MANUALDEPROYECTO GEOMETRICODE CARRETERAS

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SECRETARIA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTESMEXICO 1991

wCONTENIDOPig.

Captulo ICriterios de Evaluacin de Proyectos 1Captulo II Factores de Seguridad 9Captulo III Seleccin de Ruta 33Captulo IV Metodologa del Proyecto 55Captulo V Elementos Bsicos para el Proyecto 63Captulo VI Capacidad 135Captulo VII Alineamiento Horizontal 297Captulo VIII Alineamiento Vertical 351Captulo IX Seccin Transversal 367Captulo X Proyecto de la Subrasante y Clculo de los

Movimientos de Terraceras 395Captulo XI Intersecciones 447Captulo XII Servicios y Accesos 641Captulo XIII Paisaje 685Indice IIndice de Tablas IXIndice de Figuras XIII

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CAPITULO I

CRITERIOS DE EVALUACION DE PROYECTOS

GENERALIDADES

En vista de que la inversin en cualquiera de los sectores econmicosdel pas representa sacrificio de parte del consumo actual en aras de unaesperanza de mayor consumo en el futuro, y puesto que en Mxico, elconsumo an no alcanza niveles satisfactorios, se impone un cuidadosoanlisis de las inversiones en la infraestructura, que deber cubrir tantoel monto de la inversin como sus efectos.

Mucho se ha hablado sobre la imperiosa necesidad de planear el desarrollo de los paises donde el nivel de bienestar material es bajo, si secompara con el nivel alcanzado ya en los paises industrializados. Un grannmero de naciones, que renen a ms de la mitad de la poblacin delglobo, se han dado cuenta de que les es posible alcanzar, aunque congrandes sacrificios, un grado de desarrollo que les permita disfrutar delos ltimos adelantos de la civilizacin, educacin, servicios asistenciales,servicios municipales, etc., extendidos a todos los integrantes de una colectividad y no solamente a algunos de sus miembros. Este fenmeno seha intensificado durante la segunda mitad del presente siglo, debido engran parte, al inusitado desarrollo de los medios de comunicacin.

Parecera simple lgica, el que estas naciones siguieran el camino yarecorrido por las ms adelantadas, iniciando el proceso con el estimuloa la empresa individual, seguido por la concentracin de capitales despus del libre juego de la oferta y la demanda y la supuestamente natural conciliacin entre las utilidades de las empresas y los intereses colectivos. Pero no debe olvidarse que se trata de una carrera contra eltiempo: lo que algunos paises, unos cuantos, lograron en dos siglos, el resto de la humanidad lo debe alcanzar en pocos aos. Esto slo se puedelograr mediante una definicin de objetivos, metas parciales consecutivas, estudio de los recursos disponibles, empleo ptimo de ellos y accinprogramada; en una palabra, con el empleo -de las tcnicas de planeacin,como un instrumento para proporcionar al hombre una vida digna y decorosa.

Para proporcionar la base del desarrollo econmico, se requiere llevara cabo grandes inversiones en los sectores bsicos o de infraestructura,puesto que el uso ptimo de los recursos para lograr los objetivos propuestos implica, entre otras cosas, la modificacin del medio fsico. Talesson, por ejemplo, las inversiones en obras para la generacin de energa,para aumentar la productividad del campo mediante el riego, los complejos industriales bsicos y las obras para el transporte eficiente de bienes y personas.

En la tercera dcada del presente siglo, Mxico tuvo que afrontar laurgente necesidad de contar con la infraestructura para impulsar su desa-

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rrrollo econmico y su evolucin social. Las inversiones se realizaron mediante el anlisis individual de la bondad de cada proyecto, sin establecer una relacin con la economa en general. Los resultados fueronsatisfactorios, porque la magnitud de los problemas requera solucin inmediata y no se haca necesario establecer una prelacin en las inversiones: era urgente lograr la comunicacin entre las ciudades ms importantes del pas; era indispensable dotar de servicios a las grandesciudades, rehabilitar los ferrocarriles y los puertos y proporcionar energaelctrica a la incipiente industria.

Las administraciones que han venido actuando desde entonces, hansentido la preocupacin por mejorar los procedimientos que permitan definir con precisin, cules son las inversiones en obras que resultan msbenficas para los intereses de la colectividad.

Actualmente, existe en Mxico una poltica de desarrollo sustentadaen varios factores tales como la estabilidad monetaria, la reforma fiscal,la estimacin peridica de los posibles recursos de inversin y la necesidad de crear empleo para medio milln de mexicanos cada ao; esta poltica permite la formulacin de planes sectoriales, de los que se derivanprogramas coordinados para todo el Gobierno Federal.

Con base en estos lineamientos, la Secretara de Obras Pblicas, tuvola necesidad de contar con un marco de referencia en el que queden inscritas sus actividades, razn por la cual prepar un plan sectorial a mediano plazo, para definir metas por alcanzar en la expansin y mejoramiento de la red de carreteras, vas frreas y aeropuertos, del cual sehan derivado los proyectos de programa de inversiones y en el que se fundarn sus futuras proposiciones.

Un plan as formulado, considera la interaccin entre todos los sectores que participan en el esfuerzo comn y toma en cuenta, adems,que las metas por lograr deben fijarse en razn de las rpidas transformaciones de la estructura social y econmica, que caracterizan a la etapa de desarrollo actual y que, por lo mismo, obligan a establecer plazosque hagan buenas las previsiones.

Al sealar los objetivos y los medios necesarios para alcanzarlos, sehan tenido presentes ias posibilidades y restricciones en materia de recursos. No es razonable suponer una disposicin libre en fondos para suencauzamiento a un sector y, por lo mismo, se ha considerado que el crecimiento de 6% anual en la economa, implica un ritmo superior, en ciertogrado, al que se ha venido desarrollando en las inversiones en vas terrestres.

Los principales lineamientos de poltica general en materia de carreteras, que se toman en cuenta para la formulacin de proposiciones, pueden resumirse en lo siguiente:

1. Conservar en buen estado la red existente, para asegurar el servicio eficaz y permanente.

2. Terminar, al ritmo adecuado, las obras iniciadas, buscando la oportuna obtencin de los beneficios previstos.

3. Construir nuevas carreteras que sirvan a ncleos de poblacin actualmente incomunicados y propicien la incorporacin de zonas capaces deaumentar la produccin.

4. Construir obras que mejoren el sistema carretero en zonas ya comunicadas, cuando la demanda as lo requiera. Teil es el caso de ampliaciones, acortamientos y autopistas.

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El crecimiento de una red de carreteras y el uso cada vez ms intenso a que se encuentra sujeta, obligan a otorgar una particular atencina su conservacin, dentro de los programas de inversiones. Dentro deesto, algunos tramos de la red deben ser reconstruidos por haber sidorealizados con las limitaciones y experiencias propias de la poca en quese construyeron; otros tramos requieren una verdadera modernizacin,entendida sta como una modificacin radical de las caractersticas geomtricas y fsicas.

Con relacin a las proposiciones de nuevas obras que se incluyan enun plan, se hace necesario analizar los enlaces carreteros necesarios paradesarrollar las actividades generadas entre los diversos centros de concentracin en el pas, con objeto de determinar cules resultan ms deseables desde los puntos de vista poltico, social y administrativo por unaparte y econmico por la otra, para su posterior evaluacin.

Es deseable que la capital federal se encuentre ligada por carretera,con las capitales de los Estados, etapa que ya ha sido alcanzada; peroque admite proposiciones que se refieren al establecimiento de rutas msrpidas o ms cortas. Tambin es conveniente que se establezcan relaciones poltico-administrativas de la capital federal con los puertos martimos y fronterizos, de las capitales de los Estados entre s y entre lospuertos, condicin que se logra cumplir al establecer un cierto nmerode proposiciones que se suman a las ya mencionadas. Todo ello puederepresentarse grficamente, resultando la red integrada por las carreteras existentes y por las proposiciones obtenidas en cada una de las estructuras anteriores.

En cuanto al aspecto econmico, el anlisis del funcionamiento deuna red se lleva a cabo mediante la determinacin de los enlaces carreteros necesarios entre los polos de concentracin de la produccin y loscentros consumidores, segn las siguientes actividades:

a) Agrcolasb) Ganaderas y Pesquerasc) Industrialesd) Comerciales, Educacionales y TursticasEl primer paso consiste en fijar los polos de concentracin de los di

ferentes productos seleccionados en los estudios sobre el uso actual ypotencial del suelo en el territorio nacional, con base en la informacinobtenida de publicaciones estadsticas que en Mxico provienen de lasSecretaras de Industria y Comercio, Recursbs Hidrulicos y Agriculturay Ganadera, la cual se representa en cartas geogrficas. En seguida seprocede a la determinacin de los centros representativos del consumo,tomando en cuenta investigaciones por muestreo y censos tanto industriales como de poblacin. La diferencia entre el volumen de producciny el consumo de cada uno de los distintos artculos analizados, defineuna corriente en el sentido en que el consumo es mayor que la produccin.

El esquema de enlaces resultante permite determinar las proposiciones de carreteras deseables en relacin con las actividades econmicas.

Finalmente, se realiza la sntesis dando como resultado una proposicin de red que satisface las necesidades de transporte carretero al nivel nacional.

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Pero estas proposiciones constituyen slo un catlogo de proyectos aeinversiones en obras que debern ser sujetos a evaluacin para definirprelaciones que conduzcan a la elaboracin de un programa, es decir, seimpone la necesidad de realizar un cuidadoso anlisis de los efectos queproducirn las inversiones que corresponden a cada proposicin.

Con referencia a inversiones en carreteras, los efectos son diferentessegn el medio econmico en que se aplican. Es decir, las consecuenciassern muy distintas si la inversin se realiza en una zona con cierto grado de desarrollo, o en otra en la que apenas se inicie un proceso de incorporacin a la economa de mercado; ello determina que la naturalezadominante de las consecuencias de invertir en carreteras, d lugar al establecimiento de las siguientes categoras en las operaciones: carreterasde funcin social, carreteras de penetracin econmica y carreteras parazonas en pleno desarrollo. Para cada uno de estos tipos, el patrn de medida y los procedimientos de clculo para cuantificar los beneficios, sernforzosamente diferentes. Por supuesto, pueden presentarse casos intermedios.

Las carreteras de funcin social son las obras en las que las consecuencias de invertir se manifiestan principalmente en el campo social, porquela zona afectada sea de escasa potencialidad econmica pero con fuerteconcentracin de poblacin. All, la comunicacin permanente entraarun cambio decisivo en el modo de vida. Es pues, natural, que en estos casosel criterio de evaluacin se base en la relacin entre el monto de la inversin y el nmero de habitantes por servir.

Las carreteras de penetracin econmica son las obras en las que elimpacto principal sea la incorporacin al proceso de desarrollo generalde zonas potencialmente productivas. Son obras que propician la realizacin de inversiones en otros sectores y el rpido incremento de las actividades econmicas y, por lo tanto, la principal consecuencia ser el aumentode la produccin, primero en las actividades primarias y despus en las detransformacin y servicios. El mtodo de evaluacin en este caso, se basaen el clculo de la produccin que ser agregada a la economa nacional,si se lleva a cabo la construccin de la obra considerada.

El criterio de seleccin empleado en este caso, se basa en la productividad de la inversin que se calcula a partir de la produccin que seraagregada a la economa nacional, mediante la construccin de la obra vialconsiderada. Entonces, el valor de esa produccin, en cierto ao, se relaciona con el costo de la obra y se obtiene, as, un ndice llamado de productividad que, aun cuando no expresa un valor absoluto de las ventajasde la inversin, permite comparar distintas inversiones dentro de estacategora.

En el clculo del valor de la produccin, se tienen en cuenta las actividades primarias y se estima de acuerdo con las tcnicas y rendimientostradicionales de la regin, sin considerar la evolucin de esa produccina travs del tiempo, a fin de mantener una posicin conservadora en cuantoal indicador del beneficio de la inversin. El clculo del costo se limitaa la consideracin de la cantidad necesaria para la construccin de la obravial idnea. Como la relacin que proporciona el ndice de productividadse establece al margen del factor tiempo, no se consideran los costos deconservacin, ni las inversiones necesarias para mejorar las condicionesde las obras, de acuerdo con su evolucin. La omisin de estos costos se

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encuentra ampliamente compensada con los beneficios de carcter social,no mensurables, que la obra supone.

La expresin que establece el ndice de productividad puede escribirsecomo sigue:

xu>i, -i

En la que :

IP = Indice de productividad.X* = Volumen de la produccin del bien i, en el ao a, en la zona servida

por la obra vial.Pi = Precio del bien i.C = Costo de construccin de la obra vial.

Normalmente, como antes qued expuesto, slo se consideran los productos derivados de actividades primarias, principalmente agrcolas, entrelos que destacan los siguientes: maz, trigo, arroz, caa de azcar, caf yfrutales.

Las carreteras para zonas en pleno desarrollo son aquellas ubicadasen una zona en la que ya existen las vas necesarias para prestar el serviciode transporte y las cuales se desea mejorar o substituir. La consecuenciaprincipal de su construccin ser la disminucin en los costos de transporte que los usuarios tienen necesidad de afrontar. La posibilidad decuantificar este ahorro con cierta precisin, con base en observacionesdirectas y en la proyeccin al futuro, permite compararlo con los gastosque habr necesidad de efectuar a lo largo del plazo de previsin y establecer un ndice de rentabilidad de la inversin propuesta. Los beneficiosdirectos cuantificables que aportan a la colectividad estas obras, son losahorros en costos de traccin y en tiempos de recorrido y la supresinde prdidas motivadas por los posibles congestionamientos, que se presentaran al rebsarse la capacidad del camino.

El clculo de cada uno de estos ahorros se realiza mediante la comparacin entre los costos para la situacin actual y los que prevalecern unavez construida la obra propuesta. Esa comparacin se hace para toda lavida til de la nueva obra y se calculan los ahorros totales, o sea el beneficio que sta proporcionar, en cada uno de los aos en que estar enservicio. La estimacin de costos se realiza, tambin, a lo largo de la vidatil de las obras, tomando en cuenta tanto la inversin inicial, como loscostos de conservacin y de posibles reconstrucciones que hubieran derealizarse. Una vez obtenidos los beneficios y costos que se presentarandurante la vida til de las obras, se procede a determinar lo que puedeestimarse como su valor actual.

Para determinar el valor actual de un peso ganado o gastado en cadauno de los aos futuros, se aplica una tasa de actualizacin del 12% que-expresa, en trminos econmicos, el punto de equilibrio entre la necesidadde sacrificar el consumo actual, dadas las necesidades del momento. (Desdeel punto de vista financiero, la tasa de actualizacin incluye el "costo"del capital utilizado en la inversin y la disminucin en el tiempo del poder

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adquisitivo de la moneda.) La aplicacin de las consideraciones anterioresse resume en una comparacin para cada alternativa, cuyos elementos sonlos beneficios y costos por ao y sus respectivos valores actualizados. Lasuma de los beneficios actualizados representa el valor que podemos asignar hoy a los beneficios que la inversin producir en el perodo considerado; asimismo, la suma de costos actualizados representa el valor actualque la inversin implica durante el mismo perodo.

El cociente que resulta de dividir los beneficios actualizados entre loscostos actualizados es un ndice de rentabilidad que expresa la calidadde la inversin, el cual permite rechazar las inversiones no rentables y,por comparacin, establecer la prelacin de las rentables.

El clculo del ndice de rentabilidad se sintetiza en la siguiente expresin:

Bq 4- B\ -- \- B2 2 Bn -jR =

_______

1 + a " (1 t a) (1 -f- a)

C0 + Ci I- Co 2 + . . . + Cn - -n1 + a (1 + a) (1 + a)En ia que:

IR = Indice de rentabilidad.B\ = Beneficio total en el ao i.Ci= Costo causado por la obra en el ao i.n = Tasa de actualizacin, considerada constante en el perodo estudiado

En virtud de la distinta naturaleza de las consecuencias que se presentarn, es necesario aclarar que los criterios de evaluacin descritos slopermiten, hasta el momento, el establecimiento de prelaciones en cadacategora, ya que no es posible compararlas entre s y la parte proporcionalque a cada una de ellas corresponda en los programas, depender de lasana evolucin de la red, a fin de evitar cuellos de botella en la econolmay una concentracin de ingresos en sectores privilegiados de la poblacin.

Es til hacer algunos comentarios adicionales con relacin a la experiencia obtenida en Mxico, as como de las posibles modificaciones a laprctica seguida hasta la fecha.

1 Los mtodos descritos para la evaluacin de inversiones en vas terrestres han funcionado con buen xito debido a que su aplicacin es factible en todo proyecto, sin necesidad de efectuar modificaciones de fondo,que involucren problemas de investigacin en relacin con cada proposicin. Dentro de esta tnica, cualquier cambio que se pretenda introduciren estos mtodos, deber contemplar el mejoramiento en la aproximacinde los procesos, con el uso de las nuevas tcnicas disponibles, sin entorpecer la sencillez de su aplicacin y con el propsito de obtener mejoreselementos de juicio para la formulacin de programas.

2* Aquellos proyectos que se evalan atendiendo a su funcin socialpodran estudiarse, aadiendo consideraciones relativas a la capacidadfinanciera de los sectores, fuentes de inversin e indicadores que midanlos beneficios secundarios provenientes de su puesta en servicio. Seriadeseable contar pues, con el conocimiento de las restricciones, deducidode los primeros juicios y con indices que traduzcan el nmero de traba-

jadores empleados por unidad de capital invertido, el producto por unidadinvertida, etc. Con estos argumentos, adems de redondear una idea msgeneral de su buen xito, podrn llevarse a cabo programas que conduzcanen el nivel nacional, a ptimos de ocupacin de mano de obra y del producto involucrado en estas actividades.

3' Las carreteras de penetracin econmica, cuya funcin es rompersituaciones de autoconsumo e integrar reas productivas a la economianacional, se evalan en trminos de uno de los conceptos ms complejosasociados a toda va de comunicacin: su zona de influencia. A este respecto, la estimacin de los potenciales agropecuarios, sera relativamentesencilla con el auxilio de la fotointerpretacin que, a su vez, podra arrojarluz sobre la utilizacin y dimensiones de las reas de influencia de caminosde penetracin econmica, ya construidos y en funcionamiento, lo que setraducir en una comparacin a lo largo del tiempo, con las previsionesque resultaran de la evaluacin. El mtodo empleado para formar las pre-laciones de este tipo de proyectos, se juzga adecuado para lograr suprogramacin y slo restara realizar estudios encaminados a determinarrestricciones.

4 Tocante a las obras que sirven zonas desarrolladas, debe cuidarseel estudio de mercado de servicios, tratar de obtener relaciones entre losniveles de actividad regional y los propios del trnsito generado. Ms an,es conveniente analizar estas vas conjuntamente con la red que las contiene, pues los efectos que trae consigo una modernizacin o un acortamiento no se limitan a la obra en cuestin, sino que se difunden en todoel conjunto entendido como red. La Ingeniera de Sistemas ofrece mtodosaplicables a estos casos, tales como el establecimiento de modelos probabi-lsticos aplicables al trnsito, el anlisis de flujos y la determinacin derutas ptimas.

5 La proposicin de programas anuales de obras, debe consideraresencialmente el proceso productivo que significa la construccin misma,pues en l existen los insumos tales como materiales, energa, la mano deobra y el empleo de los bienes de capital y por otra parte, el desarrollode toda actividad constructiva, se lleva a cabo dentro de restriccionestcnicas, financieras, polticas y en general, de disponibilidad de factoresde produccin. En estas condiciones, la aplicacin de la ProgramacinMatemtica a la formulacin de acciones que conduzcan al beneficio mximo dentro de las restricciones que priven, podra robustecer los sistemasactuales y evitar estados de desequilibrio durante la ejecucin de los proyectos.

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CAPITULO II

FACTORES DE SEGURIDAD

GENERALIDADES

Eltransporte automotor si bien ha venido a facilitar la vida del hombrey a influir notablemente en sus actividades sociales y econmicas, tambinha llegado a constituir una importante causa de accidentes, siendo motivode miles de muertes cada ao. Esto ha despertado gran inquietud entretodos los especialistas y ha motivado gran nmero de estudios, para determinar los factores de seguridad que intervienen en la operacin de las carreteras. En este captulo se tratarn los aspectos ms importantes de esteproblema.

2.1 ACCEDENTESLos estudios realizados al respecto indican que para reducir los acci

dentes viales se necesita:Mejor preparacin del usuario,Mayor seguridad de los vehculos,Adecuada legislacin y vigilancia,Condiciones que permitan una mejor operacin del sistema vial.La intervencin del proyectista de caminos es muy pequea en las tres

primeras condiciones; pero es determinante sobre la ltima. Nunca debeolvidarse que, por otra parte, las caractersticas de cualquier obra vialdeben justificarse a travs de anlisis de tipo econmico, para el lapso previsible de funcionamiento.

Actualmente y gracias a la experiencia y estadstica de distintos pases, se cuenta con abundante informacin para la elaboracin de proyectosque consideren ms claramente los distintos factores concurrentes en laoperacin de un vehculo, como son las necesidades y limitaciones delusuario.

De todos los accidentes relativos al transporte automotor, los estudiosindican que, en un 75%, la causa principal es atribuible al conductor. Losprincipales motivos en ese 75% de accidentes son:

Exceso de velocidad,Invasin del carril contrario,Impericia del conductor.Aunque en un accidente, por parte del usuario, influyen factores emo

cionales, fatiga, hipnosis del camino y la posible impreparacin del con-

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ductor, tambin debe considerarse que en la mayora de los accidentes, lascircunstancias habran cambiado de tenerse un camino en mejores condiciones.

Dada la concentracin de accidentes en intersecciones y en el paso porpoblaciones, la atencin del proyectista en estos puntos debe ser mayor,con objeto de equilibrar las demandas del trnsito en cuanto a volumen,velocidad, caractersticas de aceleracin y desceleracin, con el proyectoapropiado de un entronque o de un acceso a una zona urbana; llegandosiempre a una solucin que, tomando en cuenta la seguridad, se justifiquea travs de un estudio econmico, en que se involucre muy principalmenteel costo de la obra resultante con el costo de los accidentes que se evitarncon esa obra. Aparte de las colisiones frontales por invasin de circulacin contraria y colisiones laterales en cruces a nivel, otro tipo de accidentes es el llamado del "vehculo individual". Muchas veces se piensaque la volcadura, la salida del camino o la colisin contra un objeto fijo,de un vehculo individual, son atribuibles exclusivamente al conductor quese durmi, que iba distrado o que rebas los lmites de seguridad. Sin embargo, esa colisin contra un obstculo a la orilla del camino no hubieseocurrido, si se evita la existencia de aqul en la zona de la corona. Tambin puede pensarse que ciertas volcaduras no habran existido si el taluden lugar de 1% x 1fuese de 4 x 1. En otros casos debe aceptarse queno habra ocurrido el derrape en una curva si hubiera existido un coeficiente de rugosidad adecuado en la superficie de rodamiento, la sobreele-vacin conveniente o bien, el radio de curva congruente con las caractersticas del trnsito que se prev. Los caminos deben proyectarse tomandoen cuenta la motivacin del usuario que viaja con fines econmicos, sociales o recreativos y desea hacerlo en forma cmoda, segura, en el menortiempo posible.

Es por ello que al proyectar una carretera debe pensarse siempre enel individuo como mdulo de proyecto con todas sus facultades y limitaciones, a fin de proporcionarle un camino que corresponda a sus necesidades y reduzca al mnimo los accidentes.

2.2 LIMITACIONES DEL CONDUCTORGeneralmente se considera que los conductores de vehculos tienen dos

limitaciones: la visin y el tiempo de reaccin; estas limitaciones deben sertomadas en cuenta en todo proyecto geomtrico de caminos.

El hombre que ha demostrado ser capaz de hacer frente al problemaque se le presenta en la conduccin de vehculos muy avanzados, tiene queutilizar caminos que frecuentemente resultan inadecuados.

Adems, el cambio continuo en las caractersticas del vehculo aunadoa las limitaciones del usuario, en cuanto a visin y tiempo de reaccin, fijanciertas condiciones de proyecto que deben tomarse en cuenta.

2.2.1 VisinEn el inciso 5.1.1. de esta publicacin se hace tambin referencia a lo

estudiado respecto a la visin del conductor.La mxima agudeza visual del conductor, corresponde a un cono de

3 grados, siendo bastante clara la visin entre 5 y 6 grados; hasta 12 gra-

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dos la visin es regularmente clara. En el resto del campo visual la visines borrosa, aunque se pueden distinguir la luz y el movimiento.1

Si suponemos que se tiene un cono de visin de 10 grados a cada ladodel eje del camino, se considera que con ligeros movimientos del ojo delconductor, hacia ambos lados, ste obtendr un campo de visin relativamente clara, de 20 grados, en su trayectoria. En este cono de 20 grados,tan slo 5 grados tendrn la mayor claridad en cualquier instante. Enalgunas ocasiones, razones prcticas inducen a aceptar movimientos adicionales del ojo para ampliar ese campo visual y captar algunos detalles,tales como vehculos que se aproximan, sealamiento y otros; sin embargo, el campo visual de todas maneras est limitado a un ngulo agudo.

Mtodos empricos han demostrado que a medida que aumenta la velocidad, el conductor afoca la vista a mayor distancia, esto implica mayorrestriccin de visin lateral al fijar la vista en un punto distante y limitalos movimientos laterales an ms. A este fenmeno se le denomina efectode visin de tnel, y su caracterstica es que son menos perceptibles losobjetos laterales. La anterior es una de las razones por las cuales existeun gran riesgo al cruzar a alta velocidad una zona poblada, o un crucero.

El sentido de la visin consume tiempo para realizar sus funciones; simplemente, para que un conductor revise a izquierda y derecha en una interseccin, requiere aproximadamente un segundo para ver si puede pasar.2

Otro factor en el que interviene la visin del individuo es el de la percepcin de profundidad. Hay cierta limitacin en los conductores parapercibir la distancia a la cual se encuentran ciertas partes del camino obien otros objetos sobre l. Cuando este factor se combina con la velocidad,se crea una seria limitacin que siempre debe tomarse en cuenta al realizar el proyecto geomtrico de una carretera.

El caso crtico ocurre en la obscuridad o en condiciones de poca iluminacin, en donde influyen tambin los efectos del deslumbramiento, querepresenta tiempo para recuperarse del mismo.

De acuerdo con algunos estudios, durante el da, la visin de un conductor abarcar hasta dos cuadras de distancia en zona urbana y hasta800 m aproximadamente en la carretera.8

Empricamente se ha determinado que la distancia de percepcin nocturna se reduce hasta llegar a un 35% aproximadamente de la normal,cuando un conductor est frente a las luces de otro vehculo.4 La contraccin de la pupila para hacer frente a esta circunstancia tarda 3 segundosgeneralmente y para la recuperacin de su dimetro normal, despus quedesaparece la fuente de luz que tena enfrente, se requieren 6 segundos oms.5 Este factor es determinante al considerar los proyectos de intersecciones y ha motivado que se recomiende la iluminacin apropiada de todoentronque importante.

1 Pg. 84. Traffic Engineering Handbook, 2* edicin; Institute of Traffic Engineers. Washington, D. C., 1965.

' Misma pgina de la obra citada.3 Pg. 90 de la obra citada.' Pg. 93 de la obra citada.5 Fundamentals of Traffic Engineering. 6th Ed. Pg. III-2. Norman, James and

Hamburger. The Institute of Traffic of Transportation and Traffic Engineering.niversity of California.

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2.2.2 Tiempo de reaccin

El conductor principalmente percibe estmulos visuales, auditivos y cinticos, y se acepta que el tiempo de reaccin depende del tipo de estmulopercibido.

El intervalo que existe entre ver, or o sentir y la accin de respondera estos estmulos en cualquier situacin del trnsito, se llama tiempo dereaccin.

La decisin que los estmulos originan, la toma un conductor a travsde un.proceso intelectual que termina en un juicio. En el conductor, larepeticin de situaciones crea hbitos y reacciones reflejas. Estas ltimas,de menor duracin que la respuesta a una situacin compleja o nueva, sebasan en juicios realizados anteriormente por el cerebro y decisiones tomadas ante situaciones similares.

EH tiempo de reaccin podr variar segn distintos conductores y segn las distintas situaciones del trnsito. En los conductores vara con laedad, con el estado emocional y segn el estado fsico, as como con losdistintos estmulos que pueden presentarse. Las situaciones complejas enel camino, requerirn un mayor tiempo de reaccin que las situacionessencillas. Los motivos de distraccin incrementarn el tiempo para reaccionar.

En trminos generales, el tiempo de reaccin es el necesario para queel conductor se haga cargo de la situacin y empiece a actuar; por ejemplo, aplicar el freno o dejar de acelerar. Mediante pruebas de laboratorioy de campo se ha determinado que el tiempo de reaccin para fines deproyecto puede variar desde 0.5 hasta 2.5 segundos.8

Se considera que los conductores toman slo una decisin a la vez. Portanto, es necesario que el proyectista del camino evite situaciones en lasque se requiere tomar mltiples decisiones o donde la decisin de los actos subsecuentes puede distraer a los conductores de una situacin inmediata que requerir toda su atencin.

Por otro lado, es indudable que los conductores confan en ciertos patrones de la situacin fsica del camino o del comportamiento del trnsito.Muchas de sus decisiones estn basadas en sus experiencias anteriores. Ensituaciones poco usuales, donde no aparecen factores acostumbrados, tomar una decisin puede llevar demasiado tiempo.

Es necesario dar atencin adecuada a los hbitos y a las reaccionescondicionadas del usuario. Por ejemplo, ser muy conveniente aumentarla informacin previa con relacin a una salida de una autopista del ladoizquierdo, ya que el patrn comn es que sta se encuentra del lado derecho.

Un buen proyecto siempre deber tomar en cuenta la relacin entreconductores y patrones establecidos y evitar las situaciones diferentes enlo posible.

c Traffic Engineering Handbook. Instituto of Traffic Engineers. Third Edition,1965, pg. 82, Washington, D. C.

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2.3 ANALISIS DE ACCIDENTES

Con la finalidad de resolver los diferentes problemas que presenta laoperacin de los caminos, es imprescindible el anlisis de los accidentescomo una de las bases fundamentales para emitir un juicio que indique suscausas reales y as, proporcionar una solucin ms segura para los casosactuales y futuros.

Los accidentes se producen por circunstancias inherentes a cualquierade los tres elementos relacionados, a saber: el camino, el vehculo y elusuario. Para deducir la falla operacional y la magnitud de los accidentes,se debern estudiar y analizar detenidamente las estadsticas de los mismos. Slo as se podr plantear el problema, en busca de una solucinconsecuente con la realidad. El correcto planteamiento aportar los requisitos que deben cumplirse para tener un buen proyecto geomtrico y desealamiento.

2.3.1 EstadsticaEl registro de accidentes se inicia con el informe de primera instancia,

formulado por el agente de trnsito en cada accidente, al ocurrir los hechos.

Es conveniente que todos los informes sobre accidentes de trnsitosean concentrados a una oficina central, en donde los interesados puedantener fcil acceso a los mismos.

Para facilitar el uso de los datos contenidos en los informes de accidentes de trnsito, es preciso que sean archivados por orden de ubicacin.Para ello, deben usarse unas guas primarias con los nombres de las calleso caminos; en este ltimo caso, con la clave aprobada por la Secretara deObras Pblicas, para la ubicacin de un punto dado sobre el camino.

Con los datos obtenidos se forman mapas de frecuencia de accidentes,para determinar la distribucin de los mismos. Estos mapas pueden serde una regin o de una ciudad; se indicar en ellos la situacin de los accidentes, empleando smbolos para representar las distintas clases de losmismos.

Cuando se trate de accidentes urbanos se puede usar un plano a unaescala entre 1:5000 y 1:10000, con los nombres de las calles claramenteanotados. En regiones rurales se pueden usar mapas a escala que varende 1:25000 a 1:50000.

Las indicaciones en los mapas de accidentes se acumularn duranteperiodos de un ao, al cabo del cual se fotografiarn, retirndose posteriormente las indicaciones para empezar a ponerlas nuevamente. Las fotografas de los mapas permitirn comparar la acumulacin de los accidentes de un ao con otro. En caso de ser nicamente dibujo, se har unopor ao.

Con la ayuda de los mapas de ubicacin de accidentes se determinarnlos puntos de alta frecuencia, para orientar la labor de estudio, de la quese derivar la experiencia para proyectos de obras futuras y de las posibles modificaciones geomtricas de sealamiento, de iluminacin, etc.

En la investigacin de los lugares crticos, donde se concentran los accidentes, se deben dibujar diagramas de colisiones y de condiciones fsicas.Los detalles importantes que pueden afectar las condiciones del trnsito yque deben incluirse son:

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1. Guarniciones2. linderos3. Banquetas y entradas4. Obstrucciones visuales5. Obstrucciones fsicas en la calzada6. Cunetas7. Puentes8. Pasos a desnivel y alcantarillis9. Semforos, seales de trnsito y marcas en el pavimento

10. Iluminacin11. Rampas y pendientes12. Tipos de pavimentos13. Propiedades adyacentes a la via14. Irregularidades en la superficie de rodamiento, etc.

2.8.2 Falla operaclonalEl accidente involucra circunstancias fsicas y humanas, las cuales de

ben determinarse. Para ello se estudiarn las condiciones del lugar, laslimitaciones fsicas y mentales del usuario y su comportamiento en el movimiento vehicular, las condiciones del camino y del vehculo y demshechos tiles para valorar la causa del accidente, debindose determinarel elemento que fall y por tanto es motivo de correccin. Las solucionesfuturas procurarn evitar que se repitan los tipos de accidentes antes registrados.

2.8.3 MagnitudPaira medir la magnitud de los accidentes no deben usarse nmeros

absolutos, sino cifras relativas tomando en cuenta los elementos que intervienen, cuantificndolos por medio de indices, como los citados a continuacin:

Indice basado en la poblacinIndice basado en el nmero de vehculosIndice basado en el trnsitoIndice para intersecciones

2.8.4 Indices de accidentes y mortalidadEstos indices son los instrumentos para medir la gravedad del proble

ma en nmeros relativos; bsicamente existen dos tipos, los que se refierenal total de accidentes y los que se refieren al total de muertos; en ambos,es costumbre tomar como perodo un ao.

Indice basado en la poblacin.

Relacin entre el nmero de accidentesque ocurren en una ciudad, regin, pas o sistema vial, y el nmero dehabitantes de la unidad geogrfica considerada.

ANmero de accidentes en el ao X 100 000I --T-,-::

--= Accidentes por cada

p Numero de hablantes lQQ 0QQ habtantes 7

* Ingeniera de Trnsito. Ing. Rafael Cal y Mayor. 2* edicin, Mxico, 196S.

14

Es til para hacer comparaciones cuando las condiciones socioeconmicas sean semejantes.

Indice basado en el nmero de vehculos.Relacin entre el nmero deaccidentes que ocurren en la unidad geogrfica considerada y el nmerode vehculos registrados en la misma.

Nmero de accidentes en el ao X 10 000= Accidentes por cada

V Nmero de vehculos registrados 10000 vehculosregistrados *

Util para comparar ciudades, entidades, pases o sistemas viales.Indice basado en el trnsito.

Relacin entre el nmero de accidentes en

una unidad geogrfica y el trnsito en esa unidad, expresado en vehculos-kilmetros.

Nmero de accidentes en el ao X 10 000 000= Accidentes por cadaNmero de vehculos-kilmetros 10 000 000 de

vehculos-kilmetros8

Util para comparar tramos de caminos, ncleos de poblacin, entidades o pases.

La unidad vehculos-kilmetros puede determinarse, ya sea multiplicando el nmero de vehculos al ao por la longitud recorrida en el tramo,en el caso de un tramo determinado de un camino, o bien multiplicandoel consumo anual de combustible por el rendimiento promedio.

Indice para intersecciones.

Relacin entre el nmero de accidentes queocurren en una interseccin y los volmenes que concurren a la mismapor sus accesos.

_

A Accidentes X 10 000 000 Accidentes porI = -------- .- = cada 10 000 000j Suma de volmenes en los accesos de la interseccin vehJcuios >

Para obtener ndices de mortalidad se usarn las frmulas anteriores,sustituyendo el nmero de accidentes por el nmero de muertos en el ao.

2.4 LOS ACCIDENTES Y LA SECCION TRANSVERSALEn el extranjero him sido realizadas algunas series de estudios que su

ministran o arrojan datos para determinar la relacin entre el nmero decarriles y los accidentes, en funcin de los volmenes de trnsito; a continuacin se mencionan y comentan los ms importantes. En Mxico, porcarecerse hasta el momento de estudios propios al respecto, se recurre aestos estudios tomndose los resultados con las debidas reservas.

Ingeniera de Trnsito. Ing. Rafael Cal y Mayor. 2* edicin, Mxico, 1966.* Obra citada.

15

2.4.1 Nmero de carrilesUna de las primeras investigaciones de seguridad en carreteras con

diferente nmero de carriles, fue un estudio realizado en Massachusetts,E.U.A., en que se relacionan carreteras de 2 y 3 carriles, Figura 2.1. Seencontr que los caminos de 2 carriles tenan un ndice mayor de accidentes que los de 3 carriles, hasta volmenes de 2.6 millones de vehculos alao, o sea poco ms de 7,000 vehculos diarios. Al llegar a este punto el ndice para caminos de 2 carriles se mantiene constante, mientras que el de3 carriles contina aumentando conforme se incrementa el volumen de vehculos'. Debido a que las colisiones de frente, con gran saldo de heridosy muertos, fueron asociadas con los caminos de 3 carriles, ese tipo de carreteras ya no se construye, excepto en tramos de pendientes largas, endonde el tercer carril es construido nicamente para dar oportunidades derebase cuesta arriba.

r .ag carreteras de 4 o ms carriles, por tener capacidaa para mayoresvolmenes de trnsito, debieran tener ms accidentes que los caminos de2 carriles; sin embargo, se ha determinado que tienen ndices de accidentesmenores.

El nmero de carriles est definido por la demanda en un tramo dadode carretera; la experiencia ha demostrado que el grado de seguridad depende ms del ancho de los carriles, que del nmero de stos.

4.5

3.5

3.0

2.5 2 CARRILES

2.0

1.5

1.0 ES3 CAFRIL

0.5

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.3 4.0 4.3VOLUMEN-MILLONES DE VEHICULO POR AO

FIGURA. 2.1. INDICE DE ACCIDENTES PARA CARRETERAS DE 2 Y 3 CARRILES CON RELACION ALVOLUMEN DE TRANSITO

16

2.4.2 Ancho de carrilDesde hace aos, buscando la justificacin econmica del ancho de los

carriles, se pens que si los amplios fueran ms seguros que los estrechos,los beneficios de la ampliacin podran ser significativos, en trminos deahorro de costos por accidente. Se reconoci que el aumento en el anchodel carril es una garanta de seguridad.

En efecto, la investigacin de los registros de accidentes en carreterasde 2 carriles, de varios anchos, en el Estado de Michigan, permiti concluir que los ms anchos eran ms seguros.10 Al estimar el costo de losaccidentes se concluy que el ahorro por su reduccin, como regla general,era de tal cuanta, que resultaba suficiente para cubrir el costo probablede la ampliacin de la calzada de los 5.50 a 6.10 m.

Aunque la limitacin principal a la construccin de calzadas ms anchasha sido de orden econmico, hay tambin algunas razones de operacin,por las que los anchos de la superficie de rodamiento no son ms grandes. En efecto, si se ofrece una gran libertad de movimiento a los conductores, stos tendern a efectuar maniobras impropias y quiz a formar otrocarril; una carretera de 2 carriles que tenga un ancho de calzada de8 m, puede ser convertida en una carretera de 3 carriles con ancho de2.65 m cada uno. El ancho de 3.65 m actualmente aceptado es probablemente muy cercano al ancho de carril ideal para trnsito mixto de altavelocidad.11

Estos resultados generales obtenidos, relacionando el ancho de la carretera con los accidentes de trnsito, fueron respaldados por investigacionesposteriores. Los resultados del Interstate Accident Study, un estudio similar en Minnesota, E.U.A., y otro en Inglaterra, dieron resultados sorprendentemente parecidos, comprobando la reduccin del ndice de accidentesal ensancharse la superficie de rodamiento, Figura 2.2.12

uno *CL I.5 =>o yO XO J< "v

*'-pjTuoiooe

~LESWORTH - INFLUENClA DEL A

h ; I'~

~y*-HTUIojl-CHANLESWONTH-INFLUENCIA del ancho de la calzada en las

IVELDCIOADES y EN LOS ACCIOENTCS

E MINNESOTA

5.0 5.5 6.0 6.5 7.0

ANCHO DE LA CALZADA (m)

FIGURA 2.2. INDICE DE ACCIDENTES CON RELACION AL ANCHO DE LA CALZADA

FUENTE; Traffic control and roadway lomonts; Thoir relationship to Highway Safoty-AutomotivoSafaty Foundation. 1963, p6gs. IS y 16.

" Morrison Roger L. El efecto de loa anchoa de calzada en loa occidentea.Highway Research Board Proceedings. 1934." Matson Smith Hurd. Traffic Engineering. Edicin 1955, pg. 401." Traffic Control and Roadway Elementa. Their relationship to highway safety.Automotive Safety Foundation, 1963, pg. 16.

17

En otra investigacin que cubri cerca de 384 km de carreteras de 2carriles, que haban sido ampliados de 5.50 a 6.70 m,13 habiendo excluidotodos los accidentes que ocurrieron durante la construccin o al realizartrabajos de conservacin, as como en las entradas y salidas de los entronques, se encontraron reducciones en los ndices de accidentes, despus delensanchamiento, que variaron de 21.5% para caminos de bajos volmeneshasta 46.6% para caminos de altos volmenes. En general, los datos indicaron que el ensanchamiento fue muy efectivo en tramos de altos volmenes y altos indices de accidentes, como se muestra en la tabla siguiente:

NDICE ORIGINALACCIDENTES

veiuculos-km.% DE REDUCCION

Volumen originalDE TRANSITO(TDPA)

Menor de 2.4 21.5 2 170

De 2.4 a 3.0 25.2 2 284

De 3 .0 a 3 8 34.4 2 700

De 4 .0 y ms 46.6 3 006

2.4.3 Rayas de carrilesEs ya una prctica mundial el pintar la raya central, las de los carriles

y las laterales en calles y caminos. En varios casos se encontr evidenciade los efectos de esta prctica en relacin a la seguridad. En un estudiorealizado, cuando se pintaron las rayas en la red vial del Pentgono, enWashington, se concluy que se haba obtenido un 33% de reduccin en losaccidentes.14

Ocho estudios realizados en diferentes entidades de los Estados Unidos, indican cmo el pintar rayas laterales afect la seguridad y en cincocasos se redujeron los accidentes, en uno subieron y en otro no hubo cambio apreciable. Los siete casos corresponden a carreteras de 2 carriles.Para autopistas, con slo un caso investigado, se encontr una reduccindel 65% despus de pintar las rayas laterales.2.4.4 Acotamientos

Cualquier teora general sobre la frecuencia de accidentes, sostendrque los acotamientos ms anchos deben prestar una mayor seguridad,porque significan un espacio mayor de maniobras, mejor visibilidad yrea para estacionar vehculos descompuestos fuera de la superficie derodamiento. Esta presuncin podra parecer vlida, particularmente dondetodas las obstrucciones estuvieran fuera del acotamiento.

Antiguamente los acotamientos se construan de tierra y grava y esobvio que esto constitua un peligro, debido a que el vehculo muchas

13 Cope, A. J. Experiencias en accidentes. Antes y despus de ensanchar el pavimento. Revista Traffic Engineering. Die. 1955, pg. 114. Instituto de Ingenieros deTrnsito, Washington, D. C.

14 Prisk, Charles. California Legislature Assembly. Interin Committee on Transportation and Commerce, 1956.

18

RESULTADOS DE ESTUDIOS REALIZADOS ANTES Y DESPUESDE PINTAR RAYAS LATERALES

Lugar Del EstudioTotal de

Aumento%

ACCIDENTES

Reduccin%

IntervaloENTRE LORESTUDIOS

Comentarios

Kansas Insignificante 7 meses El estudio utiliz secciones decontrol.+

Illinois 21 lao Curvas con radios menores de 900metros y accesos a puentes angostos.

Louisiana 33 6 mesesMichigan 11 lao Muertes 5 a 1

Heridos 112 a 60Utah 38Arizona GO Seccin de Control.Ohio 37 Seccin de Control.Hutchinson Pkwy . . . 65 5 meses Autopista de cuatro carriles.+-i-

+- Con base en secciones de control se esperaban 70 accidentes. Se registraron 69. Hubo granreduccin en las Intersecciones y en las entradas y salidas.

++ Seccin de 5 6 km, muy peligrosa, "Valle de la Muerte". Reduccin efectiva de 40 a 14.

veces no poda dejar la superficie pavimentada y regresar a ella sinatascarse o ser dirigido hacia afuera del camino. Este hecho, ms lasdificultades en su conservacin, aconsejaron la prctica de construir unacotamiento con superficie transitable en todo tiempo.

Se han hecho extensas investigaciones, enfocadas a estudiar las relaciones entre los accidentes y el ancho del acotamiento, en parte para determinar el ancho ms econmico por construir, desde el punto de vista dela seguridad y en parte, tratando de encontrar porqu los acotamientosms anchos, no siempre producen mayor seguridad. A continuacin se

1 citan algunas experiencias al respecto.Un estudio que abarc 853 km de carreteras de 2 carriles en Califor

nia, concluy que para volmenes de trnsito similares, los acotamientosde 1.80 m de ancho eran ms seguros que los acotamientos ms estrechosy, adems, con volmenes mayores.de 5 000 vehculos por da, ms seguros que los acotamientos ms anchos.15 Los datos fueron obtenidos entramos de caminos,' predominantemente rectos y a nivel, sin estructuraso intersecciones. Algunos tramos que tenan curvas en gran nmero o muycerradas, fueron excluidos.

i Otros estudios han demostrado una clara reduccin en los ndices deaccidentes, con mayor ancho del acotamiento. Se notaron las principalesreducciones en tramos con curvas y con pendientes.

" Belmont, Daniel M. Efectos de la Velocidad Promedio y Volumen, en accidentesa vehculos en tangentes de 8 carriles. H. Research Board Proceedings. 1953, pgs.383-395.

i19

Al estudiar carreteras de dos carriles con acotamientos de grava, enOregon, E.U.A., se concluy que los ndices de accidentes tienen relacincon el ancho del acotamiento, en la mayora de los indices de volmenes.

Se encontr que los acotamientos ms anchos resultaron con menosaccidentes. Los datos fueron separados por grupos de volmenes y portcnicas de correlacin y ecuaciones de regresin, desarrolladas para elefecto. Las investigaciones fueron limitadas esencialmente a tramos decarreteras rectas y a nivel. La relacin entre los accidentes y el ancho delacotamiento fue significativa en slo un grupo de volmenes de trnsito.16Anteriormente, se haba encontrado que el ndice de accidentes se reducacon el ensanchamiento del acotamiento en carreteras de 2 carriles.17 Tambin se encontr una relacin casi idntica en Nueva York.18 Los resultados se muestran en la Figura 2.3.

4.5

4.0

3.5

" 3.0(/>UI

"

C 2.0O 5*(2 )PENDIENTE > 4% PENDIENTE > 3%

CURVAS ) S%(2 ITODOS LOS ALINEA

MIENTOS

TANSENTE a nivel

FIGURA 2.4. INDICE DE ACCIDENTES POR ALINEAMIENTO Y ANCHO DEL ACOTAMIENTO

cuales se dio un tratamiento superficial con un ancho de 1.20 m. Enlos dos aos anteriores al ensanchamiento hubo 102 accidentes; en los dosaos siguientes a la obra slo se registraron 69. El ndice de accidentespor milln de vehculos-kilmetros se redujo de 1.71 a 1.16 para esosperodos.

Hay varias razones para explicar la disminucin en el ndice de accidentes, cuando se ampla el acotamiento. Entre las ms importantes estnlas siguientes: El conductor no tiene temor a orillarse, lo que le permiteconcentrar su atencin en los otros problemas que se le presentan, seaumenta la separacin entre 2 vehculos que se cruzan, se reduce la influencia de los vehculos estacionados; la salida de la calzada no es necesariamente trgica y se obtiene una mayor seguridad en el acceso y salidade los vehculos.

" Billion, C. E. Un Estudio Detallado de Accidentes Relacionado con los Acotamientos en el Estado de N. Y., por Billion y Stohner H. Research Board, 1957.

" American Association of State Highway Officials, Indices de Accidentes pormilln de vehiculos-milkis vs. Tipo de Carreteras. Wshington, 1960.

j21

2.4.5 Obstculos a los lados del caminoUn alto porcentaje de accidentes incluye a vehculos que se salen del

camino. Generalmente estos accidentes son de un solo vehculo e incluyenaquellos que se voltean o chocan con algn objeto cercano en el camino.Un estudio indic que este tipo de accidentes comprende entre el 30 y el35% de todas las muertes en los accidentes de trnsito.21

En varias referencias existen otras indicaciones de la magnitud de esteproblema particular.

En un notable estudio hecho en California se demostr que una considerable proporcin de todos los accidentes, son de un solo vehculo. Cuando se estudiaron tramos de diversas carreteras de 2 carriles, con longitudtotal de 16800 km, los accidentes a un solo vehculo representaron el23.6% del total de accidentes. En un total de 2 652 km de carreteras de4 carriles o ms, los accidentes a un solo vehculo representaron el 19.5%del total de accidentes.22

En virtud de que es inevitable que algn vehculo se salga del camino,los lados de ste deben acondicionarse para reducir al mnimo las consecuencias de un posible accidente, lo cual debe tomarse en cuenta desde elproyecto. Algunos de los posibles peligros a los lados del camino son producto del hombre, tales como guarniciones y parapetos de puentes, postesde seales y alumbrado y la forestacin ornamental. Las defensas usadaspara proteccin de estos obstculos pueden reducir la frecuencia y lagravedad de estos accidentes, pero deben estar bien proyectadas para noconvertirse en obstculos adicionales.

Cuando el terreno sea plano y ello no implique incremento muy grandeen el costo, para aumentar la seguridad de los vehculos que intempestivamente salen del camino, se debe prever una "zona de recuperacin", librede obstculos. Esta zona de recuperacin debe ser amplia, nivelada yfcil de transitar. Deben estudiarse programas de mejoramiento para eliminar peligros tales como rboles, estructuras, parapetos, soportes masivos de seales, postes y otros obstculos que pueden representar riesgospara el trnsito. Cuando no sea posible esa eliminacin, debe buscarse laforma de instalar defensas u otro tipo de proteccin para disminuir elriesgo.

En un estudio realizado en California se encontr que las defensasusadas para proteger rboles a los lados del camino, efectivamente redujeron la gravedad de los accidentes del tipo de salida de la superficie derodamiento.23

Otro investigador report que las defensas en los accesos de los puentes angostos redujeron el nmero y la gravedad de los accidentes,24 elestudio realizado comprendi un tramo de carretera de 2 carriles con28 puentes; se instal una seccin de 27 m de defensa que cruza el acotamiento suavemente, del lado derecho de cada puente en ambos accesos. Elresultado fue una reduccin de un accidente por 1.75 millones de vehcu-

S1 Stonex, K. A. Diseo de los lados del Camino para la Seguridad. Publicado porHighway Research Board, 1960.

" Moskowitz, Karl. Accidentes en Autopistas en California. Conferencia Mundialde Ingeniera de Trnsito. 1961." Eist, M. H. Free. Guard Railing reduces severity of accidents. California High

way and Public Works, v. 33. Nms. 5-6, 11-12, Nov.-Dec. 1954, pg. 24." Israel, Rudolph J. La canalizacin reduce los accidentes. California Highways

and Public Works, v. 33. Nms. 1-2. Jan.-Feb. 1954, pg. 21.

22

los que se tena antes de la instalacin de la barrera, a un accidente por3.85 millones de vehculos. La gravedad de los accidentes se redujo anms que esa proporcin.

En un estudio especial realizado en cuatro condados de Virginia, seencontr que los rboles a los lados del camino estaban relacionados conel 25% de los casos de accidentes. Como resultado se inici un programade corte de rboles dentro del derecho de va. Despus de algn tiempo secompararon los efectos de los accidentes antes y despus del programa,en perodos de igual duracin. El nmero de muertos en accidentes contrarboles disminuy de 28 a 17 y el nmero de heridos de 37 a 12. Duranteel mismo perodo de observaciones, el nmero de accidentes de otros tipospermaneci casi constante.

En el resumen de otros estudios sobre puentes angostos, se encontruna relacin significativa cuando el ancho de calzada de la estructura era0.30 m ms angosta que el ancho del acceso, teniendo un ndice de 62.1acci-dentes por cada 100 millones de vehculos-kilmetros. Donde la estructuraera hasta 1.50 m ms ancha que el acceso, el ndice fue de 36.0 y en dondela estructura era de ms de 1.50 m que el acceso, el ndice baj a solamente 7.5.25

En Mxico, durante los 5 aos que transcurrieron de 1963 a 1967, laDivisin Nm. 5 de Conservacin de Carreteras Federales hizo una investigacin sobre los accidentes en los puentes de los 970 km del tramoCuliacn-Nogales, donde el ancho dominante de la superficie de rodamiento era de 6.10 m. Las conclusiones sobresalientes fueron las siguientes: Donde los puentes tienen un ancho de calzada igual o mayor de6.70 m no ocurrieron accidentes atribuibles al ancho del puente. En cambio, en aquellos puentes con un ancho menor de 6.70 m se presentaronmuchos accidentes. Tan slo en el tramo intermedio Navojoa-Empalme,de 176 km, los puentes de menos de 6.70 m produjeron 80 accidentes, con11 muertos, en ese lapso.26

Otro detalle que se observ fue que durante los 5 aos que comprendeel estudio, ocurrieron accidentes en todos los puentes angostos del tramo,sin que hubiese una concentracin de ellos en algn puente especial, quehiciese pensar en atribuir los accidentes a algn defecto del proyecto geomtrico del camino o a otras causas.

2.5 LOS ACCIDENTES Y LA FAJA SEPARADORA CENTRAL2.5.1 Faja separadora

Es un elemento cuya funcin primordial es establecer una separacinde los carriles de circulacin en un camino, tanto los de sentido opuesto,como los del mismo sentido.2.5.2 Clasificacin funcional

Existen dos tipos bsicos de fajas separadoras, los cuales tienen diferentes propiedades y debern ser considerados separadamente, siendo deno-

i minados: d disuacin y no cruzables.25 Fritts, Carl E. y Williams, Sidney J. Construyamos seguridad dentro de nues

tras carreteras. Public Safety, v. 47, Nm. 5, mayo de 1965, pg. 19.Romero, Humberto Ing. Ampliacin de puentes en la carretera Culiacn-Noga

les. Divisin Nm. 5, de la Direccin General de Conservacin de Carreteras Federales.S.O.P., 1968.

23

A) Son de disuacin aquellas fajas separadoras que inducen al trnsitoa mantenerse dentro de una calzada; pero que no impiden que, eventual-mente, puedan ser cruzadas. En este caso estn los camellones y el terrenoconvenientemente acondicionado, sin guarniciones.

B) Las no cruzables son aquellas que impiden fsicamente el crucede una calzada a otra. Entre stas est el terreno natural cuando presentauna obstruccin que impide el cruce y aqullas en las que se ha introducidoun elemento estructural para impedir el paso de un lado a otro.

2.5.8 Clasificacin por anchuraSe pueden clasificar adicionalmente como sigue:

A) Fajas separadoras angostas. Generalmente estn constituidas porcamellones. Aun cuando su efecto es difcil de evaluar con precisin, engeneral, han dado por resultado una reduccin efectiva en accidentesen caites o caminos antes no divididos. Cuando la seccin transversal deuna arteria sea de 4 o ms carriles, se recomienda el uso del camelln,aunque ste sea angosto. El camelln no slo reduce los accidentes decierto tipo, por ejemplo, colisiones de frente, sino que adems es unrefugio para el peatn y permite alojar los elementos del sealamiento.

Enfajas separadoras angostas de arterias con altos volmenes de trnsito, se ha ensayado el uso de defensas o barreras, para evitar que losvehculos pasen de un lado a otro.

El tipo de barrera que ha demostrado ser efectivo en las fajas separadoras extremadamente angostas, es el ilustrado en la Figura 2.5.

B) Fajas separadoras de anchura mediana. De acuerdo con la clasificacin antes mencionada, las fajas separadoras de ancnura mediana sonaquellas que tienen un ancho comprendido entre 5 y 18 m.

En investigaciones realizadas en carreteras con fajas separadoras devarios anchos, fue posible establecer una correlacin entre los accidentespor vehculos que cruzaron el camelln y el ancho del camelln.

Los accidentes frontales, como un porcentaje del total de accidentes, disminuyen rpidamente al mismo tiempo que el ancho del camelln aumenta.

En las fajas con ancho mediano de los caminos de altos volmenes detrnsito, las defensas pueden ser muy tiles. Este tipo de dispositivo noevita los accidentes, nicamente los convierte de un tipo a otro (colisinfrontal a accidente de un solo vehculo) . Es condicin primordial asegurarque el accidente causado por la defensa sea de menor severidad que elaccidente evitado. Por lo anterior, las defensas debern tener propiedadesbien definidas: Primero, deber evitar el cruce del vehculo al otro lado.Segundo, deber disminuir la velocidad del vehculo con una descelera-cin tal, que sea tolerable a los ocupantes. Figuras 2.6 y 2.7.

C) Fajas separadoras anchas. Aunque los datos para determinar elcomportamiento de las fajas separadoras anchas son escasos, el ndice

A) AngostasB) MedianasC) Anchas

menores de 5 mde 5 a 18 m

mayores de 18 m

24

80cm

o

FIGURA 2.5. BARRERA USADA CON EXITO EN IOS ESTADOS DE NUEVA JERSEYY CALIFORNIA EN ESTADOS UNIDOS DE AMERICA

|-

500cm

--i

30. 0 cm

75.0 cm

7 5.0 cm

r s 3.0 cm

30.0 cm

LONGITUD RECOMENDADAENTRE POSTES". 190cm c o c r

15.0 cm1 U

~r

7 5.0 cm

150.0 cm

FIGURA 2.7. BARRERA RECOMENDADA POR LA DIVISION DE CAMINOS DEL ESTADO DE CALIFORNIA

FUENTE: Highway Guardrail. Determination of need and geometric requirements with particular reference to beam type guardrail. Special Report, page 27. Highway Research Board.

de accidentes por vehculos que las cruzan muestra una ligera reduccincuando su anchura pasa de 15 m, como puede verse en la Figura 2.8.

Un aspecto importante que debe considerarse al proyectar fajas separadoras amplias, es el de tratar de evitar colocar en posicin inadecuadaen su rea, objetos potencialmente peligrosos para vehculos fuera decontrol, tales como semforos, rboles, postes, seales y pilas de pasosinferiores.

Cuando se coloquen plantas dentro de la faja, para proteger contra eldeslumbramiento o prevenir la monotonia, debern ser elegidas de talmodo que al crecer no causen daos, en caso de ser golpeadas por unvehculo de motor. Debern considerarse adicionalmente los taludes ycunetas que puedan existir dentro de la faja.

2.6 LOS ACCIDENTES Y EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL

Se ha establecido una evidencia clara de que la curvatura de los caminos est relacionada con los accidentes, en todos los tipos de carreteras.

Al entrar en una curva, la fuerza centrfuga es equilibrada por la resultante del peso del vehculo y la fuerza de rozamiento lateral entr llantasy pavimento. La salida de un vehculo obedece a uno o a la combinacinde los siguientes conceptos: Velocidad excesiva para las condiciones imperantes, sobreelevacin inadecuada o pavimento derrapante.

26

L

12 %

ui 10 %H-ZUJ9uo< 8 %UJo

oH

oo

a:oo.

6 %

4 %

2 %

r 1

I

ESTE ESTUDIO

----ESTUDIO DE CALIFORNIA

0 MUESTRA PEQUEA'

j i"T j

1

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"71

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1

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b

t

0.0 2.0 4.0 22.0 24.06.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0

ANCHO DE LA FAJA SEPARADORA EN METROS

FIGURA 2.8. COLISIONES FRONTALES COMO UN PORCENTAJE Da TOTAL DE ACCIDENTES Y CON RELACION AL ANCHO DE LA FAJA SEPARADORA

FUENTE: Accdenf experience with traversable medians of different widths, por Frederick Herd. Highway Research Board. Bulletin Num. 137.N>N|

En ciertos estudios se encontr que en carreteras de dos carriles elndice de accidentes aumenta alrededor de 0.23 por grado de curvatura.Para carreteras divididas, de 4 carriles con acceso controlado, el ndice deaccidentes aument 0.64 por grado de curvatura.27

As como el grado de curvatura influye en la incidencia de accidentes,tambin la frecuencia de las curvas es otro de los factores que tienenmarcada influencia. De la tabla siguiente se deduce que la peligrosidadaumenta, tanto al disminuir el radio de la curva, como al disminuir lafrecuencia de ellas. Como conclusin se establece que las curvas cerradasde menor grado y aisladas, son las ms peligrosas:

INDICE DE ACCIDENTES EN CURVAS DE DOS CARRILESPARA DISTINTOS RADIOS Y FRECUENCIA DE CURVAS"

NUMERODE CURVAS

POR KILOMETRO

Indice de accidentes para distintos orados DE CORVATORA

153' 154' a 3o46' 347' a 616' 6o 17' o ms

De 0 a 0.5 1.9 3.4 2.6 5.5

De 0.6 a 1.8 1.4 2.3 2.8 2.6

De 1.9 a 3 .0 13 1.8 2.1 2.7

De 3.1 a 4 .3 2.1 1.7 2.9

Algunos investigadores trataron de relacionar los ndices de accidentes con las curvas de diferentes grados; parte de los resultados obtenidosse ilustran en las tablas siguientes:

INDICE DE ACCIDENTES (CON BASE EN EL KILOMETRAJE GENERADO)EN RELACION CON EL GRADO DE LA CURVA

ESTADOS UNIDOS

GRADO DE LA CURVAIndice de accidente**

Por milln de vehiculoe-km

Menor de 158' 2.19De 158' a 316' 3.97Mayor de 316' 6.18

,T Raff, Morton S. Estudio de accidentes en carreteras interestatales. HighwayResearch Board. 1953. Bulletin Nm. 74, pg. 1845.

" Obra arriba citada." Kipp, O. L. Los accidentes, los caminos y el trnsito. Highway Research Board.Bulletin 38, 1951. (Hechas las conversiones de unidades.)

28

INGLATERRA

GRADO DE LA CURVAIndice de accidentes

Por milln de vehlculoe-km

Menor de 116' 4.16De 116' a 232' 4.80

De 233' a 350' 5.60De 351' a 634' 6.08De 635' a 1128' 21.76Mayor de 11928' 23.84

Otros trabajos han demostrado que a partir de un cierto grado de curvatura, las curvas en el extremo de las tangentes mayores de 5 km delongitud tienen un ndice de accidentes de 1.25 veces mayor que las curvasubicadas en el extremo de tangentes menores de 5 km de longitud.

Es seguro que la alta incidencia de accidentes en las curvas comprendeun nmero mayor de factores que los citados anteriormente, tales comoexceso de velocidad, distancia de visibilidad de parada y sobreelevacin.

Entre las medidas aplicables para incrementar la seguridad en caminos existentes, estn las rectificaciones, las sobreelevaciones y la distanciade visibilidad adecuadal adems de un buen sealamiento preventivo yrestrictivo, marcas en el pavimento y fantasmas.

Ciertas experiencias en rectificacin de las curvas, mostraron qe en11casos los accidentes se redujeron un 80%. En 6 casos donde la sobreelevacin fue aumentada, los accidentes con lesionados fueron reducidos enun 60%. En 5 casos donde la visibilidad fue mejorada, los accidentes conlesionados se redujeron en un 65%.81

Con relacin a la efectividad de las seales preventivas, se indica acontinuacin el resultado de un estudio anterior y otro posterior, quemuestra una reduccin en los accidentes en curvas.82

NUMERODE CURVAS

ESTUDIADAS

Accidentes dtonospor aSo

Accidentes nocturnosPOR AO

Antes Despus Antes Despus

52 31.6 17.4 63.2 31.5

" Glanville, William M. La seguridad vial y te investigacin. Royal Society ofArt. England, 1961. (Hechas las conversiones de unidades).11 Comparaciones de accidentes antes y despus de modificar curvas en caminos.

International Road Safety and Traffic Review, v. 8, Num. 2, Spring, 1960, pg. 34." Burrus, J., Syrek, D. y Gurnett, G. Efectos de diversas dispositivas preventivasen los accidentes en curvas. Study Nm. C-55-01. Los Angeles Country, 1955.

29

Con relacin al uso de seales restrictivas que indiquen la velocidadmxima para pasar por una curva, stas han demostrado su efectividaden aquellos casos en donde el conductor no puede advertir situacionespeligrosas.

Un estudio de 15 curvas, en California, en las que se fij la velocidadmxima, mostr que el total de accidentes fue reducido aproximadamente62%, mientras que los accidentes con lesionados y muertos fueron reducidos en 54%. listos porcentajes estuvieron basados en un total de 230accidentes.88

2.7 LOS ACCIDENTES Y EL ALINEAMIENTO VERTICALUno de los aspectos ms importantes en el alineamiento vertical, con

respecto de los accidentes, es la distancia de visibilidad de parada.De acuerdo con un estudio 84 realizado en el Estado de California, en

carreteras de 2 carriles, en una longitud de 8C0 km, se encontr que elndice de accidentes decrece con el aumento de la distancia de visibilidad,de la manera siguiente:

Indice de accidentesDistancia de visibilidad (por milln de(metros) vehculos-km)

Menos de 240 1.5240 a 450 1.2450 a 750 0.9Ms de 750 0.7

Por otra parte, Hilds 35 compar el ndice de accidentes con la frecuencia de las restricciones en visibilidad. Se defini una restriccin como unadistancia de visibilidad menor de 120 m en terreno montaoso y menor de180 m en terreno plano o de lomero. Se encontr que el ndice de accidentes decrece conforme las restricciones son ms frecuentes.

Esto es cuando las restricciones ocurren con frecuencia, el conductorse adapta al medio y los ndices de accidentes tienden a disminuir.

Otro de los aspectos importantes del alineamiento vertical con relacina los accidentes es la pendiente. De acuerdo con un estudio realizado enlas autopistas de Alemania,86 se observa un importante incremento de losaccidentes cuando aumenta la pendiente. Se atribuye a la gran diferenciade velocidades entre los vehculos ligeros con respecto de los vehculospesados.

" Traffic Control and Roadway Elements. Their relationship to Highway Safety,Automotive Safety Foundation, 1963, pg. 35." Young, J. C. Construyendo Seguridad en l Sistema Caminero. California TrafficSafety Conference. Proceedings. Sacramento, 1950, pgs. 14-19." Hilds, Harold E. La Seguridad, un elemento esencial en los proyectos de inge

niera de caminos. Highway Engineering Conference, University of Utah Proceedings,1947, p&gs. 99-113.

" Bitzel, L. F. Resultado de accidentes en l proyecto de autopistas en Alemania.Highways and Bridges and Engineering Works, v. 24, Num. 1161. Oct. 1954.

30

Pendiente en Accidentes por 100 millones% de vehculos-kilmetro

O - 1.99 46.52 - 3.99 67.24 - 5.99 190.06 - 8.00 210.5

2.8 ILUMINACIONCerca del 60% de todos los accidentes fatales de trnsito ocurren por

la noche, cuando los volmenes de vehculos y peatones son ms bajos. Altomar como base el kilometraje, los ndices de accidentes nocturnos sonel doble de los diurnos en las ciudades y cerca del triple en las zonasrurales.37

Aunque los efectos de la fatiga, intoxicacin y otros factores quepodran incrementar el riesgo de viajar de noche, no han sido completamente evaluados, es indiscutible que la visibilidad reducida contribuye aestas diferencias en los ndices de accidentes. La iluminacin artificiales un medio efectivo ya probado para reducir los accidentes nocturnos detrnsito.

Un estudio 38 encontr una tendencia a la disminucin de los ndicesde accidentes nocturnos con un nivel ms alto de iluminacin. Se saco estaconclusin basndose en datos para un tramo con tres diferentes nivelesde iluminacin. Los tramos eran similares en otros aspectos, as que lasdiferencias en los ndices de accidentes deberan de atribuirse a las variaciones de la iluminacin.

La experiencia en la autopista Connecticut Turnpike es reveladora' a este respecto.39 Un tramo tiene una iluminacin continua; el otro tiene

iluminados slo los entronques, casetas de cobro y reas de servicios.Al dividir el ndice de accidentes nocturnos entre el ndice de da, en eltramo iluminado continuamente, se encontr una proporcin de 2.12. Enel tramo iluminado slo en los lugares seleccionados, se encontr que lamisma relacin era de 2.0. Esto sugiere que la iluminacin, basndose

). en seleccionar los lugares, es tan efectiva como la iluminacin continua.La experiencia acumulada hasta la fecha, sugiere que el mayor beneficio

viene de dar nivel mnimo de iluminacin y que la superficie del pavimentotiene un papel importante en el nivel de iluminacin que se requiere.

2.9 CRUCES CON VIAS FERREASLos accidentes en los cruzamientos de carreteras -con vas frreas, han

sido materia de inters pblico por muchos aos, especialmente por lo

" The Automotive Safety Foundation. Traffic Control and Roadway Elements.Their Relationship to Highway Safety. Washington, D. C., 1963, pg. 77." Wyah, D. y Lozano C. Eject of Street Lighting on Night Traffic Accident Rate.Highway Research Board, Bull. 146, 1956, pgs. 51-55." Pg. 78 de la obra citada.

31

espectacular de los mismos accidentes y sus saldos en prdidas de vidasy bienes. A pesar de que los accidentes en estos cruceros son solamenteun pequeo porcentaje del total de los accidentes, arrojan un alto nmerode personas muertas y heridas.

Es importante mencionar que de una muestra estadstica de 3 627 accidentes que ocurrieron en cruceros de ferrocarriles,40 solamente cerca de untercio del total fueron entre el ferrocarril y los vehculos automotores. Losotros dos tercios de los accidentes ocurrieron entre los vehculos, cuandouno de ellos estaba esperando a que pasase el tren y fue alcanzado por otroque no pudo detenerse a tiempo. De estos dos tercios, la mitad ocurri enel momento en que un tren pasaba por el crucero y la otra mitad cuando eltren no estaba presente. Entre estos ltimos, el 13.3% de los accidentes queocurrieron fue provocado por los vehculos que tienen obligacin de pararen todos los cruceros; tambin se observ que muchos de los daos ocasionados a los vehculos accidentados se debieron a obstculos naturales, incluyendo los apoyos o postes masivos de los dispositivos de control.

Para mejorar las condiciones de todo crucero se vio la necesidad, enprimer lugar, de proporcionar la distancia de visibilidad adecuada, tomandoen cuenta la velocidad de los trenes y la de los vehculos sobre la carretera.

" Fuente: Reporte Nm. 50 de National Cooperative Highway Research Program.1968. Investigacin patrocinada por "The American Association of State HighwayOfficials", con la cooperacin de "The Bureau of Public Roads", pgs. 1-4.

32

f

CAPITULO III

SELECCION DE RUTA

GENERALIDADESUna vez realizados los estudios socioeconmicos que justifican la cons

truccin de nuevos caminos y las mejoras de los existentes, es necesarioprogramar los estudios de vialidad, que permitan establecer la convenienciay las prioridades para elaborar los nuevos proyectos y las obras correspondientes.

Con este fin, es necesario realizar una serie de trabajos preliminaresque bsicamente comprenden el estudio comparativo de todas las rutasposibles y convenientes, para seleccionar en cada caso, la que ofrezca lasmayores ventajas econmicas y sociales.

Se entiende por ruta, la franja de terreno de ancho variable entre dospuntos obligados, dentro de la cual es factible hacer la localizacin de uncamino. Mientras ms detallados y precisos sean los estudios para determinar la ruta, el ancho de la franja ser ms reducido.

Los puntos obligados son aquellos sitios por los que necesariamentedeber pasar el camino, por razones tcnicas, econmicas, sociales y polticas, tales como: poblaciones, sitios o reas productivas y puertos oro-grficos.

La seleccin de ruta es un proceso que involucra varias actividades,desde el acopio de datos, examen y anlisis de los mismos, hasta los levantamientos areos y terrestres necesarios para determinar a este nivel loscostos y ventajas de las diferentes rutas para elegir la ms conveniente.(Vanse Figuras 3.1 y 3.2.) Esta es una de las fases ms importantes en el

estudio de una carretera

3.1 ACOPIO DE DATOSLa topografa, la geologa, la hidrologa, el drenaje y el uso de la tierra,

tienen un efecto determinante en la localizacin y en la eleccin del tipode carretera y conjuntamente con los datos de trnsito, constituyen lainformacin bsica para el proyecto de estas obras.

El proyectista debe contar con cartas geogrficas y geolgicas, sobrelas cuales se puedan ubicar esquemticamente las diferentes rutas.

Para la zona de influencia de la obra en proyecto, se recopilar la informacin sobre las obras existentes, as como la que se pueda obtener sobrelas planeadas a corto y largo plazo, ya sean de la pro'pia Secretara o deotras dependencias oficiales y privadas. Los datos de trnsito para carreteras existentes, se obtienen por medio de los aforos que se realizan sistemticamente en la red de carreteras; cuando es necesario se practican estudios de origen y destino. Para el caso de caminos nuevos, se calcula eltrnsito, de acuerdo con las estimaciones pertinentes.

33

/

QZ-oQZO.

19 ETAPA- SELECCION DE RUTAFOTOW T ERPRETAPONGEOLOGICA,HIDROLOGICA

PROGRAMAPARA EL

PROYECTO

/n"-*0-RECONOCiMiENTO /-n/OYOGRAFiA AEREAVT /~V-ni>

'UiLA ? N.

ESTUDIOESTEREOSCOPICO

ESTUO DRENAJEESTUDIO V

ESTEREOSCOPICO

ESTUDIO PRELIMINAR DE PAISAJE

caiuyiu >ESTEREOSCOPICOpFAJAS DE RUTAs""*-'I cnmiNrre. /

RECONOCIMIENTt FOTOGRAFIA AEREA/CONTROL

TERRESTRE

FOTOINTER-| PRETACIQNSCOOSONCMCA'

AEROTRIANGULACION

FOTGlNTERPRETACJON GE0TECI*CA,HIDfl0t>6ICAY ESTUDIO PRELIMINAR CRUCES f

Y A.ESTUOIOLINEASY /--N RECONOCIMIENTO A. AaI'especifgeohct'v'linejs de ruta

CA

ESPECIE GEOMETBAlPLEX Er 1-5000

PROPOSICION ESPECIFICACIONES GEOMETRICAS

5S>-

29 ETAPA- ANTEPROYECTOSOCIOECONOMICA!SrtTOCATV-'

FOTOGRAFIAAEREA

ESTUDIO OEANTEPROYECTO ENTRONQUES Y.

1.5.000 DE PAISAJE PASOS A DESNIV

4 RECONOCIMIENTOCOMPARACION

ANTEPROYECTOSEN BALPLEXLANOS I I

CONTROL TERREINCLUYENDO LA PRESUPUESTOS LECCION DPOLIGONAL DE

REFERENCIAALTERNATIVAS ANTEPROYECTOS ANTEPROYECTO

DELIMlTACIC RESTITUCION ESTUDIOPLANOS 1.1 000 PRELIMINAR

DE DRENAJE

39 ETAPA -PROYECTO

DATOS TERRENO PARA OBRAS OE DRENAJE MENOR -BAlPLEX

CALCULO OE ALINEAMIENTO HORIZONTALhDIBUJO PLANTAS V-

DEF1NITIVAS

\calculo alineamiento\horizontalde entr.\Y PASOS A DESNIVEL(EPD)V TRAZO OE/C

Y CAMPO

CALCULO DATOS PARAESTACAMIENTO DE PROYECTO ALINEAMIENTO VERTICALSECCIONAMIENTO

CALCUUD TERRACERIAS Y GEOMETRDE SECCIONES

FOTOGRAMETRICO/

ALINEAMIENTOHORIZONTALCALCUUD DATOSESTACAMIENTO

EPp

ESTUOjOGBDTECN

ESTUDIOS DECIMENTACION DE

PASOS ADESNIVEL

CALCULO TERRREVISTO! DIBUJO DE PLANT.RIAS Y GEOMETRSECCIONES EPO

YAPRO DEFINITIVAS EPD

ESTUDIOS TOPOHIDRAU PRUEBAS OE

PROYECTO DE OBRAS DE DRENAJE

PERFIL Y PROCEDIMIENTOS DE (S3)CONSTRUCCION

PRUEBAS DE LABORATORIO Y RECOMENOA- ELECCION DE TIPO Y CIONES DE CIMENTACION PROYECTO DEFINITIVO#

rMEPASOS A CFSNIVR/TNDE ESTRUCTURT"5!vn0J

Y DE CIMENTACION DETES

LABORATORY /gyDACIONES OE \J"Y RECOMENDACIONES OE

CIMENTACION DE PUENTES

.ANTEPROYECTO DE PUEN1ELECCION DE TIPO

OE PASOS ATORA

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lflETAPA -SELECCION DE RUTA

or-OtrQ_

ESTUQIQ PRELIMINAR O PAISAJE

PROGRAMAo

FOTOMTCftPftETAClONGEOLOGICA.HIDROLOGICA

ESTUCHOESTEREOSCOPOLINEAS OE RUTAESTUD.OREN FOTWNTERPRETACON GEOTKMCA,HONXOQCA

T ESTUOtO PRELBUNAR CRUCESW

ESTUOOUNCAS RCCOIOCMENT/*yNLUFAS OE UTA

ESTUOtOESTEREOSCOPICORECONOCIMlENT OTOGAAFlA *E RECONOCIMIEN FOTOGRAFIA AEREA TERRESTRE T ELECCION

1 SO 000 FAJAS OE RUTAS 1 ?S GOO AEROTRIANGUlACION

CSrECIF GEOHET. LNEAS DE RUTABALPlEX Li lSOOO

X RUTAPROYECTOFOTOWTER-PRETACCN PROPOSICICM ESPECIFICACIONES GEOMETRICAS

FOTOMERPRETASOCIOECONOMCA

29ETAPA.-ANTEPROYECTOESTUDIOS TOPO REVISION ESTUOlCS TOPOHIORAUUCOS

HIDRAULICOSDATOS A BfllGAOA DE LEVANTAMIENTO ANTEPROYECTO

TOPOGRAFICO _ /T\ EN Pt ANTASANTEPROYECTOLOCALIZACION piVVT. JOT ESTUDIO CE

INTFR- DEFIMTIVO YY RECONOC'MIEN 1 2000 o 1 1000 i I 1000 SECCIONES ANTEPRESUPUESTORUTA APR08AOA

ESTUDIOPRELIMINARDELIMITACION *X CUENCAS PARA DRENAJE MENOR

DRENAJE

3fl ETAPA - PROYECTO

TRAZO DE INTERSECCIONES PWiiOCCONSTRUCCION

CURVAMASA Y EOM AJUSTE OE SUBRASANTfXL SECCIONANIENTO /n Y MOVIMIENTO X /\OS) tierrasTRAZO CEF'NITIVO ANTEPROYECTO SOBRASANTE PROYECTO X OBRAS REVISION FINAL ENVIO A CONCURSOSOBRASANTE DEFINITIVAX CONSTRUCCION

PROYECTO GEOMETRICOMENORES Y APROBACION ONSTRUCCIO

PROCEDIMIENTOSDE PREPARACIONDATOSESTUDIOScOTECNlCO DE INTERSECCIONES CONSTA Pt ANOS

CONCUASOSONDEOS PCRA ESTCIMENTACION X

SECCION HIDRAULICA EN

CURVAMASA YGEOMETRU)t?\-'CRUCE ESTRUCTURAS OE

INTERSECCIONESACCIONAMIENTO

RECOMCNOACTRAZO OE EJES

X OBRAS sr\Mg) ELECCION KL TIPO PROYECTO XFMiRARA PUENTES _ /TNTlVO PUENTESSONDEOS PARA ES njOlO CIMENTACION DE PUENTES PRUEBASL ABCrATONI CIMENTACION

"U5bEv's'* mVu) ENV' 'tXSWVfLVi' y APROBACION' w CONSTRUCTSV'\ PREPARACION/VeiyjZrS

PLANOS RAWWCONCURSO

FIGURA 3.2. RED DEL PROYECTO OE CARRETERAS. METODO CONVENCIONAL

i_s prmcipaies cartas geogrficas disponibles en la actualidad en laRepblica Mexicana, son las elaboradas por la Secretara de la DefensaNacional, a escalas 1:250 000, 1:100 000, 1:50 000 y 1:25 000, que cubrenparcialmente el territorio.

Al estudiar esas cartas, el ingeniero puede formarse una idea de lascaractersticas ms importantes de la regin, sobre todo en lo que respectaa su topografa, a su hidrologa y a la ubicacin de las poblaciones. Auxiliado con las cartas geolgicas existentes y con mapas que indiquen lapotencialidad econmica de la regin, se dibujan sobre ella las rutas quepueden satisfacer el objetivo de comunicacin deseado.

Especial cuidado debe tenerse en aquellos puntos obligados, primarioso principales, que guen el alineamiento general de la ruta. Para ello, laruta en estudio se divide en tramos y stos a su vez en sub-tramos, designados generalmente con los nombres de los pueblos extremos que unen;pero si ello no es suficiente para determinar la ruta, se indica entoncesalgn otro punto intermedio. As por ejemplo, en la Figura 3.3 se muestranlas diferentes rutas entre Guadalajara y Puerto Vallara, una de las cuales,se ha dividido en los tramos Guadalajara-Ameca, Ameca-Mascota y Mascota-Puerto Vallara y en los sub-tramos Ameca-Mixtln y Mixtln-Masco-ta, pertenecientes ambos al tramo Ameca-Mascota.

De esta manera es posible sealar sobre la carta varias rutas posibles,es decir, diversas franjas para estudio. En las diferentes rutas, aparecernnuevos puntos de paso obligado, tales como: cruces de ros, puertos, crucescon otras vas, que constituyen los puntos obligados secundarios de la va.

Al dibujar las diferentes lneas que definen las posibles rutas, debenconsiderarse los desniveles entre puntos obligados, as como las distanciasentre ellos, para conocer la pendiente que regir en su trazado.

3.3 RECONOCIMIENTOSUna vez representadas las posibles rutas en los mapas geogrficos, se

inicia propiamente el trabajo de campo con reconocimientos del terreno,los cuales pueden ser: areos, terrestres y una combinacin de ambos.

3.3.1 Reconocimiento areoEl reconocimiento areo es el que ofrece mayor ventaja sobre los de

ms, por la oportunidad de observar el terreno desde la altura que convenga, abarcando grandes zonas, lo que facilita el estudio; se efecta conavionetas y helicpteros, distinguindose tres reconocimientos areos.

A) El primer reconocimiento areo se efecta en avioneta y tiene porobjeto determinar las rutas que se consideren viables y fijar el rea quedebe fotografiarse a escala 1:50000, para que en ella queden incluidascon amplitud. Lo realizan tcnicos especialistas en planeacin, localizaciny geotecnia. Antes de iniciar el vuelo, los especialistas deben estudiar ymemorizar las cartas geogrficas y geolgicas disponibles, a fin de quedurante el vuelo observen las distintas rutas, estudindolas dentro de suespecialidad; as por ejemplo, el especialista en planeacin verificar sila potencialidad de la zona concuerda con la que se ha supuesto en losestudios previos, observando las reas de cultivo o de agostadero, as como

36

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estado DE JALISCO }?" TtOUs:J- ' ]'Jr* "VI -I amatlan de caasfx:/y - /': y-,v.fk--l7 COCvLA

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las poblaciones que quedan dentro de la zona de influencia de las diferentesrutas; el especialista en localizacin verifica en el terreno si la ruta marcada en el plano es correcta, sobre todo en lo relacionado con el relievetopogrfico, ya que en las cartas, por ser escalas pequeas, existe la posibilidad de cometer errores al marcarla. En caso de que haya discrepanciaentre el terreno y el mapa con que se cuenta, la cual puede ser de ndolelocal o general, se deber buscar una nueva ruta que se ajuste a las condiciones reales del terreno.

El especialista en geotecnia comprobar desde el avin, la clasificacingeneral de rocas y suelos, la morfologa del terreno, la existencia de fallasy problemas de suelos. De acuerdo con el localizador observar la hidrografa de la zona, apreciando tamaos y tipos de cuencas para prever lasdificultades que se pueden presentar en el cruce de las corrientes fluviales.

En este primer reconocimiento los especialistas tienen opcin de volarsobre las reas en estudio, tantas veces como crean necesario, a fin deescudriar toda la zona de influencia del camino.

Al final de este reconocimiento debern determinar la zona por cubrircon las fotografas a escala 1:50000.

B) El segundo reconocimiento se lleva a cabo despus de haber hechola interpretacin de las fotografas a escala 1:50000 y tiene por objetocomprobar en el terreno lo estudiado en las fotografas; este reconocimiento se efecta en helicptero, lo que permite a los ingenieros descenderen los lugares de inters y recabar en ellos la informacin que considerennecesaria; en esta forma, el tcnico en planeacin puede obtener datossobre el nmero aproximado de habitantes de un poblado, del tipo y nmero de cultivos en la zona, cabezas de ganado y dems aspectos econmicos, datos todos ellos que le servirn para precisar su estudio econmico.

El experto en localizacin comprobar lo estudiado en sus fotografas,principalmente lo relacionado con los cruces de ros, en donde el especialista en geotecnia podr apreciar mejor las caractersticas del terreno decimentacin y las condiciones hidrulicas en el lugar del cruce; comprobar adems en los diferentes lugares, el tipo de materiales identificadosdurante el estudio de fotointerpretacin.

Al finalizar este reconocimiento, se delimita la zona que deber cubrirse con fotografas escala 1:25000. Una vez realizado este trabajo, sehar el control terrestre necesario para poder estudiar estas fotografasen el aparato llamado Balplex, el que proyecta las fotografas sobre unamesa hasta una escala cinco veces mayor (vase Figura 3.4) ; sobre esaproyeccin estereoscpica, los ingenieros proyectistas estudian variaslineas, obteniendo sus perfiles y estimando los volmenes de materialespor mover en cada una, lo que permite elaborar un presupuesto con unaaproximacin razonable, que pueda ser factor determinante en la eleccinde una de las rutas.

C) El tercer reconocimiento, que puede ser areo o terrestre, es propiamente un refinamiento del estudio que se ha efectuado en el Balplex, enel cual generalmente ya no interviene el tcnico en planeacin y se realizaa lo largo de la poligonal en estudio, llamada trazo preliminar del camino.Eneste reconocimiento, un ingeniero especializado en estudios topohidruli-cos de cruces substituye al gelogo, con el fin de estudiar el comportamiento de los ros y de acuerdo con el ingeniero localizador fija el lugardonde debe cruzarse.

38

FIGURA 3.4. INGENIEROS PROYECTISTAS TRABAJANDO SOBRE IA MESA DEL BALPLEX

3.3.2 Reconocimiento terrestreEste tipo de reconocimiento se lleva a cabo cuando por las circuns

tancias existentes no es posible realizar el areo; es menos efectivo queste, ya que el ingeniero localizador no puede abarcar grandes reas ytiene que estudiar por partes su lnea; de la misma manera, el ingenierogelogo raliza un estudio de detalle que adolece de los defectos que elprocedimiento implica, ya que la geologa requiere estudiarse en grandeszonas que permitan definir las formaciones, los contactos, las fallas y lasfracturas.

El reconocimiento se lleva a cabo despus de haber estudiado en lascartas geogrficas las diferentes rutas y estimar las cantidades de obrade cada una de ellas, eligiendo la ms conveniente, pues por este procedimiento es poco prctico analizar en el terreno todas las alternativas posibles. El tcnico en planeacin realiza sus estudios previos y marca lospuntos obligados auxiliado con las cartas geogrficas.

El ingeniero localizador se ayuda con el siguiente equipo: brjula,aneroide, clismetro, binoculares y cmara fotogrfica (vase Figura3.5) ,la brjula le servir para tomar rumbos de los ros, caadas, caminoso veredas que atraviesen su ruta, as como el rumbo general de la lneaque va a estudiar; el aneroide le sirve para verificar las cotas de lospuertos orogrficos, de los fondos de caadas, y otros puntos de inters;el clismetro, para determinar las pendientes que tendr la ruta, y losbinoculares para poder observar las diferentes formaciones que se atraviesan a lo largo de la ruta y ver si es posible encontrar otros puntos enmejores condiciones; la cmara fotogrfica le permitir contar con fotografas de los sitios que se considere conveniente incluir en los informesque se presentan despus de los reconocimientos.

Es muy importante contar con un gua que conozca la regin, paratener la seguridad de que el reconocimiento se haga sobre los mismos lugares que previamente se han fijado en la carta.

Durante el reconocimiento se debern dejar seales sobre la ruta paraque posteriormente puedan ser seguidas por el trazo de la preliminar.

3.3.8 Reconocimiento combinadoEs una combinacin de las dos anteriores y se lleva a cabo en las

si