estudio financiero adecuado para justificar su elección. El drenaje vial es controlar las aguas que llegan a una vía y la afectan por escurrimiento superficial. Los sistemas de drenaje como principales y complementarios, dentro de los principales están los puentes y alcantarillas, los cuales se construyen perpendiculares al eje de la vía. La función principal de las alcantarillas es la de mantener el cauce de un río o una quebrada que pase por una vía en la misma dirección, además encauzar las aguas lluvias. Las principales obras de drenaje son: Los bordillos o andenes que ayudan a conducir el agua hacia las cunetas, lavaderos o estructuras existentes en la vía. Las dimensiones del bordillo deben ser acordes con el nivel de la vía y el tamaño de los vehículos que van a transitar por la vía. Los lavaderos son canales que a través del agua que reciben de los bordillos bajan transversalmente el agua por los taludes, hasta conducirla a un sitio donde no puedan causar daños a la estructura de la vía. Tanto los bordillos como los lavaderos son también obras complementarias, que generalmente se utilizan cuando se requiere proteger los terraplenes de la vía. Las cunetas son canales que se disponen a los lados de la corona de la vía, cuya función es conducir las aguas de escorrentía superficial a los sitios de desagüe para evitar daños en la estructura de pavimento Los factores que deben tenerse en cuenta en el diseño de cunetas son: área de influencia, coeficiente de escurrimiento y el valor de la intensidad de la lluvia. Las cunetas pueden ser trapezoidales o triangulares. Pueden ser en tierra o revestidas en concreto. Para efectos de diseño se deben considerar dos casos: Cuando la cuneta se encuentra a nivel de la subrasante y cuando esta a nivel de la subbase, dependiendo del tipo de material que se encuentre en el sitio de la obra.

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Generalmente las cunetas se conectan a las alcantarillas o a los lavaderos que se encuentren en la vía. Las alcantarillas son estructuras que permiten el cruce de cauces de agua por debajo de las vías. Para efectos de diseño de alcantarillas se debe tener en cuenta: la tubería sin terraplén, con terraplén y por último la trinchera imperfecta. El drenaje subterráneo consiste en disponer las aguas de la subrasante y con la intercepción del agua por debajo de la vía. La subbase es el material más utilizado como drenante subterráneo por su porosidad. También suelen utilizarse geomembranas impermeables en medio de las capas de subbase granular y la capa subrasante para evitar que la humedad del suelo deteriore la estructura de pavimento. El subdrenaje en las vías reduce los efectos del agua interna sobre la estabilidad de las calzadas y de las explanaciones. El agua puede manifestarse a partir del nivel freático, zonas de agua repartidas en la estructura de la vía que dificultan la realización de las obras y deterioro en las bancas existentes. La función del drenaje interno es facilitar la ejecución de las explanaciones, aumentar la capacidad portante de la subrasante y mejorar la estabilidad de los taludes Los subdrenes longitudinales son dispositivos de drenaje interno que permite la fácil eliminación de las aguas de infiltración, direccionamiento de los acopios de agua ubicados por debajo del nivel de la subrasante. Las capas drenantes pueden preverse en zonas de corte o terraplén. Los materiales de la capa drenante no deben arrastrar el material del filtro a través de as juntas de la tubería, el material de filtro debe estar libre de contaminantes y tener una permeabilidad superior a la del suelo. La seguridad vial depende directamente de los conductores de los vehículos, ya que ellos deciden en vía como circular por las rutas, a que velocidad y cual trayectoria tomar. Los principales factores que garantizan la seguridad de los conductores son: Estado físico, conocimiento de reglamento de tránsito y los tiempos de reacción al momento de conducir. Los accidentes viales son ocasionados en la mayoría de los casos por falta de precaución de los conductores, deterioro de las vías y fallas en los vehículos. Para mejorar las condiciones de seguridad vial en muchos países se implementó un área dedicada a la Ingeniería vial en la cual se busca mitigar los principales factores que originan file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano...20Urbano/Documentación/Unidad%202/Resumen.html (7 de 8) [10/09/2015 07:08:35 a.m.]

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los accidentes y deficiencias en la seguridad vial de peatones y conductores. La seguridad en los vehículos se ha incrementado notablemente con la reglamentación del uso del cinturón de seguridad, el airbag y los seguros para menores de edad. Las técnicas de control del tráfico más utilizadas son las señales de tránsito, las cuales informan a los usuarios del sistema de transporte el correcto desplazamiento por el mismo. Existen tres tipos de señales de tránsito: ●

Señales Reglamentarias: Son las de orden obligatorio que indican una instrucción o una prohibición del tránsito.

●

Las señales preventivas se emplean para avisar al usuario sobre la existencia de un peligro y/o situaciones imprevistas de carácter permanente o temporal, indicándole su naturaleza.

●

Las señales informativas indican a los usuarios de la vía los nombres de las rutas, ubicación de sitios importantes (hospitales, escuelas, restaurantes, etc.).

Las señales de tránsito tienen un carácter internacional y están concebidas para transmitir información con un mínimo de palabras. La forma y el color de las señales son indicativos de su contenido. El control del tráfico por medio de señales optimiza el sistema de transporte haciendo más eficiente y seguro la circulación de los vehículos y el manejo de peatones. Otro sistema de control son los semáforos informatizados. Los cuales organizan el tráfico a través de un cable enterrado bajo el asfalto. El principal condicionante de los semáforos es el tiempo, el cual dependiendo de la vía tiene rangos entre 30 seg y 1.5 min. En las grandes ciudades existe un sistema progresivo, en el cual se sincronizan debidamente los cruces de las arterias principales, cambiando los semáforos en intervalos de tiempo que permitan una velocidad constante de los vehículos.

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SEGURIDAD VIAL La seguridad debe empezar por los operadores de los vehículos, sea piloto, maquinista o conductor de vehículos, camión o autobuses. El operador toma decisiones la velocidad, la distancia entre vehículos, la elección de la ruta y la observancia de los reglamentos y las leyes están bajo su control. Independientemente de la pericia, la experiencia o la capacitación, son seres humanos con limitaciones y debilidades. La mejor capacitación y la mas larga experiencia pueden quedar anulados cuando el operador se sienta enfermo, esta bajo la influencia de las drogas o el alcohol, padece de fatiga o se encuentra afectado emocionalmente, o cuando carece del sentido de la responsabilidad. El tiempo de reacción es el que transcurre entre la percepción de la necesidad de actuar (reducir la velocidad, aplicar los frenos, hacer una maniobra), y el momento en que se inicia la acción. El tiempo de reacción varia entre 0.5 y 3 o mas segundos en condiciones normales de vigilancia, será mas largo se el operador se encuentra fatigado etc. Al operador se le debe auxiliar mediante el diseño apropiado de la vía, esto se logra a trabes del empleo de señales claras y legibles que ofrezcan únicamente la información necesaria, anticipándose al sitio en donde se tenga que entrar en acción. Se deben colocar señales de advertencia antes de la señal definitiva. Los operadores deben tomar otras decisiones. Determina su velocidad, si conviene alcanzar y rebasar otro vehículo, si hay que cambiar de curso y que tanto se puede aproximar a otro vehículo o a un objeto fijo. En las carreteras de todo el mundo mueren al año al menos medio millón de personas y unos 15 millones sufren lesiones. Las cifras de heridos varían mucho según la población y la densidad del tráfico, así como el grado de aplicación de las medidas preventivas y correctivas. Por lo general, se producen más muertes en las carreteras rurales, donde la velocidad es más elevada que en las zonas urbanas, pero las lesiones graves que precisan estancia en un hospital son al menos el doble en las vías urbanas, donde el tráfico es más problemático. Por lo que se refiere a la distancia recorrida, los motoristas, los ciclistas y los peatones tienen más riesgo de muerte o lesiones. La mayor parte de los accidentes son debidos a errores humanos; el mal estado de la calzada y los fallos del vehículo, en menor medida, son las otras dos causas de accidentes. Los principales errores humanos son: velocidad excesiva para las condiciones de la carretera, no ceder el paso en los cruces, distancia de seguridad demasiado reducida, adelantamientos indebidos y percepción o enjuiciamiento equivocados de la situación que se presenta. El deterioro de la percepción como consecuencia del consumo de alcohol es otro factor de importancia. Las deficiencias de la carretera que son factores básicos de los accidentes son: mal diseño del trazado y del control en los cruces, señalización inadecuada, mala iluminación de la vía, superficies resbaladizas y obstrucciones por vehículos mal estacionados. Los principales

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fallos del vehículo se deben a defectos en neumáticos, frenos y luces, consecuencia casi siempre de un inadecuado mantenimiento.

Ingeniería Vial Son ya muchos los países que aplican medidas de bajo coste para resolver los “puntos negros” (lugares en los que hay numerosos accidentes). La reducción de accidentes que se consigue es notable (no es infrecuente llegar a las tres cuartas partes), y las ventajas económicas son varias veces el coste de las medidas en su primer año de aplicación. Algunos sistemas que han tenido éxito son los cambios del trazado en cruces para definir con más claridad las prioridades (el empleo de circunvalaciones o glorietas es corriente en muchas ciudades), el uso más generalizado de marcas en la carretera para delimitar los carriles, y zonas de parada para los vehículos que van a efectuar un giro, mejora en la resistencia al deslizamiento sobre superficies húmedas, iluminación más uniforme en las calles y señales de orientación, información y aviso más visibles y legibles. En algunos países se ha demostrado que se consiguen mejores resultados cuando se adopta un enfoque sistemático para resolver el problema de la reducción de accidentes, y en los procedimientos se han incluido partes de las carreteras y zonas enteras. La gestión o administración de la seguridad en las áreas urbanas ha logrado una reducción del 15% de las lesiones en una zona completa, estableciendo en primer lugar una jerarquía de vías según su función: para tráfico de tránsito, distribución local del tráfico y acceso a zonas residenciales. A continuación se han aplicado las medidas de seguridad oportunas según las necesidades: reducir los conflictos y facilitar los desplazamientos, controlar la velocidad y el aparcamiento o estacionamiento de vehículos, reservar zonas a peatones y ciclistas en las vías más utilizadas, y establecer una velocidad de 30 km/h en determinadas zonas, como zonas residenciales o de juego. En este último caso se añaden medidas de mejora medioambiental y de reducción del tráfico. Las medidas de protección más comunes son el cinturón de seguridad, el airbag y las protecciones para niños. El empleo del cinturón de seguridad reduce el riesgo de muerte y de lesiones graves en un 45%. La publicidad ha tenido un papel fundamental a la hora de aumentar su empleo, pero para conseguir un efecto absoluto es preciso el respaldo de la legislación. La legislación sobre el uso obligatorio se introdujo por primera vez en el estado de Victoria, Australia, en 1971. En la actualidad casi todos los países tienen leyes que obligan a utilizar el cinturón de seguridad, y en algunos se ha logrado una tasa de cumplimiento del 90%. Otras medidas de protección que están consiguiendo respaldo son la utilización del casco en motos y bicicletas (una vez más siguiendo el ejemplo de Victoria), el uso de barreras protectoras contra choques en la zona central de las vías de alta velocidad y recubrir los objetos rígidos de los laterales de la carretera (postes, pies de las señales, pilares de puentes y árboles). Se han conseguido muchos avances en la búsqueda de una mayor protección para los peatones y los ciclistas que tienen contacto con vehículos de motor, pero aún no se han explotado a conciencia algunas posibilidades prometedoras.

Técnicas de Control Las señales viales son los medios físicos empleados para indicar a los usuarios de la vía pública la forma más correcta y segura de transitar por la misma, les permiten tener una información file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%.../Documentación/Unidad%202/Seguridad%20vial.html (2 de 7) [10/09/2015 07:08:36 a.m.]

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precia de los obstáculos y condiciones en que ella se encuentra.La señal vial es una norma jurídica accesoria, por lo tanto, de cumplimiento obligatorio. El usuario debe conocer su significado, acatar sus indicaciones y conservarlas, ya que la destrucción es un delito contra su seguridad y la de los demás.La clasificación de las señales viales más usual es la siguiente: ●

Verticales: de Reglamentación o Prescripción, Prevención o advertencia y las de Información.

Las señales de transito reglamentarias llamadas también imperativas. Tienen por finalidad señalar a los usuarios un acatamiento o una prohibición del tránsito. Las señales reglamentarias son en su mayoría, excepto las de PARE y CEDA EL PASO; circulares, con orla en rojo, y el mensaje o símbolo en color negro. A veces este distintivo va encerrado en un recuadro generalmente de fondo blanco, cuando se necesita de mayores explicaciones. Su finalidad, se reitera, es indicar a los usuarios las limitaciones o prohibiciones que rige el tránsito en los sectores señalizados.

Ceda el Paso

Pare

Altura Máxima

Ancho Máxima

No. Estacionar de 7 a 17 Hrs.

Figura 2.10 Señales de Transito Reglamentarias

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Excepto Buses

Fin Restricción

Virar solo Luz Roja y Flecha Verde

No Buses

No Estacionar Ni Detenerse

No Vehículos Carga

Permitido Virar en U

Peso Máximo Por Eje

Peso Máximo

Solo Bicicletas

No Vehículos Carga

Permitido Virar en U

Peso Máximo Por Eje

Peso Máximo

Figura 2.11 Señales de Transito Preventivas

Las señales preventivas tienen por objeto advertir al usuario de la vía, la existencia de un peligro y/o situaciones imprevistas de carácter permanente o temporal, indicándole su naturaleza. Tiene la forma de un cuadrado con una de las diagonales en sentido vertical, su fondo es amarillo, símbolo en color negro y orla negra.

Resaltos Sucesivos

Badén

Zona de Curvas

Curva y Contracurva

Curva y Contracurva Cerrada

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Curva Cerrada

Curva

Dos Sentidos de Tránsito

Bandejón en Doble Vía

Bandejón en Una Vía

Ciclistas en la Vía

Maquinaria Agrícola

Proximidad Cables de Alta Tensión

Cruce de Peatones

Puente Levadizo

Ensanchamiento Angostamiento Proximidad de Angostamiento a Vuelos Bajos a Ambos Lados a Ambos Lados Túnel un Lado de la Vía de la Vía de la Vía Figura 2.11 Señales de Transito Preventivas

Las señales informativas tienen por finalidad indicar a los usuarios los antecedentes más indispensables e interesantes de la ruta. Estas señales informativas, llamadas de ruta y servicios, tienen formas y medidas que dependerán de las condiciones de visibilidad de la ruta y de la magnitud de la velocidad que tenga la vía. Sus colores son fondo verde y letras y símbolos en color blanco. Estas señales informativas indicas, por lo general, orientaciones de las rutas, kilómetros, ciertos file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%.../Documentación/Unidad%202/Seguridad%20vial.html (5 de 7) [10/09/2015 07:08:36 a.m.]

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lugares de interés, hospitales, estadios, centros o plazas de armas, sitios históricos, etc. Otras señales que indican servicios para el usuario se identifican por su color en fondo azul, símbolo en negro dentro de un cuadro blanco

Ski

Volcán

Fauna

Flora

Teléfono

Servicios

Transbordador

Gasolina

Glacial

Cerro

Excursión

Caza

Natación

Náutica

Pesca

Figura 2.12 Señales Informativas

Señales de tráfico Las señales de tráfico tienen un carácter internacional y están concebidas para transmitir información con un mínimo de palabras. La forma y el color de las señales son indicativos de su contenido. El primer objetivo del control del tráfico es la seguridad y el movimiento fluido de automóviles, autobuses, furgonetas y camiones en las calles de las ciudades y en las carreteras. La forma de conseguirlo va desde la simple mejora de las calles mediante la instalación de señales de tráfico y marcas en la carretera hasta la construcción de completos sistemas de control vial. Estos sistemas utilizan contadores de acceso a la vía para vigilar y controlar el acceso a las carreteras, controles por circuito cerrado de televisión para detectar cualquier pérdida de fluidez del tráfico y file:///F|/UMNG/Vías%20y%20transporte%20Urbano%.../Documentación/Unidad%202/Seguridad%20vial.html (6 de 7) [10/09/2015 07:08:36 a.m.]

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servicios de emergencia para auxiliar a los heridos en caso de accidentes. Otros medios para controlar el tráfico son las calles de dirección única, las normas de circulación y el empleo de señales. Las señales de tráfico, tanto de las ciudades como de carretera son las mismas en todo el mundo y están concebidas para transmitir información con un mínimo de palabras a fin de no confundir a los conductores que no conozcan el lugar ni el idioma. Semáforos informatizados Los semáforos informatizados detectan y responden al tráfico a través de un cable enterrado bajo el asfalto. Una corriente eléctrica pasa por el cable y crea un campo magnético. Cuando un automóvil interfiere con ese campo un ordenador o computadora de tráfico que está junto a la carretera detecta su presencia y hace cambiar el semáforo cuando no existe peligro. Las señales de tráfico se instalan para que vehículos y peatones se muevan sin riesgos en intersecciones muy concurridas. El sistema de tiempo fijo es el más utilizado en las señales de tráfico. La duración de la luz verde es siempre la misma y se regula para dar más paso al tráfico de la vía principal. El tráfico de esta vía se detiene periódicamente para que el tráfico de la vía secundaria atraviese la intersección durante un breve lapso antes de que el semáforo vuelva a dar paso al tráfico de la vía principal. La duración de los ciclos de cambio de señal se determina mediante estudios sistemáticos del flujo de tráfico y de las necesidades de los peatones y pueden modificarse a lo largo del día según el grado de intensidad de la circulación. También pueden utilizarse controladores activados por el propio tráfico, que modifican la duración de la luz verde de una calle según los cambios del tráfico. Otro sistema es el denominado sistema progresivo, empleado en las grandes arterias de diversas ciudades. Las señales de los sucesivos cruces de la arteria están sincronizadas para que cambien de rojo a verde a intervalos fijos, de forma que un vehículo que mantenga una velocidad constante pueda moverse sin interrupción en circunstancias normales. La sincronización progresiva de las señales forma parte del funcionamiento de muchos sistemas para grandes arterias de un solo sentido. Un tercer tipo de control de señales se basa en el control informatizado de las redes de señales. Los cambios de señal no están predeterminados, sino que se ordenan según las necesidades del tráfico y están programados en función de los datos que envían unos sensores situados en las calles.

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VELOCIDAD ESPECÍFICA

FRICCIÓN LATERAL

(Km./hr)

30

0.180

40

0.172

50

0.164

60

0.157

80

0.141

100

0.126

110

0.118

120

0.110

Tabla 2.1 Coeficientes de fricción lateral recomendados

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TAMIZ

% PASA BG-1

BG-2

1 ½¨

100

-

1¨

70-100

100

¾¨

60-90

70-100

3/8¨

45-75

50-80

4

30-60

35-65

10

20-45

20-45

40

10-30

10-30

200

5-15

5-15

Tabla 2.10 Franja Granulométrica para Material de Base Granular

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TAMIZ

% PASA MAF-1

MAF-2

1¨

-

100

¾¨

100

70-100

½¨

70-100

-

3/8¨

-

20-45

4

10-30

0-20

8

0-10

0-10

200

0-2

0-2

Tabla 2.11. Granulometrías Para Mezclas Abiertas en Frío

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TAMIZ

% PASA

3/8¨

100

4

80-100

8

65-100

16

45-80

30

25-60

50

7-40

100

3-20

200

2-10

Tabla 2.12. Granulometría Para Arena Asfalto

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VELOCIDAD ESPECÍFICA (Km./

PERALTE (%)

hr)

30

8.0

40

8.0

50

8.0

60

8.0

80

7.5

100

6.5

110

6.0

120

5.5

Tabla 2.2 Valores de peralte recomendados

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TIPO DE

TIPO DE

CARRETERA

TERRENO

Principal de 2 calzadas

Principal de una calzada

Secundaria

Terciaria

VELOCIDAD DE DISEÑO 30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Plano

-

-

-

-

-

-

4

3

3

3

Ondulado

-

-

-

-

-

5

5

4

4

4

Montañoso

-

-

-

-

-

6

6

5

5

5

Escarpado

-

-

-

-

-

7

6

6

6

-

Plano

-

-

-

-

5

4

4

3

-

-

Ondulado

-

-

-

6

6

5

5

4

-

-

Montañoso

-

-

-

8

7

7

6

-

-

-

Escarpado

-

-

-

8

8

7

-

-

-

-

Plano

-

-

7

7

7

6

-

-

-

-

Ondulado

-

11

10

10

9

8

-

-

-

-

Montañoso

-

15

14

13

12

-

-

-

-

-

Escarpado

15

14

13

12

-

-

-

-

-

-

Plano

-

7

7

7

-

-

-

-

-

-

Ondulado

11

11

10

10

-

-

-

-

-

-

Montañoso

14

13

13

-

-

-

-

-

-

-

Escarpado

16

15

14

-

-

-

-

-

-

-

Tabla 2.3 Relación entre pendiente máxima (%) y velocidad de diseño

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CLASIFICACIÓN DE LA

CBR (%)

SUBRASANTE

S1

2

S2

3-5

S3

6-10

S4

11-20

S5

> 20

Tabla 2.4 Clasificación de los suelos de subrasante

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PROFUNDIDAD DEL NIVEL FREÁTICO (m)

CLASIFICACIÓN DE LA SUBRASANTE ARENA NP

ARCILLA ARENOSA IP=10

IP=20

ARCILLA

ARCILLA

LIMOSA

PESADA

IP=30

IP=40

0.50

S3

S3

S2

S2

S1

1.00

S4

S3

S3

S2

S1

2.00

S4

S4

S3

S3

S2

3.00 o más

S5

S4

S3

S3

S2

Tabla 2.5

Clasificación de subrasantes bajo superficies impermeables en presencia de la tabla de agua

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MATERIALES LIMOCLASIFICACIÓN

MATERIALES GRANULARES

ARCILLOSOS

GENERAL

(35 % ó menos pasa por el tamiz Nº 200)

(más del 35 % pasa por el tamiz Nº 200)

CLASIFICACIÓN

A-1

POR GRUPOS Y SUBGRUPOS

A-1-a

A-2

AD-1-

A-7

A-3

b

A-4

A-5

A-6

A-7-5

A-2-4

A-2-5

A-2-6

A-2-7

máx.35

máx.35

máx.35

máx.35

mín.36

mín.36

mín.36

mín.36

máx.40

mín.41

máx.40

mín.41

máx.40

mín.41

máx.40

mín.41

máx.10

máx.10

mín11

mín11

máx.10

máx.10

mín11

mín11 (·)

A-7-6

Análisis granulométrico, % que pasa por el tamiz Nº 10 (*)

máx.50

Nº 40 (**)

máx.30

máx.50

mín.51

Nº 200 (***)

máx.15

máx.25

máx.10

Características de la fracción que pasa por el tamiz Nº 40 Límite líquido Índice de plasticidad

máx.6

No procede

Tipos de los materiales preponderantes

Fragmentos de piedra; grava y arena

Arena fina

Clasificación general como explanada

Grava y arena limosa o arcillosa

Excelente a bueno

Suelos limosos

Suelos arcillosos

Regular a malo

(*): Tamiz 2 UNE (**): Tamiz 0,40 UNE (***): Tamiz 0,80 UNE (·):

El índice de plasticidad del subgrupo A-7-5 es igual o menor que el límite líquido menos 30 El índice de plasticidad del subgrupo A-7-6 es mayor que el límite líquido menos 30 Tabla 2.6. Clasificación de suelos y de mezclas de suelos y agregados de la American Association Of State Highways Andtransportation Oficials (AASHTO)

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CLIMA

LÍMITE

ÍNDICE DE

CONTRACCIÓN

LÍQUIDO

PLASTICIDAD

LINEAL

Tropical Húmedo y lluvioso

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