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Descripcion de Carreteras e Ingenieria Vial
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Introducción
El transporte por carretera a lo largo de la historia se ha hecho
esencial para el desarrollo de la humanidad en sentido general. Es por esto
que se le ha dado suma importancia a dar condiciones óptimas a los medios
de transporte: terrestres, marítimos y aéreos.
El diseño de carreteras debe hacerse siempre con la finalidad de
garantizar la seguridad y la comodidad de las personas siempre y cuando
ésta esté acondicionada topográficamente para la circulación de vehículos
sin poner en riesgo la vida de quienes la transitan.
Tomando esto en consideración nos apoyamos (para este proyecto)
en el M-012, guía que establece los parámetros adecuados para el diseño
geométrico de este de tipo vías.
Transporte
El transporte ha sido de gran importancia para el desarrollo de los seres
humanos, existiendo desde los tiempos remotos.
Al poderse desarrollar sus actividades cotidianas, esto es por permitir el
flujo de las labores tanto personales como económicas, yendo de un punto a
otro (también puede ser a varios puntos).
Los motivos de transporte pueden ser varios, como son:
-Salud.
-Alimento.
-Educación.
-Trabajo.
-Recreación.
Evolución del transporte:
El proceso evolutivo ha sido de siglos en la historia humana. En el
proceso, se muestran cambios claves para su propulsión y extensión actual.
Como sabemos, el hombre se ha movido sobre suelo y agua con medios
rudimentarios. La rueda, junto con la vela, el remo y el timón permitieron
recorrer distancias a nuestros antepasados.
Desde el siglo XVI se construyen de madera y más tarde de hierro.
También se extiende el transporte en vagones tirados por caballos.
La máquina de Watt, en el siglo XVIII, permite construir locomotoras
pero debido a su coste este transporte tarda en desarrollarse hasta 1825 año
en el que se crea la primera locomotora de tren pero es en el siglo XIX
donde se convierte en el transporte “por excelencia”.
Los avances del siglo XIX se producen por la máquina de vapor, se
aplica a los barcos, se mejoran los sistemas de mando y la cartografía, que
hace posible la aparición de barcos de carga y descarga, además de los
barcos pasajeros, que se usan con fines turísticos.
En el siglo XIX se comienzan a sentar las bases para el automóvil y la
aeronáutica.
Durante el siglo XX se produce un gran desarrollo en varios campos lo
que produce una expansión del transporte que sufre un carácter masivo y
un papel principal en la economía, la sociedad, la cultura y la política.
Origen y desarrollo histórico de las vías de comunicación:
Las vías de comunicación son los espacios donde se puede transitar, de
manera predeterminada, con varios fines, principalmente el de la
comunicación de dos o más localidades. Surgen con la necesidad de
facilitar varios aspectos de la vida de las personas.
Según registros históricos, las primeras civilizaciones en suelo europeo se
encuentran en el Ego. En Creta quedan restos de una primera carretera, que
a través de un puente de piedra conducía hasta el palacio de Cnosos, centro
de la civilización minoica, contemporánea de la egipcia y la mesopotámica.
La enorme extensión que llegó a abarcar el Imperio Romano, hizo de las
comunicaciones una cuestión esencial para la propia administración y
control de los diversos pueblos.
El poderío militar y el comercio de los dos principales pilares de Roma,
difícilmente habrían podido resistir durante siglos si la movilidad que les
proporcionaban las vías de comunicación no hubiera multiplicado la
eficacia de unos medios limitados. Ellos hicieron posible la omnipresencia
de los ejércitos romanos.
Las vías de comunicación dentro del Imperio Romano tejieron una
amplia red por gran parte del territorio, uniendo entre sí y con la capital,
Roma, las principales ciudades y puestos militares estratégicos.
Siguieron en principio las primeras rutas que abrieron las tropas en sus
conquistas de nuevos territorios y las vías seguidas por el comercio.
En su inicio fueron simples caminos, que libres de vegetación y de
grandes obstáculos facilitaban enormemente el avance de los carros o la
marcha rápida de ejércitos pero pronto comenzaron a realizarse mejoras, en
especial en aquellos que unían los puntos más importantes.
Las carreteras como tal las conocemos en la actualidad son muchas veces
el perfeccionamiento de antiguas rutas y caminos existentes ya en tiempos
que se remontan a menudo a muchos siglos. Así, numerosos ejes de
comunicación principales en todos los países europeos siguen rutas
ocupadas antaño por calzadas romanas, estando muchos casos superpuestos
a ellas.
A comienzos del siglo XIX, con la creciente necesidad de vías de
comunicación a consecuencia de la industrialización generalizada, el
británico J. Mac Adam creó un sistema de financiamiento de los caminos,
conocido como macadán y que consistía en cubrir la superficie con una
capa de piedras trozadas que se apisonaban, aportándole así la consistencia
adecuada y además dándole una ligera forma arqueada de modo que el
agua de lluvia no se encharque y corra hacia las cunetas laterales.
Tiempo después surgen las autopistas, que son consideradas un avance
notable sobre la carretera y es resultado directo de la importancia cada vez
mayor que ha adquirido el automóvil en el curso del presente siglo. Se le
define básicamente como una vía de circulación rápida de dos calzadas
separadas por una valla o una franja de terreno más o menos ancha, sin
cruces y con accesos restringidos.
Ingeniería del transito, definición y objetivo:
La Ingeniería de tráfico es una rama de la ingeniería de transporte (a su
vez rama de la ingeniería civil) que trata sobre la planificación, diseño y
operación de tráfico en las diferentes vías, brindando facilidad para el flujo
de los vehículos al proponer diseños.
Tiene como objetivo, mejorar el flujo del transito.
Elementos que componen el transito:
En el escenario vial, se dan varias participaciones de elementos que la
conforman para hacerla un núcleo importante. Estos elementos son:
-Camino o vía: es la faja de terreno acondicionado para el tránsito de
vehículos, (calles, caminos, brechas, carreteras, autopistas etc.).
-Vehículo: es el que cuenta con sistema de propulsión autónoma o
mecánica es decir que lleva su propio motor y son de 2,4, 8 o más ruedas o
son impulsados físicamente por el conductor, destinados al transporte de
personas o carga (bicicletas, motos, automóviles, camiones, etc.).
-Usuario o persona: puede participar como conductor, pasajero, y peatón,
ya que es un factor determinante en la toma de decisiones.
-Peatón: es persona que camina o anda a pie, en contraposición a quien
va en vehículo.
-Conductor: es quien conduce un vehículo.
Clasificación de los vehículos a motor y las vías:
Clasificación de vías, para efectos de determinar su prelación, las vías se
clasifican así:
-Dentro del perímetro urbano:
Vía de metro o metrovía
Vía troncal
Férreas
Autopistas
Arterias
Principales
Secundarias
Colectoras
Ordinarias
Locales
Privadas
Ciclorrutas
Peatonales
- En las zonas rurales:
Férreas
Autopistas
Carreteras Principales
Carreteras Secundarias
Carreteables
Privadas
Peatonales
En lo que se refiere a vehículos de motor, se clasifican en:
Automóvil
Camión
Patana
Autobús
Tractor
Motocicleta
Cuatrimotor
Scooter o pasola
Volumen de tránsito:
Se define como el número de vehículos que pasan por un punto o sección
transversal dados, de un carril ó de una calzada, durante un periodo
determinado.
Estudios y métodos utilizados en el conteo vehicular:
El estudio que se hace en el conteo de vehículos tiene como objetivo de
determinar el volumen de tránsito que se encuentra en cierta sección de
vías. Este tiene diferentes métodos:
-Método automático: este se hace mediante una tubería dentro del
pavimento, que registra los vehículos. Ente no registra movimientos de
tierra.
-Método fotográfico: es aquel que se da, como dice su nombre, por medio
de fotografía.
-Método mecánico o manual: es aquel método que emplea el conteo
manual de personas en la intersección de la carretera.
En este tipo de estudio se determinan las diferentes clasificaciones de
tránsito que se dan en una intersección que se toma para el estudio, como
son:
-TPDA o Tránsito Promedio Diario Anual, que se obtiene dividiendo el
tránsito anual entre 365 días.
-TPDM o Tránsito Promedio Diario Mensual, que se obtiene dividiendo
el tránsito mensual entre el número de días que posea el mes en el que se
realiza el estudio.
-TPDS o Tránsito Promedio Diario Semanal, que se obtiene dividiendo el
tránsito semanal entre los días de la semana (7).
-VHP o Volumen Horario Proyecto, se obtiene al multiplicar el TPDA
por el coeficiente K, que puede ser 0.15 en zonas urbanas y 0.10 en zonas
rurales.
Hora pico:
La hora punta u hora pico es el lapso de tiempo en donde ocurren
mayores congestiones de vehículos.
Factor hora pico:
Es el volumen de la hora máxima demandada horaria, dividido entre el
flujo de 0.15 min de la hora máxima demandada.
Diagrama de barras:
Un diagrama de barras es utilizado para la representación de valores y
resultados, en gráficas con barras y eje cartesiano.
Velocidad:
La velocidad es la relación de cociente existente entre la velocidad y el
tiempo.
La velocidad de proyecto o velocidad de diseño, es el valor de la
velocidad que se escoge para realizar el diseño geométrico de la carretera.
Correspondiente a la máxima velocidad que se podrá mantener con
seguridad sobre la carretera cuando prevalezcan las condiciones de diseño.
Los conductores noveles no superarán los 40 km/h en las vías urbanas y
travesías ni los 80 km/h en el resto de las vías. La velocidad máxima que
un turismo o una motocicleta pueden alcanzar son:
-50 km/h en vías urbanas y travesías.
-100 km/h en autovías y carreteras convencionales con al menos dos
carriles en cada sentido o provistas de arcén de más de 1,50 metros de
ancho.
-120 km/h en autopistas.
-90 km/h en el resto de las carreteras.
Estos límites genéricos podrán rebasarse en 20 km/h cuando se realiza un
adelantamiento. Los camiones, los vehículos articulados y los automóviles
con remolque no pueden ir a más de 80 km/h en las carreteras con más de
un carril por sentido, o arcén de anchura superior a 1,50 metros o con carril
para vehículos lentos, ni los autobuses a más de 90 km/h. Estos límites son
de 70 km/h y 80 km/h respectivamente en el resto de las carreteras. En las
autopistas, el límite genérico de velocidad para los automóviles con
remolque es de 80 km/h, que es de 90 km/h para camiones y vehículos
articulados y de 100 km/h para autobuses
El resto de vehículos no deben rebasar los 25 km/h, no teniendo
permitida la circulación por autopista. Los vehículos especiales, los
ciclomotores, los coches de minusválido, cuya velocidad máxima genérica
es de 40 km/h en el resto de las vías, no tienen permitida la circulación por
autopista.
Estudio de velocidad local y de recorrido:
La velocidad de recorrido es la velocidad media de un vehículo al
recorrer un tramo de carretera.
Capacidad vial:
La capacidad de una sección de carretera se define como el número
máximo de vehículos que tienen una probabilidad razonable de atravesarla
durante un periodo dado de tiempo en unas condiciones determinadas de la
carretera y del tráfico, expresado en vehículos/hora. Para que alcance una
sección de carretera es necesario:
-Que haya una demanda de tráfico suficiente en el acceso a la sección.
-Que no exista una sección anterior de menor capacidad, que impida que
la intensidad del tráfico se mantenga en la entrada.
-Que no exista una sección posterior de menor capacidad que dé lugar a
la formación de una cola de vehículos que llegue a impedir la salida de los
mismos de la sección considerada.
Debido a la fluctuación aleatoria del tráfico pueden presentarse valores
muy altos de la intensidad durante periodos muy cortos, por lo que
normalmente interesa más definir la capacidad mediante el número de
vehículos que pasan durante un periodo suficientemente largo para eliminar
las oscilaciones aleatorias, por ejemplo, quince minutos o una hora.
La capacidad depende de las condiciones existentes. Estas condiciones se
refieren fundamentalmente a las características de la sección (trazado,
estado del pavimento, etc.) y las del tráfico (especialmente su
composición). Además que hay que tener en cuenta las regulaciones de la
circulación (limitaciones de velocidad, prohibiciones de adelantamiento,
etc.) que influyen en el tráfico. Por último hay que considerar las
condiciones ambientales y meteorológicas, aunque la influencia de estos
factores es pequeña, y sólo condiciones excepcionales pueden llegar a ser
importantes.
Para determinar esta y los niveles de servicios, de los cuales se hablará
más adelante, en los tramos de carretera con circulación continua, el
procedimiento empleado en el Manual de Capacidad sigue los siguientes
pasos:
-Determinar la capacidad o intensidad de servicio en condiciones ideales.
Por ejemplo:
Las condiciones para estas vías son:
En Autopistas y autovías:
-Anchura del carril no inferior a 3,60 m.
-Obstáculos laterales a la derecha a más de 1,80 m.
-Obstáculos laterales a la izquierda (mediana) a más de 0,60 m.
-Tráfico formado exclusivamente por coches.
-Terreno llano (rampas con inclinación inferior al 2 por 100).
-Enlaces separados a más de 3 km.
-Conductores que conocen la vía.
-En autopistas y autovías urbanas, calzadas con 5 o más carriles.
Otras vías:
-Anchura de carril no inferior a 3,60 m.
-Suma de distancias a los obstáculos laterales a la calzada mayor de 3,60
m (si alguna distancia es mayor de 1,80 m se supondrá igual a 1,80m).
-Tráfico formado exclusivamente por coches.
-Terreno llano (rampas con inclinación inferior al 2 por 100).
-Conductores que conocen la vía.
-No hay accesos directos a la calzada.
-Mediana entre las dos calzadas.
-Determinar los factores de corrección. Por ejemplo:
Enlaces por km ƒe (km/h)
≤0,3 0
0,4 1,1
0,5 2,1
0,6 3,9
0,7 5,0
0,8 6,0
0,9 8,1
1,0 9,2
1,1 10,2
1,2 12,1
Autopistas y autovías. Factor de corrección por enlace
-Calcular el valor real de la capacidad o las intensidades de servicio. Para
ello bastará multiplicar el valor de la capacidad (o intensidad de servicio)
en condiciones ideales por los factores de corrección.
Siguiendo estos procedimientos se pueden resolver tres tipos de
problemas:
-Calcular la intensidad que puede pasar por una carretera cuyas
características se conocen, manteniendo un nivel de servicio establecido.
-Determinar cuál es el nivel de servicio que se alcanza en una carretera
de la que se conocen sus características y la intensidad del tráfico que
circula por ella durante una hora determinada.
-Determinar cuáles deben ser las características de una vía para que
circula en un determinado nivel de servicio, conociendo la intensidad
horaria.
Esta utiliza formulas para obtener resultados, como son la de capacidad
por carril:
-Autovías y autopistas
C=1,800 + 5(VL)
-Otras vías
C=1,200 + 10(VL)
Siendo:
C: capacidad, en coche/horas/carril
VL: velocidad libre (se define como la velocidad media de los coches
cuando el tráfico es ligero (inferior a 1,300 vehículos/h/carril)), dado en
km/h.
*La fórmula de la velocidad libre (VL es: VL=VLB-ƒa-ƒ0-ƒe-ƒm-ƒc)
Siendo:
VLB: velocidad libre básica
ƒa: Anchura de carril
ƒ0: Obstáculos laterales
ƒe: Separación entre enlaces (sólo en autopistas y autovías)
ƒm: Tipo de mediana (sólo en otras vías con calzadas separadas)
ƒc: Número de acceso (sólo en vías con calzadas separadas)
La densidad en capacidad será:
-Autopistas y autovías:
Dc=28
-Otras vías:
Dc=35-(VL/10)
Siendo:
Dc: Densidad, de coches/km/carril
VL: Velocidad libre, en km/h
Estos son algunos ejemplos de ello.
Diferentes tipos de capacidad vial:
La capacidad vial, posee diferentes clasificaciones según las condiciones
que en esta se exija en la vía. Estas son:
-Capacidad ideal: el número máximo de automóviles que podrían pasar
por un punto dado en una trocha ó carretera durante una hora, bajo las
condiciones de carretera y tránsito ideales, es decir, sin dificultad real
existente.
-Capacidad básica: el número máximo de automóviles que podrían pasar
por un punto dado en una trocha ó carretera durante una hora, bajo las
condiciones de carretera y tránsito más próximas a las ideales que sea
posible obtener.
-Capacidad posible: el número máximo de vehículos que podrían pasar
por un punto dado en una trocha ó carretera durante una hora, bajo las
condiciones prevalecientes de carretera y tránsito. Es menor que la
capacidad básica, porque hace menoscabo en una o más de cinco
condiciones consideradas al establecer la capacidad básica.
-Capacidad práctica: el número máximo de vehículos que podrían pasar
por un punto dado de una carretera ó una trocha determinada durante una
hora, sin que la densidad de tránsito sea tan grande como para que cause
demora poco razonable, peligro o restricción de la libertad del conductor
para maniobrar bajo las condiciones prevalecientes de calzada y tránsito.
Poco razonable es un término relativo y varía para los diferentes lugares.
En áreas urbanas, por ejemplo, un chófer ésta dispuesto a aceptar las
normas de la velocidad por el tránsito en mayor extensión que otros rurales.
Así, la capacidad práctica para las mismas facilidades será mayor en áreas
rurales que en áreas urbanas.
Por lo que concierne al conductor individual, la velocidad, sobre todo, es
el índice más significativo de congestión. Conforme aumenta el volumen
de transito se dificulta la oportunidad de mantener una velocidad
seleccionada; en particular la libertad del conductor de alta velocidad es
afectada.
Los valores recomendados para capacidades prácticas han sido
establecidos en volúmenes de transito que dan condiciones satisfactorias de
operación a la mayoría de usuarios. Esto, en su oportunidad, debe ser
pesado contra aspectos de financiamiento de agencia particular. El comité
no hace recomendaciones positivas en capacidad de carreteras en cuanto a
capacidades prácticas de carriles de tránsito.
Estos tipos pueden variar según la capacidad de la vía que se tome, como
la del carril de tránsito.
El carril de tránsito tiene una capacidad básica, la cual es el máximo
número de carros de pasajeros que pueden pasar por un punto dado sobre el
carril o el camino durante una hora bajo las condiciones de tránsito más
cercanas al camino ideal que pueden ser logradas. Esto supones que todos
los vehículos viajan a la misma velocidad y con el mínimo espacio
permitido por el promedio de chóferes cuando van detrás de otro vehículo.
Debe observarse que la capacidad básica de un carril es de
aproximadamente 2,000 vehículos de pasajeros por hora, además, esta
capacidad se manifiesta con velocidades entre 50 y 65 km/h.
Índice de congestión:
Es una cifra la cual se obtiene de ciertas operaciones obtenidas de los
datos, lo cual nos permita sacar una conclusión, en este caso de los
congestionamientos en una determinada localidad con caminos y carreteras.
De la aplicación de los indicadores topológicos de congestión se puede
inferir que una ciudad con menor población y mayor compacidad que otra
tendrá menor índice de congestión que la respectiva. Por contra, una ciudad
con mayor población y menor compacidad tendrá mayor índice de
congestión. Es decir que los parámetros más influyentes sobre la
congestión son la compacidad y la población del área de estudio. De las
ciudades con similar compacidad, tienen menor índice de congestión las
que tienen menor población. Ello significa que para ciudades grandes no es
suficiente la compacidad para tener un índice de congestión aceptable.
Las ciudades difusas tienen un índice de congestión más elevado que las
compactas incluso siendo éstas mayores. Es decir, que los casos de
ciudades menos compactas (o más difusas) presentan índice de congestión
menos optimizados. En términos generales, la contribución de las vías
principales en términos de congestión de tráfico aumenta respecto a la
contribución del total de vías en las áreas metropolitanas de menores
dimensiones. Pero la conclusión principal que se puede inferir del análisis
realizado en lo que se refiere a la aplicación de indicadores topológicos es
que es posible estimar los impactos de la congestión de tráfico mediante
datos topológicos relacionados con las redes de calles y carreteras de las
áreas metropolitanas, datos de población y superficies urbanas. Esta
aseveración surge del hecho de constatar la existencia de una correlación
lineal con un coeficiente de correlación muy elevado (R2 = 0,9728) entre
los resultados del índice objetivo de congestión (IOC) y los del índice
topológico I10.
Niveles de servicio:
Es una medida puramente cualitativa de las condiciones de circulación,
que tiene en cuenta el efecto de varios factores como la velocidad y el
tiempo de recorrido, la seguridad, la comodidad de conducción y los costes
de funcionamiento. La manera de combinar estos factores depende del tipo
o elemento de carretera que se esté considerando, por lo que la definición
de cada nivel de servicio particular es distinta en intersecciones, en tramos
de carreteras de dos carriles, en autopistas, etc. Se emplean 6 niveles de
servicio que se designa, de mejor a peor, por las letras mayúsculas de la A a
la F. Como ejemplo de estas descripciones por niveles podemos mencionar
las correspondientes a tramos de carreteras de circulación ininterrumpida.
-Nivel de servicio A. La velocidad de los vehículos es prácticamente
igual a la que libremente elegirían sus conductores si no se vieran
obligados a modificar a causa de otros vehículos. Cuando un vehículo
alcanza otro más lento puede adelantarse prácticamente sin sufrir ninguna
demora, por lo que los conductores no se sienten estorbados por otros
vehículos. Este nivel de servicio corresponde a una de las condiciones de
circulación libre, con gran comodidad física y psicológica para los
conductores. Los incidentes menores que se puedan producir son
amortiguados rápidamente sin que influencien la circulación general.
-Nivel de servicio B. Representa unas condiciones razonablemente
buenas dentro del régimen de circulación libre. La velocidad de los
vehículos, especialmente la de los más rápidos, se ve influenciada por otros
vehículos, y pueden verse demorados durante ciertos intervalos por otros
más lentos, pero no llegan a formarse colas porque hay oportunidades de
adelantamiento, siendo fácilmente absorbibles los incidentes menores,
aunque los deterioros locales del servicio corresponden a unas condiciones
de circulación estable.
-Nivel deservicio C. la mayor parte de los conductores deberán ajustar su
velocidad teniendo en cuenta la de los vehículos que les preceden, porque
las posibilidades de adelantamiento son reducidas y se forman grupos de
vehículos que circulan a la misma velocidad. La circulación sigue siendo
estable, porque las perturbaciones debidas a los cambios de velocidad se
suelen disipar sin llegar a producir una detención total. Sin embargo, en
algunos casos se pueden presentar durante cortos intervalos de tiempo
puntas de tráfico que produzcan situaciones inestables. El conductor a un
notable aumento da la tensión para mantener la necesaria atención para
circular con seguridad.
-Nivel de servicio D. Todos los vehículos deben regular su velocidad
teniendo en cuenta la marcha de los vehículos precedentes. La velocidad
media se reduce y se forman las caravanas, ya que resulta difícil adelantar
otros vehículos. La circulación se aproxima a la inestabilidad, y cualquier
incremento en la intensidad de tráfico puede dar lugar a la detención de la
circulación. Estas condiciones de circulación sólo resultan tolerables
durante cortos periodos de tiempo.
-Nivel de servicio E. Corresponde a condiciones de circulación en las que
la intensidad de tráfico llega a alcanzar a la capacidad de la carretera. La
velocidad media de todos los vehículos es prácticamente igual, y se forman
largas caravanas con separaciones muy pequeñas entre vehículos, ya que
resulta imposible cualquier maniobra de adelantamiento o cambio de carril.
Son frecuentes las detenciones bruscas debidas a cualquier tipo de
incidente. Es una situación límite que sólo puede mantenerse durante
periodos costos, ya que a la larga se producirá alguna detención, y se
circulará con detenciones y arranques sucesivos.
-Nivel de servicio F. Corresponde a la situación de congestión, producida
cuando la intensidad del tráfico que entra en un tramo de carretera
sobrepasa la capacidad en la salida del mismo. Mientras se mantenga esta
situación se irá formando una cola de vehículos, que avanzará muy
lentamente y con frecuentes paradas hasta conseguir atravesar la zona
congestionada. En estas condiciones la velocidad media es muy baja y
dependerá del tiempo transcurrido desde que empezó la congestión, ya que
al ir aumentando la longitud de la cola de vehículos, se tardará más tiempo
en recorrer la zona congestionada. La situación resulta completamente
inaceptable, y denota la existencia de una sección cuya capacidad es
insuficiente para la demanda.
En la práctica, resulta muy difícil tener en cuenta todos los factores que
intervienen en la descripción del nivel de servicio; por ello el Manual de
Capacidad relaciona los niveles de servicio con uno o dos parámetros que
pueden medirse, y que son los más representativos del estado de la
circulación para el tipo de elemento de carretera que se esté estudiando.
Se puede llegar a la intensidad de servicio, correspondiente a dicho nivel
al máximo número de vehículos que pueden atravesar por unidad de tiempo
una sección de carretera, de forma que no sobrepase dicho nivel de
servicio, expresado en vehículos/hora. Es decir, que si la intensidad del
tráfico que circula por la carretera es mayor que esta intensidad de servicio,
las condiciones de circulación no correspondían al nivel de servicio
considerado, sino a otro peor. Como en el caso de la capacidad, estas
intensidades de servicio dependerán de las condiciones de la carretera, del
tráfico, de los sistemas de control de la circulación y las condiciones
ambientales.
Diversas circulaciones:
Es el transito o trafico de vehículos, la cual varía según la vía y el nivel
de servicio que en esta se ofrezca, yendo así desde circulaciones libres,
después estables y por último forzada.
Importancia de la carretera:
La importancia de las carreteras radica en que es la columna vertebral del
transporte, su construcción y mantenimiento se vuelven estratégicos. El
invertir o no invertir menos de lo necesario conduce a pérdidas de capital o
bien a gastos mayores en el futuro.
Bosquejo histórico:
El aumento de tamaño y densidad de las poblaciones en las ciudades de
las primeras civilizaciones y la necesidad de comunicación con otras
regiones se tornó necesaria para hacer llegar suministros alimenticios o
transportarlos a otros consumidores, es allí donde surgen las carreteras.
Las carreteras fueron los primeros signos de una civilización avanzada.
Los mesopotámicos fueron uno de los primeros constructores de carreteras
hacia el año 3500 a.C. Le siguieron los chinos, los cuales desarrollaron un
sistema de carreteras en torno al siglo XI a.C., y construyeron la Ruta de la
Seda (la más larga del mundo) durante 2.000 años; Los incas de
Sudamérica construyeron una avanzada red de caminos que no se
consideran estrictamente carreteras, ya que la rueda no era conocida por los
incas.
Estas llamadas carreteras recorrían todos los Andes e incluían galerías
cortadas en rocas sólidas. En el siglo I, el geógrafo griego Estrabón registró
un sistema de carreteras que partían de la antigua Babilonia; los escritos de
Heródoto, historiador griego del siglo V a.C., mencionan las vías
construidas en Egipto para transportar los materiales con los que
construyeron las pirámides y otras estructuras monumentales levantadas
por los faraones.
Aun existen algunas de las antiguas carreteras. Las más antiguas fueron
construidas por los romanos. La vía Apia empezó a construirse alrededor
del 312 a.C., y la vía Faminia hacia el 220 a.C. En la cumbre de su poder,
el Imperio romano tenía un sistema de carreteras de unos 80.000 km,
consistentes en 29 calzadas que partían de la ciudad de Roma, y una red
que cubría todas las provincias conquistadas importantes, incluyendo Gran
Bretaña. Las conocidas calzadas romanas tenían un espesor de 90 a 120
cm, y estaban compuestas por tres capas de piedras argamasadas cada vez
más finas, con una capa de bloques de piedras encajadas en la parte
superior.
Toda persona tenía derecho a usar las calzadas, según la ley romana, pero
los responsables del mantenimiento eran los habitantes del distrito por el
que pasaba.
Este sistema era eficaz para mantener las calzadas en buen estado
mientras existiera una autoridad central que lo impusiera; con la ausencia
de la autoridad central del Imperio romano durante la edad media (del siglo
X al XV), el sistema de calzadas nacionales empezó a desaparecer. El
gobierno francés instituyó un sistema para reforzar el trabajo local en las
carreteras a mitad del siglo XVII, y con este método construyó
aproximadamente 24.000 km de carreteras principales. Más o menos al
mismo tiempo, el Parlamento instituyó un sistema de conceder franquicias
a compañías privadas para el mantenimiento de las carreteras, permitiendo
a las compañías que cobraran un peaje o cuotas por el uso de las mismas.
Se hicieron perfeccionamientos en los métodos y técnicas de
construcción de carreteras Durante las tres primeras décadas del siglo XIX.
Los ingenieros británicos, Thomas Telford y John Loudon McAdam, y un
ingeniero de caminos francés, Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet, fueron los
responsables. El sistema de Telford implicaba cavar una zanja e instalar
cimientos de roca pesada. Los cimientos se levantaban en el centro para
que la carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe. La
parte superior de la carretera consistía en una capa de 15 cm de piedra
quebrada compacta.
El de McAdam mantenía que la tierra bien drenada soportaría cualquier
carga. En el método de construcción de carreteras de McAdam, la capa
final de piedra quebrada se colocaba directamente sobre un cimiento de
tierra que se elevaba del terreno circundante para asegurarse de que el
cimiento desaguaba.
El sistema de McAdam, llamado macadamización, se adoptó en casi
todas partes, sobre todo en Europa. Sin embargo, los cimientos de tierra de
las carreteras macadamizadas no pudieron soportar los camiones pesados
que se utilizaron en la I Guerra Mundial. Como resultado, para construir
carreteras de carga pesada se adoptó el sistema de Telford, ya que
proporcionaba una mejor distribución de la carga de la carretera sobre el
subsuelo subyacente. El declive de las carreteras tuvo lugar en el periodo
de expansión del ferrocarril en la última mitad del siglo XIX. Es en este
periodo donde se introduce el ladrillo y el asfalto como pavimento para las
calles de las ciudades.
Clasificación de carreteras:
Las carreteras se clasifican según varios criterios. Sin embargo se toman
en cuenta estas:
-Primarias o de red troncal: es la que une dos o más regiones en una
sección geográfica.
-Secundarias o red regional: es la que une redes de carreteras en la misma
región.
-Terciarias o de red local: une ciudades pequeñas o provincias.
Camino (Planeamiento vial):
Conjunto de estudios necesarios para definir la función que debe cumplir
una red viaria determinada, ordenando el conjunto de actuaciones a lo largo
de un tiempo fijo, determinando las características de las vías que la
componen, estableciendo la oportuna jerarquía y determinando los
promedios que deben dedicarse a cada una de las fases para su correcta
realización, fijando asimismo las prioridades convenientes.
Inventarios de caminos:
El inventario vial es un proceso que nos permite conocer los caminos que
componen la red vial de una determinada área, así mismo los componentes
del camino y el estado de conservación de los mismos. Antes de dar inicio
a los trabajos de mantenimiento, se debe efectuar el inventario detallado del
camino.
Tránsito rural:
Caminos rurales son aquellos de titularidad y competencia municipal que
facilitan la comunicación directa con pueblos limítrofes, con pequeños
núcleos urbanos o con fincas, y que sirven a los fines de la agricultura y la
ganadería.
Dentro del concepto de caminos rurales cabe distinguir entre caminos
vecinales (que enlazan unas vecindades con otras), de los rurales en sentido
estricto: ambos son caminos públicos a efectos de su conservación y
reivindicación.
Los caminos públicos son bienes de uso y dominio público. El carácter
público o privado dependerá de la naturaleza del suelo sobre el que
transcurren. Camino público es aquel cuyo suelo es público, y que debemos
diferenciar de la servidumbre de paso sobre suelo privado.
El tránsito de personas, vehículos o semovientes por los caminos rurales
se ajustará a las normas del Código de Circulación. En todo caso la
velocidad máxima autorizada no excederá de los 30 kilómetros por hora.
Los propietarios de las fincas colindantes deberán custodiar sus animales
para que éstos no interfieran la libre y adecuada circulación por los
caminos rurales habilitados para el tránsito rodado, en prevención de
accidentes.
Los dueños de los animales serán responsables de las obstrucciones,
daños o accidentes producidos por éstos siempre que se acredite el
cumplimiento de las mínimas normas de precaución por parte de los
usuarios del camino.
Financiamiento de caminos:
Financiar es aportar loas recursos necesarios para la elaboración de
caminos.
El financiamiento para estos tipos de proyectos, son ofrecidos con los
siguientes requerimientos:
-Presupuesto de la obra.
-Garantías reales.
-Tasaciones.
-Deslinde y titulo de propiedad.
-Estados financieros.
-Revisión de buro de crédito.
Proceso para la obtención de un financiamiento
-Hacer prepuesto de inversión (de la obra infraestructura).
-Determinar cuál es el presupuesto disponible personal.
-Investigar cuales financiamientos son más factibles. Será factible o lo
conveniente aceptar la tasa más atractiva.
-Después de analizar la tasa factible, recopilar las informaciones
requerida por la entidad financiera.
-Hacer acuerdo de pago.
-Firma de contrato.
-Desembolso.
La velocidad y accidentes de tránsito:
Se define la velocidad como la relación entre el espacio recorrido y el
tiempo que se tarda en recorrerlo, o sea, una relación de movimiento que
queda expresada, para velocidad constante, por la formula: V=d/t.
Como la velocidad que desarrolla un vehículo queda afectada por sus
propias características, como del conductor y de la vía, por el volumen de
transito y por las condiciones atmosféricas imperantes, quiere decir que la
velocidad a que se mueve un vehículo varia constantemente, causa que
obliga a trabajar con valores medios de velocidad.
Con el tiempo de recorrido es función de la velocidad, cambiando la
velocidad en un viaje, se puede variar el tiempo de recorrido. La velocidad
esta bajo el control del conductor y por lo tanto sus uso determinara la
distancia recorrida, el tiempo recorrido y el ahorro de tiempo según la
variación de la velocidad, por lo tanto, la velocidad debe ser estudiada,
regulada y controlada.
Un accidente de tráfico es un imprevisto que se da por diversas razones,
principalmente por perdida de control de conductor, que genera daños en
donde se ocasionan y entorpece en flujo vehicular.
Tipo de tránsito:
Se tiene tres tipos de transito las cuales son: Tránsito reducido, tránsito
menor y el tránsito intenso.Se denomina transito reducido, a aquel índice de
tráfico de proyecto que es menor de 10; mediano, es el que tiene un índice
de tráfico, entre 10 a 100, e intenso el que tiene un índice de tráfico que
pasa de 100.
Capacidad de un camino:
Se define como el número máximo de vehículos por unidad de tiempo
que pueden pasar por una sección de un camino, bajo las condiciones
prevalecientes del tránsito y del camino.
Normas de carretera:
Son un conjunto de reglas o pautas a las que se ajustan las conductas o
normas sociales que constituyen un orden de valores orientativos que sirve
para regular y definir el desarrollo de las carreteras.
Diseño de caminos:
Es el desarrollo de diseño de caminos seguido de pautas para el buen
funcionamiento del tránsito de vehículos en esta.
Características del conductor:
-Guía un vehículo.
-Posee los requisitos exigidos para el manejo de vehículo.
Se pueden clasificar en:
-Conductor de vehículos menores: bicicletas, motovehículos, vehículos
de tracción a sangre, pequeños carros.
-Conductor de vehículos medianos o livianos: automóviles particulares,
taxis, remises, camionetas, y vehículos que no superen los 1.500
kilogramos.
-Conductor de vehículos pesados: camiones, ómnibus, remolques y
semirremolques.
Podemos clasificar a los conductores, según su estado emocional o
psicológico:
-Conductor intranquilo: es el que conduce bien, pero lo hace sin
tranquilidad. El nerviosismo le juega una mala pasada, es decir que maneja
permanentemente bajo tensión nerviosa y muscular. Esto le lleva a cansarse
más de lo debido, lo que puede provocar un accidente.
-Conductor egocéntrico: es el conductor que maneja a gran velocidad, sin
sentir ningún tipo de emoción o sensación. Es egoísta. No le importe los
problema de los demás, y siempre quiere tener la razón. Por ser prepotente,
comete muchos errores al manejar.
-Conductor tímido: es la persona indecisa y esa característica la
demuestra al conducir. Algunos compensan la inseguridad con la
imprudencia. Se caracteriza por manejar muy lento.
-Conductor distraído: es el conductor que vive en sus problemas, en sus
cosas, y esto no le permite prever lo que pueda ocurrir, es decir no se
anticipa a las acciones peligrosas. No está preparado para una respuesta
rápida. Generalmente comete infracciones leves, pero el resultado es grave.
-Conductor suicida: es el conductor que no mide las consecuencias de su
imprudencia al conducir. Se juega la vida en cada maniobra y no se asusta
por nada que le pueda ocurrir. Es un verdadero loco al volante y no se
preocupa por matar a alguien por su propia impericia.
-Conductor agresivo: utiliza como desahogo para sus nervios la
agresividad al conducir. El exceso de velocidad, las picadas y alguna otra
actitud parecida lo hace peligroso. Es intolerante con los que transita a baja
velocidad. Se cree dueño de la calle.
Conductores, de acuerdo con las categorías estipuladas por los entes
oficiales habilitados para otorgar las licencias de conducir:
-Conductor particular: el que conduce motovehículos y automóviles
particulares.
-Conductor profesional: el conductor de vehículos de carga, maquinaria
especial no agrícola y de transporte de personas.
-Conductor discapacitado: toda persona discapacitada que pueda
conducir un vehículo con las adaptaciones pertinentes, o en su defecto,
portando las prótesis destinadas a superar su discapacidad.
-Conductor agrícola: el conductor de tractores, maquinaria especial
agrícola y maquinarias viales.
Capacidad de la carretera:
Máxima intensidad de vehículos que razonablemente pueden circular por
un perfil o segmento uniforme de carril o carretera durante un período de
tiempo determinado bajo las condiciones prevalecientes viales, del tráfico y
de la regulación.
Factores que reducen la capacidad de una carretera:
Las más importantes condiciones que afectan la capacidad de las
carreteras son:
a) ancho de la sección.
b) visibilidad.
c) pendiente.
d) ancho de los acotamientos.
e) % de vehículos pesados.
f) obstrucción lateral.
Velocidad de diseño:
Es simplemente la velocidad seleccionada para determinar el diseño de
distintos elementos geométricos de cada tramo de la vía.
Diseño de elementos de una vía:
Estos se toman diferentes aspectos en cuenta, como:
-La distancia de visibilidad es la longitud de camino adelante visible al
conductor. La distancia de visibilidad disponible en una plataforma debería
ser suficientemente larga como para permitir a un vehículo que viaja en o
cerca de la velocidad de diseño detenerse antes de alcanzar un objeto
inmóvil en su trayectoria.
-El tiempo de reacción al frenado es el lapso entre el instante en que el
conductor reconoce la existencia de un obstáculo en la plataforma adelante
que requiere frenar, hasta el instante en que el conductor realmente aplica
los frenos.
-La distancia de visibilidad es la distancia a lo largo de una plataforma a
través de la cual un objeto de altura especificada es visible continuamente
al conductor.
Sección transversal:
Es un corte vertical normal al alineamiento horizontal, el cual permite
definir la disposición y dimensiones de los elementos que forman la
carretera en el punto correspondiente a cada sección y su relación con el
terreno natural.
Ancho de pavimento:
Es la anchura que debe poseer el pavimento para su uso.
Paseos:
Extensiones que se hacen con la finalidad de dotar la carretera de un
espacio destinado al estacionamiento del vehículo en caso de emergencia.
Esto forma parte vital para el diseño, ya que evita un alto porciento de
catástrofes, ejecutándose bien la maniobra.
Talud:
Superficie inclinada respecto a la horizontal que hayan de adoptar
permanentemente las estructuras de la tierra, sea de forma natural o por
intervención humana.
Pendientes transversales:
La pendiente transversal que también se llama bombeo, debido a que
originalmente se construía en forma de bóveda aumentando la pendiente
del centro a los extremos, favorece el resbalamiento del agua con un
espesor de lámina sensiblemente uniforme.
Derecho de vía:
Parte del suelo, de propiedad privada, que tiene un uso limitado por una
reglamentación de carácter local o nacional.
Diseño altimétrico:
Son las variaciones de altura que tendrá la carretera, para determinar
mediante la rasante, donde se harán más suaves los tramos.
Visibilidad:
Es lo que se alcanza a ver en la carretera. Este se da en diferentes tipos
como la visibilidad de parada y rebase.
Sobre ancho:
Este se introduce en las curvas horizontales para mantener las mismas
condiciones de seguridad que los tramos rectos, en cuanto al cruce de
vehículos de sentido contrario, por las siguientes razones:
1-El vehículo al describir la curva, ocupa mayor ancho que en la
tangente, esto es debido a que las ruedas traseras recorren una trayectoria
ubica en el interior de la descrita por las ruedas delanteras. Además, el
extremo delantero izquierdo, describe la trayectoria exterior del vehículo.
2-La dificultad que experimentan los conductores para mantenerse en el
eje del carril recorrido debido a la menor facilidad de apreciar la posición
relativa de sus vehículos dentro de la curva.
Altimetría y planeamiento de camino:
Es la parte de diseño de carretera que toma en cuenta el comportamiento
del terreno y los imprevistos que tiene la carretera antes de ser diseñada.
Esto se basa en las ramas básicas de la Topografía, que toman las medidas
del terreno en un plano (Planimetría) y las diferentes cotas o alturas de un
terreno (Altimetría).
Elementos de control de tránsito:
Estas son las diferentes señales y demás elementos en la carretera que
influyen para evitar catástrofes y regular el flujo de vehículos que transitan
la carretera.
Diseño altimétrico:
Es la de mayor influencia en la visibilidad y en la elaboración de curvas
verticales.
Curvatura:
Límite de la razón entre la variación de la inclinación de la tangente
sobre un arco dado y la longitud de dicho arco al hacerla tender a cero.
Grado de curvatura:
Corresponde al ángulo central subtendido por un arco o una cuerda
unidad de determinada longitud, establecida como cuerda unidad o arco
unidad.
Clasificación de las curvas:
Las curvas son cambios paulatinos que da una línea recta, en una o
varias direcciones. Estas se pueden clasificar en verticales y horizontales,
según se utilicen en el proyecto. Hay otros tipo como la cerrada, la abierta
y la de radio doble, que se utilizan según las necesidades presentes en la
elaboración de la carretera.
.
Longitud de curvas verticales:
La finalidad de estas curvas es suavizar los cambios en el movimiento
vertical, puesto que a través de su longitud se efectúa un paso gradual de la
pendiente de la tangente de entrada a la tangente de salida; proporcionando
de esta forma una operación segura y confortable, además de una agradable
apariencia y características para un drenaje adecuado.
Economía de carretera:
Una de las características que debe de tener cualquier proyecto es que sea
económico, ya que se permite mayor flexibilidad en caso de imprevistos
que puedan ocurrir en su elaboración. Es aquí donde se tratara con más
énfasis la parte de control del capital cuando elaboramos una carretera.
Economía de caminos:
Es el uso de los fondos públicos al mejoramiento de carreteras porque
estas benefician a la sociedad, ya sea a toda o bien una parte. Los buenos
sistemas de transporte elevan el nivel de toda la economía proporcionando
un transporte expedito de las mercancías; ayudan en mucho a los problemas
de la defensa nacional, hacen más sencillas la prestación de servicios
comunales tales como la policía y la protección contra incendios, las
atenciones medicas, los servicios escolares y la entrega de correo; Además
de otras actividades.
Costo de operación de vehículo:
El costo de operación de los vehículos indica cuánto cuesta tener
operando determinado vehículo. Este costo puede ser medido con respecto
al tiempo, con respecto a la cantidad de kilómetros recorridos, etc.
Para su cálculo se debe determinar:
-El tipo de carretera por la que transita el vehículo.
-El tipo y características de los vehículos.
Vida económica de la máquina:
El término es equivalente al desempeño económico que brinde un
vehículo, siempre que se cumpla el mantenimiento necesario.
Hora de trabajo del equipo:
Estas son las horas de trabajo que brinda una máquina en un tiempo
estimado.
Costo de accidentes:
Estos son los costos que ocurren en un accidente, variando dependiendo
de la clasificación que se le de al accidentado, ya sea lesionado o fallecido,
entre otras características.
CONCLUCION
La construcción de una nueva carretera conlleva gastos materiales,
pero lo más impactante de esto es el efecto que esta produce al medio
ambiente. Creemos que deben ser cuidadosamente analizadas las
propuestas a construir siempre considerando este aspecto y el desarrollo
que esta podría traer a localidades de bajo flujo económico.
