Manual Tecnico De Desarrollo Social Urbano Mexico

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SECRETARIA DE DESARROLLO SOCIAL Subsecretaría de Desarrollo Urbano y Ordenación del Territorio Dirección General de Ordenación del Territorio MANUALES TECNICOS Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos de Vialidad y Transporte

Conceptos y Lineamientos para la Planeación en Transporte Urbano

Desarrollo Institucional

Diseño Geométrico de Vialidades

Operación del Transporte Público

Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

Evaluación Socioeconómica

Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire

Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno

Conceptualización de Proyecto Ejecutivos

Estudios de Ingeniería de Tránsito

Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras I

Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras III

Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras II

Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

© SEDESOL. Todos los derechos Reservados 2001

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO I

Resumen Ejecutivo

PRESENTACIÓN A los Usuarios de estos Manuales La Secretaría de Desarrollo Social desde su creación en 1992, ha venido trabajando conjuntamente con el Banco Mundial y con la empresa Booz Allen & Hamilton en la preparación de manuales técnicos para, por un lado, facilitar la operación del Programa de Infraestructura, Vialidad y Transporte Urbano, y por el otro, en su carácter de Agente Técnico y Normativo, apoyar a la descentralización del mismo hacia los propios municipios o los organismos que administran y operan dicho programa. En tal sentido, la SEDESOL se dedicó a producir los siguientes 16 documentos técnicos para las fases que integran el Programa de Infraestructura, Vialidad y Transporte Urbano. TOMO I: TOMO II: TOMO III: TOMO IV: TOMO V: TOMO VI: TOMO VII: TOMO VIII: TOMO IX: TOMO X: TOMO XI: TOMO XII: TOMO XIII:

TOMO XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional del Pavimento Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Normales y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Transito Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Nuestra preocupación original es que dichos manuales tengan el efecto esperado en la asistencia técnica y apoyo a la administración de la infraestructura vial, pero indudablemente, esperamos que lo podamos enriquecer con los comentarios y observaciones que nos hagan llegar a esta Secretaría.

Ing. Jaime E. Sancho y Cervera Director General de Infraestructura y Equipamiento

CONTENIDO PREFACIO

1

INTRODUCCION

3

RESUMEN EJECUTIVO Y CONTENIDO DE LOS MANUALES 1 CONCEPTOS Y LINEAMIENTOS PARA LA PLANEACION DEL TRANSPORTE URBANO 1.1 Resumen Ejecutivo 1.2 Contenido del Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano (Tomo II)

11

11 11 13

2 DESARROLLO INSTITUCIONAL 2.1 Resumen Ejecutivo 2.2 Contenido del Manual de Desarrollo institucional (Tomo III)

16 16 19

3 EVALUACION SOCIOECONOMICA 3.1 Resumen Ejecutivo 3.2 Contenido del Manual de Evaluación Socioeconómica (Tomo VII)

20 20 22

4 PROYECTOS VIALES 4.1 Resumen Ejecutivo 4.2 Contenido del Manual de Diseño Geométrico de Vialidades (Tomo IV) 4.3 Contenido del Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos (Tomo XI)

24 24 26 27

5 OPERACION DEL TRANSPORTE PUBLICO 5.1 Resumen Ejecutivo 5.2 Contenido del Manual de Operación del Transporte Público (Tomo V)

28 28 30

6 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS 6.1 Resumen Ejecutivo 6.2 Contenido del Manual de Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos (Tomo VI) 6.3 Contenido del Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas (Tomo XIV)

32 32

7 IMPACTO AMBIENTAL EN ESTUDIOS DE TRANSPORTE URBANO 7.1 Resumen Ejecutivo 7.2 Contenido del Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano (Tomo VIII) 7.3 Contenido de la Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Normales y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano (Tomo IX) 7.4 Contenido del Manual de Identificación y Evaluación de Impacto al Entorno Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano (Tomo X)

37 37

i

34 35

38 40 42

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

CONTENIDO 8 ESTUDIOS DE INGENIERIA DE TRANSITO 8.1 Resumen Ejecutivo 8.2 Contenido del Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito (Tomo XII)

44 44 46

9 SEGUIMIENTO Y CONTROL DE OBRAS DE VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO 9.1 Resumen Ejecutivo 9.2 Contenido del Manual de Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales (Tomo XIII. Libro 1) 9.3 Contenido del Manual de Conservación de Obras Viales (Tomo XIII. Libro 2) 9.4 Contenido del Manual de Seguimiento y Control de Obras (Tomo XIII. Libro 3)

ii

48 48 51 65 67

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el presente tomo.

1

INTRODUCCIÓN La elaboración de manuales normativos sectoriales sobre el transporte urbano para las ciudades medias mexicanas es una labor que requiere, además de claridad de expresión y conocimiento técnico con experiencia práctica, un entendimiento profundo de las características culturales de las diversas regiones del país. Dado que el éxito de un conjunto de manuales normativos no está en su lectura, sino en la utilización de su contenido, se hace necesario también que los temas sean abordados en un lenguaje sencillo y de rápida asimilación. Consecuentemente, este grupo de manuales normativos para el transporte urbano ha sido desarrollado cuidadosamente y revisado con gran dedicación por todas las instituciones involucradas: la SEDESOL como Agente Técnico y Normativo del Programa de Transporte Urbano; la firma internacional Booz Allen & Hamilton como empresa otorgante de la Asistencia Técnica; y el BANOBRAS, la Secretaría de Hacienda y Crédito Público, y el Banco Mundial como Agentes Financieros del Programa, resultando un conjunto de manuales integrados e interrelacionados entre sí que, aunque orientados hacia sectores diferentes del transporte urbano, mantienen un marco de referencia uniforme y consistente. En ese sentido, es necesario hacer notar que estos manuales, a pesar de estar dedicados a áreas sectoriales específicas, forman parte de una estructura más ambiciosa que contempla la metodología para la preparación de un Programa Integral de Transporte Urbano como el vehículo necesario para poder abordar, de principio a fin, el tema. Para ello, se incluye el diagrama que integra los elementos en el proceso que conduce, desde la observación de un problema específico de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo de manera integral, atacando no sólo sus consecuencias, sino también sus causas, con lo que se puede lograr una solución a más largo plazo. Para ser más eficientes y eficaces en el proceso de observación, diagnóstico y corrección de la problemática del transporte urbano en México, es conveniente entender mejor las características singulares del diseño de las ciudades mexicanas, así como de su base histórica y de sus impulsores de crecimiento. El diseño de la mayoría de las ciudades mexicanas se inicia a mediados del siglo XVI por los conquistadores españoles, quienes siguen los criterios establecidos por los Griegos e introducidos a España por los Romanos. Básicamente, la ciudad mexicana, así como la mayoría de las ciudades latinoamericanas, se erige en términos rectangulares alrededor de una plaza central, un ayuntamiento y una iglesia, conformada por calles angostas diseñadas para el tránsito de cabalgaduras y vehículos tirados por animales, con banquetas insuficientes y previsión nula para estacionamientos y terminales. Su crecimiento se basa en una cuadrícula rectangular multiplicada que perpetúa una traza urbana anacrónica y frustra o influencia todo intento de reforma urbanista. Esencialmente, esto quiere decir que el trazo de la mayoría de nuestras ciudades corresponde al de una ciudad antigua crecida. Si a este trazo se le superpone el uso creciente del vehículo automotor, consecuencia de la explosión de la población y el crecimiento industrial, se manifiestan importantes problemas en materia de transporte urbano en México.

3

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

La realidad actual es que muchas ciudades en todo el mundo, no sólo en México, presentan importantes problemas en materia de transporte urbano, producto de la propia dinámica de las ciudades, así como de fallas en sus procesos de planeación y de retrasos en la acción correctiva de los problemas que se van presentando cuando aún son reducidos. Básicamente, existen dos maneras de enfrentar la problemática del transporte urbano en las ciudades para poder llegar a soluciones viables: 1.

Por medio de una planeación previa para nuevos desarrollos urbanos, y otra continua para la natural expansión de la ciudad.

2.

Por medio de la identificación de las consecuencias derivadas de la manifestación de los síntomas de un problema evidente, dentro de una zona urbana ya establecida.

De estas dos maneras, la primera se enfoca a anticipar la problemática del transporte urbano mediante un proceso de planeación previo y continuo, que toma en cuenta desde el diseño ideal de la zona urbana hasta el cambio y adecuación de sus características, antes de la aparición de los problemas críticos y de conformidad con los planes actualizados de desarrollo urbano. La segunda se orienta a solucionar la problemática existente y se basa en una metodología de trabajo que, partiendo de la identificación de un problema (o conjunto de problemas) de transporte urbano, busca estructurar un programa coordinado de acciones tendientes a eliminarlo, actuando de manera coordinada y tomando en consideración todos los elementos relacionados, y no sólo los más evidentes. De estas dos maneras de enfrentar la problemática del transporte urbano, la segunda resulta mucho más común que la primera. Es por ello que este conjunto de manuales normativos de la SEDESOL, se orienta a asistir a las instituciones apropiadas a formular las acciones correctivas que se derivan de la identificación y el análisis de los problemas del transporte, conformando un Programa Integral de Transporte Urbano. Esta filosofía de acción se basa en el desarrollo de la METODOLOGIA PARA LA PREPARACION DE UN PROGRAMA INTEGRAL DE TRANSPORTE URBANO, que se muestra de manera esquemática en la siguiente página.

4

Introducción

METODOLOGIA PARA LA PREPARACION DE UN PROGRAMA INTEGRAL DE TRANSPORTE URBANO

OPERACION TRANSITO Problemas específicos

I N S P E C C I O N

L A

a) Congestionamiento b) Demoras c) Deficiencias en la operación de semáforos d) Anarquía en el tránsito e) Estacionamiento f) Carga incontrolada g) Flujos peatonales

C I U D A D

P l a z o

M e d i a n o P l a z o

D E

D I A G N O S T I C O

C o r t o

Revisión de la estructura institucional de control de tránsito Revisión de la estructura finaniciera del tránsito urbano Proposición de programa de optimización vial a) Jerarquización vial b) Corredores principales c) Plan de operación de semáforos d) Plan de organización y control de tránsito e) Plan de mejoras viales

Proposición de programa de planeación vial a) Organización de la estructura institucional de planeación, control y seguimiento de operación de tránsito b) Capacitación institucional c) Desarrollo de esquema de operación financiera d) Desarrollo de recursos humanos e) Procura de equipo y materiales

PROGRAMAS ESPECIFICOS

DESARROLLO INSTITUCIONAL

D E P R O B L E M A S

OP. TRANSPORTE PUBLICO Problemas específicos a) b) c) d) e)

Baja frecuencia Largas esperas Mal estado de las unidades Cobertura insuficiente Falta de pavimento en rutas de trasporte público

C o r t o P l a z o

M e d i a n o P l a z o

Revisión de la estructura institucional de transporte público Revisión de la estructura finaniciera del transporte urbano Proposición de programa de operación de transporte público a) Optimización de los recursos existentes b) Revisión y optimización de rutas c) Plan de organización de los operadores d) Plan de seguimiento y control de los operadores e) Plan de mejoramiento vial en rutas existentes f) Programa de pavimentación de rutas de transporte público en accesos a colonias

Proposición de programa de planeación de transporte público a) Organización de la estructura institucional de planeación, control y seguimiento del transporte público b) Capacitación institucional c) Desarrollo de metodología técnicas (costos, tarifas, etc.) d) Desarrollo de recursos humanos e) Procura de equipo y materiales AM/SEDSOL/31194

MANTENIMIENTO Problemas específicos a) Mal estado de la vialidad b) Falta o mal estado de la señalización

C o r t o P l a z o

M e d i a n o

Revisión de la estructura institucional de mantenimiento Revisión de la estructura financiera de mantenimiento Proposición de programa de mantenimiento preventivo

Proposición de programa de mantenimiento a futuro a) Asistencia técnica b) Capacitación institucional c) Desarrollo de esquema de recuperacion financiera d) Desarrollo de recursos humanos e) Procura de equipo y materiales f) Implementación de un sistema de mantenimiento

P l a z o

5

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Regulación Mantenimiento Señalización Administración y Financiamiento Seguimiento de programas Concesión de trasnporte público Impacto ambiental

VIALIDAD Y TRANSITO 1. Señalización 2. Pavimentación de rutas de transporte TRASPORTE PUBLICO MANTENIMIENTO VIAL 1. Mantenimiento correctivo 2. Mantenimiento preventivo IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE 1. Aire 2. Ruido 3. Imagen Urbana

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

Dicha metodología da inicio con la inspección de la ciudad, donde se aprecian las consecuencias evidentes de los problemas (congestionamiento, demoras, contaminación ambiental y mal estado de los pavimentos, entre otras). Esta inspección es la base para el desarrollo de un diagnóstico de los problemas específicos, que generalmente se dividen en tres grandes grupos: a)

b)

c)

Operación de tránsito, cuyos síntomas más evidentes suelen ser congestionamiento, demoras, deficiencias en la operación y anarquía en el tránsito; estacionamiento indebido o excesivo en las vialidades; transporte de carga no controlado y en áreas conflictivas; deficiencias en la semaforización y la señalización; y flujos peatonales excesivos o incontrolados, que generan una multitud de fricciones con los demás modos de transporte. Operación del transporte público, que se manifiesta fundamentalmente por baja frecuencia de las unidades; largas esperas de los usuarios del sistema (que no necesariamente se deben a la causa anterior); mal estado de las unidades prestatarias del servicio; cobertura de red insuficiente, lo que produce dificultades en la movilización de algunos grupos humanos dentro de la ciudad; y falta de pavimento en rutas de transporte público, que restringe el acceso a colonias o la continuidad deseable en algunas rutas ya establecidas. Mantenimiento de la vialidad, que se evidencia por el mal estado de los pavimentos, de las señalizaciones, de la semaforización y demás equipamientos viales.

El diagnóstico de los problemas conlleva, en sí mismo, a la realización de varias tareas en cada área, tanto a corto como a mediano y largo plazos. En cuanto a la operación de tránsito se refiere, es necesario realizar una profunda revisión de la estructura institucional y financiera del aparato local de control de tránsito, con el fin de proponer un programa de optimización vial a corto plazo, que contemple como objetivo fundamental la utilización ideal de la infraestructura existente con un mínimo de inversiones iniciales. Para ello, el programa debe contemplar una jerarquización vial clara y bien estructurada, definir los corredores principales, proponer un plan de operación de semáforos, organización y control de tránsito y de mejoras viales, siempre bajo el criterio de realizar el mínimo número de cambios para sacar el máximo rendimiento a lo existente. A mediano y largo plazos, una vez mejorada la red vial existente, se establece el programa de planeación vial, que comprende la organización de la estructura institucional de planeación, control y seguimiento de la operación del tránsito; la capacitación institucional; el desarrollo de un esquema de recuperación financiera; y la adquisición de equipo y de materiales con qué dotar a los recursos humanos necesarios para llevar adelante el proceso, así como la capacitación de los mismos. En el campo de la operación del transporte público, al corto plazo la metodología es similar, con revisiones tanto de la estructura institucional como financiera del transporte urbano, con el fin de lograr un programa de operación que optimice los recursos y rutas existentes, organice los operadores con el soporte de un plan de seguimiento y control de los mismos e incluya, desde luego, el mejoramiento vial de las rutas existentes, así como la pavimentación de aquellas rutas, existentes o con significativa demanda, especialmente en los accesos a colonias populares.

6

Introducción

A mediano y largo plazos, nuevamente, se debe desarrollar la estructura institucional de planeación, control y seguimiento del transporte público, junto con la correspondiente capacitación institucional, el desarrollo de metodologías técnicas para el control del transporte, tales como cálculo de costos, tarifas, etc., además de la formación de recursos humanos, debidamente dotados de equipo y materiales. En lo que a mantenimiento se refiere, a corto plazo es necesario revisar tanto la estructura institucional como financiera del organismo municipal encargado, con el fin de establecer un programa de mantenimiento correctivo dirigido a solucionar las carencias que, en esta materia, se hayan acumulado a lo largo del tiempo y que, por consiguiente, impiden la utilización ideal de la infraestructura vial. A mediano y largo plazos, sin embargo, se debe establecer un programa de mantenimiento continuo para dar adecuado tratamiento a esta materia, una vez corregidas las fallas acumuladas. Este programa considera integralmente el problema y por ello debe contar con asistencia técnica, capacitación institucional y esquemas financieros sanos, así como también la procura de equipo y materiales necesarios para el cabal cumplimiento de las metas y el desarrollo continuo de recursos humanos debidamente capacitados. Es importante observar que los programas propuestos a mediano y largo plazos, en cada área, se inscriben dentro del concepto de planeación continua para evitar los problemas en el futuro, a través de pequeñas acciones llevadas a cabo de manera constante, en lugar de esperar a que los problemas se presenten para resolverlos posteriormente. Conceptualmente, estas dos maneras de enfrentar la problemática del transporte urbano son, en realidad, dos iniciativas estratégicas diferentes pero relacionadas que se adhieren a una misma filosofía de actuación. La primera iniciativa, planeación, es el ideal a que todos aspiramos, y que debe ser el objetivo final de todos estos procesos, un conjunto de acciones que prevén la anticipación de los problemas. Paradójicamente, debido a la situación actual de las ciudades, es la segunda iniciativa, resolución de problemas existentes, la que permite eliminar o reducir significativamente, en el corto plazo, los problemas actuales para que, sobre una red urbana más sana y menos conflictiva, se proceda a planear los cambios estructurales que permitirán el desarrollo futuro de una ciudad más armoniosa y respetuosa del medio circundante y de sus habitantes. Esta filosofía de actuación puede resumirse en cinco grandes programas específicos: 1.

Desarrollo Institucional, que persigue el fortalecimiento del municipio como ente regulador y de control del transporte urbano en cada ciudad. Este fortalecimiento debe incluir todas las áreas importantes, tales como planeación, operación, regulación, mantenimiento, administración y financiamiento (incluyendo control de costos, incremento de ingresos y eficientización de la organización), señalización, vigilancia, seguimiento de programas, concesionamiento de transporte y control de la calidad del medio ambiente. El desarrollo de cada una de estas instancias es lo que permitirá al municipio del futuro ser eficaz y eficiente en la planeación, el seguimiento y el control de toda la operación del transporte urbano y del tránsito en sus ciudades, así como seguir el desarrollo dinámico de las mismas.

2.

Vialidad y Tránsito, con objeto de optimizar la red vial existente, buscando aumentar y mejorar la accesibilidad del transporte publico, completar vialidades inconexas, mejorar la geometría vial, la demarcación, el señalamiento y la semaforización, a fin de dar más 7

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

continuidad y capacidad a la red vial de la ciudad y, por ende, permitir la circulación de vehículos y peatones en condiciones de eficiencia, seguridad, comodidad y orden. 3.

Transporte Público, con el objeto de mejorar la calidad y el servicio de transporte público y la accesibilidad del sistema, especialmente a zonas marginadas de la ciudad, optimizando los recorridos, frecuencias, itinerarios y el parque vehicular existente, desarrollando además políticas tarifarias que permitan incrementar la viabilidad económica y financiera de las inversiones en este subsector, además de alentar la participación del sector privado en el mismo.

4.

Administración de Pavimentos, que establece el mantenimiento correctivo, a fin de eliminar las deficiencias acumuladas en las vialidades a lo largo del tiempo, y el mantenimiento preventivo, mediante el cual se anticipa el servicio de mantenimiento a la infraestructura vial y se evita que se presenten deficiencias en el futuro.

5.

Impacto al Medio Ambiente, que establece procedimientos y controles ambientales para mitigar los efectos negativos que, sobre el medio ambiente, tiene la operación del transporte urbano y el tránsito en general.

Los manuales normativos de la SEDESOL se insertan dentro de la estructura conceptual antes descrita como elementos de apoyo de cada una de las principales áreas de actuación. Debido a que las ciudades son entes dinámicos en el tiempo, todos los elementos metodológicos que permiten el seguimiento, control y respuesta a los procesos urbanos, también deben evitar en lo posible la rigidez para así poder responder rápidamente a los cambios que, inevitablemente, habrán de producirse en el tiempo. Conceptualmente, este conjunto de manuales normativos de la SEDESOL han sido concebidos como piezas independientes, pero fuertemente relacionadas entre sí, mediante la estructura metodológica aquí descrita. Esta normatividad no pretende ser exhaustiva en sí misma, sino más bien, ser un elemento de guía que seguramente, será ampliado y mejorado en sucesivas ediciones, con el aporte de los técnicos usuarios, siendo con esto congruentes con el desarrollo dinámico de las ciudades. Este grupo de manuales normativos representa el esfuerzo de un trabajo en equipo, sólidamente estructurado y bien coordinado. Aun así, es de absoluta justicia hacer algunos reconocimientos individuales, breves pero específicos. Por parte de la SEDESOL es preciso mencionar a Jaime E. Sancho y Cervera y Carlos Valdés Mariscal, sin los cuales el Programa de Vialidad y Transporte Urbano para la Ciudades Medias Mexicanas no hubiera sido posible. Fueron su visión y dedicación las que lograron conformar, primero, y guiar, después, un equipo de profesionales responsable para el desarrollo de este proyecto. Es preciso igualmente recordar de una manera especial, la participación de Manuel Antonio García Melo quien siempre supo ser fuente de inspiración para todos los técnicos participantes. García Melo falleció repentinamente durante el transcurso de este proyecto, dejando tras de sí un legado de gran calidad profesional, completa dedicación al trabajo y una gran calidad humana. A su memoria están dedicados tanto este proyecto en su conjunto como estos manuales.

8

Introducción

Apoyando directamente el proyecto hay que reconocer a un grupo numeroso de técnicos profesionales de la SEDESOL, entre los cuáles es necesario mencionar la participación de Mario Javier Macías Zepeda, Gerardo Ramírez Espinosa, Fernando Armando Hernández Trejo, Gisela Márquez Barraza, Pedro Márquez Tapia, Adriana Soto Alvarez, Leopoldo Calva Orduño, Soledad Torres Zaragoza, Salvador Trejo González y Marcos Godinez Hana. Del Banco Mundial, cabe destacar la acertada intervención del oficial principal de la misión, Robin Carruthers, así como del resto de su equipo, especialmente Fernando Montenegro Del BANOBRAS, quien es el agente financiero del programa, es de destacar la oportuna participación de Ismael Díaz Aguilera, Jesús Morales Garduño y Francisco J. Enríquez Arias. De la Secretaría de Hacienda y Crédito Público, es necesario destacar la participación de Moisés Pineda y Lorena Gavilondo quienes facilitaron, y continúan facilitando, los trámites necesarios para el desarrollo de este proyecto. Por parte de Booz Allen & Hamilton, es justo brindar un reconocimiento al trabajo realizado por los profesionales que participaron en el desarrollo de los diferentes manuales sectoriales publicados en el transcurso de la Asistencia Técnica a la SEDESOL: Paulo Custodio (Planeación), Pedro Szasz (Transporte Público), Jaime Maldonado, Federico Dehesa, Fernando Perera y Antonio Watson (Desarrollo Institucional), Lino Gallo, Guadalupe Saenz, Rocío Díaz y María Teresa Rodríguez (Impacto Ambiental), Egils Peters Grants, Tristan Gálvez y Virginia Medrano (Evaluación Socioeconómica), William Thornhill, Ulises Navarro H. y Jaime Torres S. (Vialidad y Tránsito) , Robert Katz (Mantenimiento Vial), Felipe Martín y Luis Villafranca (Proyectos Ejecutivos) y Osni Ferrari, Oscar Herrera y Wilfredo Salas (Seguimiento y Supervisión de Obras) Dirigidos por David Pereda, Coordinador Global del Programa de Asistencia Técnica a la SEDESOL en Transporte Urbano, estos profesionales de Booz Allen & Hamilton, han plasmado su mejor conocimiento técnico, experiencia práctica, capacidad didáctica y pensamiento creativo en la elaboración de estos manuales normativos.

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RESUMEN EJECUTIVO Y CONTENIDO DE LOS MANUALES El conjunto de manuales que se menciona a continuación, establece la base técnica y el marco normativo para el desarrollo del Programa de Vialidad y Transporte Urbano en las Ciudades Medias de México, así como también provee los elementos de planeación y evaluación necesarios para el desarrollo de mejores estudios integrales de transporte urbano, una guía para la elaboración y seguimiento a los proyectos ejecutivos viales y para las obras que realizan los gobiernos municipales y estatales. 1 CONCEPTOS Y LINEAMIENTOS PARA LA PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE URBANO 1.1

Resumen Ejecutivo

Para poder desarrollar un sistema de planeación permanente en transporte urbano, se requiere, primero, de la recopilación de una gran cantidad de información de alta calidad, y, después, de la participación de equipos multidisciplinarios que sepan manejarla. El sistema demanda un entendimiento profundo de los procesos de planeación, incluyendo los procedimientos para la toma de decisiones, las variables técnicas y políticas relacionadas con el transporte urbano y el entorno en que se va operar el sistema. Todo sistema de planeación debe ser entendido como la producción de información con objeto de fortalecer el proceso de decisión. Por esta razón, el proceso de planeación es dinámico, más bien que absoluto, debiendo presentar a la persona que decide, un conjunto de alternativas de solución con sus respectivas evaluaciones, para permitir que ésta tome la mejor decisión considerando los indicadores técnicos, económicos, financieros y ambientales que se le presenten. El manual busca respetar estos conceptos y está organizado por capítulos, de la siguiente manera: Capítulo I:

Los conceptos básicos sobre la problemática del transporte urbano

Capítulo II:

Los conceptos fundamentales del proceso de planeación del transporte urbano.

Capítulo III:

Descripción de la información necesaria para la planeación del transporte urbano, la metodología para su obtención, formas de organización, mantenimiento de la información y uso de sistemas de información geográfica

Capítulo IV:

Identificación de los instrumentos de análisis en la planeación del transporte urbano y la aplicación de los modelos matemáticos

Capítulo V:

Análisis de la oferta del transporte y su representación en los modelos matemáticos

Capítulo VI:

Estudio de la demanda del transporte y su representación en los matemáticos

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modelos

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

Capítulo VII:

Explicación del equilibrio entre la oferta y la demanda y de las metodologías de asignación de viajes a la red de transporte

Capítulos VIII al XII:

Dedicados a exponer conceptos de la relación entre el uso del suelo y el transporte, la elaboración de diagnósticos y pronósticos, la evaluación de alternativas y la interrelación entre los planes y el proceso de planeación.

El manual de planeación representa un primer esfuerzo que apunta hacia la implantación de un proceso de planeación para las ciudades medias. Este esfuerzo se debe completar con la experiencia práctica obtenida en la aplicación de las diferentes metodologías, especialmente de la tecnología de información, una área muy investigada actualmente.

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Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

1.2

Contenido del Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano (Tomo II)

CAPÍTULO I. CONCEPTOS BÁSICOS 1 EL PROCESO DE DECISIÓN 2 EL PROBLEMA DEL TRANSPORTE

1 1 2

CAPÍTUO II. EL PROCESO DE PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE URBANO 1 EL PROCESO DE PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE URBANO 2 DISPONIBILIDAD Y ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN 3 PROYECCIONES 4 LOS INSTRUMENTOS DE ANÁLISIS 5 LA EVALUACIÓN DE ACCIONES 5.1 Evaluación Técnica 5.2 Evaluación Económica y Financiera 5.3 Evaluación de Impactos Ambientales 6 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS 7 LA SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS

3 3 5 5 5 6 6 6 7 7 7

CAPÍTULO III. INFORMACIÓN PARA LA PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE 1 INFORMACIÓN BÁSICA 1.1 Cartografía 1.2 Series Temporales 1.3 Estructura Urbana 1.4 Los Planos de Desarrollo Urbano 2 INFORMACIÓN DE LA OFERTA DE TRANSPORTE 2.1 Características Físicas de la Vialidad 2.2 Estacionamiento 2.3 Transporte Público 2.4 Capacidad 2.5 Costos 3 INFORMACIÓN DE LA DEMANDA DE TRANSPORTE 3.1 Datos Socioeconómicos 3.2 Uso del Suelo 3.3 Viajes 3.4 Volúmenes de Tránsito 3.5 Encuesta Origen-Destino 4 COSTOS 4.1 Costos de Construcción 4.2 Costos de Operación 5 ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN 5.1 El Diseño de la Base de Datos 5.2 El problema de Mantenimiento de la Información 5.3 Los Flujos de Información 5.4 La Administración del Sistema 5.5 Los Softwares de Administración del las Bases de Datos 6 APLICACIÓN DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA 6.1 Conceptos 6.2 Aplicación en la Planeación del Transporte Urbano

9 9 9 11 11 12 12 12 12 13 13 13 13 13 14 15 16 16 24 24 24 25 25 25 26 26 26 27 27 28

13

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

CAPÍTULO IV. LA APLICACIÓN DE MODELOS MATEMÁTICOS 1 NOCIONES INICIALES PARA EL MODELAJE 1.1 Definición del Área de Estudio 1.2 Zonificación del Área de Estudio 1.3 Elaboración de las Redes de Transportes 2 ETAPAS DEL MODELAJE PARA LA PLANEACION DEL TRANSPORTE 3 DESARROLLO VS UTILIZACIÓN DE MODELOS 4 OBJETIVO DEL TRABAJO 5 NATURALEZA DEL PROBLEMA 6 CONOCIMIENTOS NECESARIOS

29 29 29 29 30 30 31 32 32 33

CAPÍTULO V. LA OFERTA DE TRANSPORTE 1 VIALIDAD 2 TRANSPORTE PÚBLICO 3 REPRESENTACIÓN DE LAS REDES DE TRANSPORTE

35 35 35 36

CAPÍTULO VI. DEMANDA DE TRANSPORTE 1 USO DEL SUELO Y ACTIVIDADES URBANAS 2 GENERACIÓN DE VIAJES 2.1 Conceptos 2.2 Modelo de Generación por Regresión Lineal 3 DISTRIBUCIÓN DE VIAJES 3.1 Conceptos 3.2 Distribución por Factor de Crecimiento 3.3 Distribución con Modelo Gravitacional 4 PROCEDIMIENTOS DE ACTUALIZACIÓN DE MATRICES DE VIAJES 5 SELECCIÓN MODAL 5.1 Conceptos 5.2 Flujos Cautivos 5.3 Factores que Ejercen Influencia en la Selección Modal 5.4 Modelos de Selección Discreta 5.5 Teoría de la Utilidad Aleatoria 5.6 Modelo Logit Multinomial 5.7 Modelo Logit Jerárquico 5.8 Especificación, Estimación y Validación

37 37 37 37 38 39 39 40 41 42 44 44 45 45 46 47 48 48 51

CAPÍTULO VII. EQUILIBRIO OFERTA-DEMANDA 1 METODOS DE ASIGNACION DE VIAJES 1.1 Método Todo-o-Nada 1.2 Restricción de Capacidad 1.3 Asignación Incremental 2 PROBLEMAS EN LA ASIGNACION 2.1 Problemas en la Representación de la Red de Transportes 2.2 Problemas en la Traducción de Volúmenes para Proyectos 2.3 Problemas de Calibración del Modelo 2.4 Problemas en la Actualización de los Datos

53 53 55 56 57 58 58 58 59 59

CAPÍTULO VIII.

61

RELACIÓN ENTRE USO DEL SUELO Y TRANSPORTE

CAPÍTULO IX. DIAGNOSTICO Y PRONOSTICO

14

63

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

CAPÍTULO X. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS

65

CAPÍTULO XI.

67

PLANES Y PLANEACIÓN

CAPÍTULO XII. CONCLUSIONES

69

BIBLIOGRAFIA

71

ANEXO 1 (ENCUESTA DOMICILIARIA ORIGEN-DESTINO)

73

ANEXO 2 (EJEMPLO DE ENCUESTA DOMICILIARIA)

93

15

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

2

DESARROLLO INSTITUCIONAL

2.1

Resumen Ejecutivo

El programa de apoyo a las ciudades medias de México en el área de transporte urbano, que adelanta la SEDESOL con el apoyo de el BANOBRAS y el Banco Mundial, tiene como objetivos fundamentales el mejoramiento de las condiciones de la infraestructura y los servicios de transporte urbano. Las medidas que se llevarán a cabo para el logro de estos objetivos, deben ser definidas mediante la realización de un Plan Integral de Vialidad y Transporte para cada municipio del País. El Plan comprende acciones en materia de vialidad, tránsito, transporte público, medio ambiente y desarrollo institucional. El componente de desarrollo institucional persigue como objetivo la definición de las acciones necesarias para el fortalecimiento de los organismos y entidades responsables de la planeación, organización, operación, mantenimiento, administración y capacitación del sistema de vialidad y transporte urbano. Para la formulación, evaluación y seguimiento de las propuestas de desarrollo institucional de los planes integrales de vialidad y transporte, se preparó el Manual de Desarrollo Institucional, dirigido especialmente a los profesionales de la SEDESOL responsables del apoyo técnico a los municipios en la preparación y ejecución del plan integral de vialidad y transporte, a las autoridades municipales incluidas en el programa y, a las firmas de consultoría, como guía metodológica para la elaboración de los planes integrales. El manual comprende cuatro secciones: I.

Fundamentos y Metodología.

En esta sección se definen los objetivos y los alcances del programa y la guía metodológica para la formulación de proyectos de Desarrollo Institucional. •

Definiciones: El programa de desarrollo institucional es el conjunto de acciones de mejoramiento de las capacidades humanas, técnicas, materiales y financieras de los entes con competencia en la planeación, administración y operación del sistema de transporte urbano, tendientes al uso mas eficiente de los recursos disponibles.

•

Objetivos específicos del Programa de Desarrollo Institucional: i.) La descentralización de las responsabilidades operacionales, administrativas y financieras a los gobiernos municipales, ii.) La tecnificación de la capacidad de regulación a nivel municipal y la utilización de mecanismos de mercado para el mejoramiento de la calidad de los servicios de transporte, iii.) La promoción de la participación social y privada y iv.) El establecimiento de principios fundamentales de recuperación de costos de inversión.

•

Alcances del Programa: La primera fase está enfocada hacia el nivel municipal y dirigida a los aspectos relativos al marco regulador, la estructura orgánica municipal, los mecanismos de coordinación estatal, la capacitación de recursos humanos, la dotación de equipos y las estrategias de financiamiento. La segunda fase se extenderá al nivel estatal sobre aspectos relativos al marco regulador, los sistemas de coordinación municipal y la eficiencia administrativa.

16

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

•

Guía metodológica para la formulación de las propuestas (Primera Fase) : Contiene una descripción las actividades a realizar para la formulación de la propuesta de desarrollo institucional, agrupadas en cinco módulos, a saber: -

II.

Posicionamiento: Identificación del marco legal, estructura orgánica, recursos humanos y materiales y de las características financieras del sistema. Análisis de diagnóstico: Evaluación de la normatividad, la organización institucional, los recursos humanos, técnicos y financieros. Síntesis del diagnóstico Propuestas: Proposición de acciones en cuanto al marco regulador, estructura orgánica. Programa de capacitación y dotación de equipos. Estimación de costos. Estrategias: Estrategias de compatibilidad de políticas y funciones, estrategia de financiamiento. Determinación de necesidades. Cuantificación de disponibilidad de ingresos. Capacidad de financiamiento. Implementación: Acciones inmediatas, a mediano y largo plazo. cronograma de ejecución y metas. Coherencia del plan con las acciones de los demás componentes. Modelos de Organización.

En esta sección se dan los criterios, variables y una metodología general para la tipificación de ciudades de acuerdo a sus características y una guía metodológica para la formulación de las propuestas de organización institucional del transporte urbano, con base en ciertas metas por tipo de municipio, que deberán alcanzarse durante la implantación del programa. •

Definiciones: Define los conceptos de municipios avanzado, progreso y dependiente.

•

Criterios y Atributos: Establece los criterios para la clasificación de ciudades. i.) Poblacionales: población urbana, crecimiento poblacional y densidad vehicular, ii.) Administrativos: jurisdicción estatal y disponibilidad de organización responsable y iii.) Financieros: capacidad de financiamiento local y dependencia presupuestaria de otros niveles de gobierno.

•

Metodología de Clasificación: Establece una metodología y los rangos para la clasificación de ciudades en base a los criterios establecidos.

•

Modelos de Organización: Plantea una metodología para la evaluación de las condiciones de organización de la ciudad en materia de transporte urbano, un modelo general de organización, las tareas básicas para la definición de la estructura institucional y las principales características de organización.

III.

Estrategia de Financiamiento

En esta sección se describe la situación global del financiamiento de la infraestructura del transporte, los objetivos y las acciones generales, para alcanzar la recuperación de costos e incrementar la autonomía financiera municipal. •

Esquema actual de recaudos: Describe el sistema actual de recaudación del sector transporte urbano, por niveles de gobierno.

•

Egresos por organismos públicos: Describe el sistema actual de clasificación de egresos. 17

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

•

IV.

Estrategia financiera para la recuperación de costos: Describe brevemente una estrategia financiera para la recuperación de costos, basada en las políticas nacionales y los objetivos del Programa de las Cien Ciudades. Recomendaciones

Esta sección establece el cronograma de implantación del programa de desarrollo institucional y una serie de recomendaciones finales acerca de los aspectos de procedimientos y las responsabilidades de las instituciones que participan en el programa.

18

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

2.2

Contenido del Manual de Desarrollo Institucional (Tomo III)

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN 1. ANTECEDENTES 2. MANUAL DE DESARROLLO INSTITUCIONAL

1 1 2

CAPÍTULO II. FUNDAMENTOS Y METODOLOGÍA 1. PRINCIPIOS ELEMENTALES 1.1 Definición 1.2 Objetivos del Programa de Desarrollo Institucional 1.3 Alcances del Programa de Desarrollo Institucional 1.4 Requisitos para el Exito del Programa de Desarrollo Institucional 2. GUÍA METODOLÓGICA 2.1 Módulo 1. Posicionamiento 2.2 Módulo 2. Análisis de Diagnóstico 2.3 Módulo 3. Propuestas 2.4 Módulo 4. Estrategias 2.5 Módulo 5. Implementación

3 3 3 3 4 5 6 6 7 8 8 10

CAPÍTULO III. MODELO ORGANIZACIONAL 1. CLASIFICACIÓN DE MUNICIPIOS 1.1 Definiciones 1.2 Criterios y Atributos 1.3 Metodología de Clasificación 2. MODELOS ORGANIZACIONALES 2.1 Guía para el Diagnóstico 2.2 Tipos de Organización 2.3 Criterios para la Evaluación de Alternativas Organizacionales 2.4 Principales Características Organizacionales 2.5 Metas Organizacionales por Tipo de Municipio

11 11 11 11 13 13 13 15 20 21 23

CAPÍTULO IV. ESTRATEGIA DE FINANCIAMIENTO 1. ESQUEMA ACTUAL DE RECAUDACIÓN 2. EGRESOS 3. ESTRATEGIA FINANCIERA DE RECUPERACIÓN DE COSTOS

25 25 26 26

CAPÍTULO V. RECOMENDACIONES 1. RESPONSABILIDADES INSTITUCIONALES 2. ASPECTOS PROCEDIMENTALES

29 29 29

19

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

3

EVALUACION SOCIOECONÓMICA

3.1

Resumen Ejecutivo

El Manual Normativo de Evaluación Socioeconómica presenta la metodología básica, los criterios y herramientas de ordenamiento y análisis de la información socioeconómica para la preparación y evaluación de proyectos de inversión de transporte urbano de cualquier tipo y/o nivel de detalle. Su utilización es necesaria para evaluar los proyectos que aspiran a ser financiados con fondos del presupuesto público. El objetivo central de todo proyecto de inversión es solucionar un problema o una necesidad sentida en una población determinada. El manual presenta la metodología que pretende establecer las condiciones necesarias para que dicha solución sea óptima y de mínimo costo y, con ello, garantizar una adecuada asignación de recursos. Los objetivos generales que orientan las inversiones del Estado son aquellos que tienen impactos positivos sobre las metas de la política económica nacional - objetivos macroeconómicos - desde el punto de vista de la Nación como un todo. Se apoyan entre sí para financiar, con recursos federales, los proyectos concurrentes que tengan mejores impactos locales y que presenten, simultáneamente, impactos macroeconómicos positivos. El manual se subdivide en tres partes: Parte I - Antecedentes, que presenta una concepción del ciclo de los proyectos; Parte II - Enfoque para la Evaluación Socioeconómica y Parte III Metodología de Evaluación Socioeconómica. Al final de la Parte III se presentan los detalles de la hoja de cálculo, junto con el modelo de evaluación. El punto nº 9 de la Parte III, detalla la preparación del Reporte de Evaluación Económica, donde destacan las siguientes partes: i) - Sumario del problema; ii) - Objetivo original; iii) - Descripción sumaria de la situación existente; iv) - Croquis de localización y numeración de los enlaces de la red; v) - Hoja de cálculo de la evaluación final y vi) - Opinión y firma del consultor responsable del análisis económico. Básicamente, la metodología de evaluación socioeconómica considera todos los diferenciales de costos con el proyecto, relativamente a las condiciones prevalecientes y previsibles sin el proyecto, ya sean de organización, mantenimiento o de operación, independiente de los agentes directamente involucrados, bien sean el gobierno, los operadores, los usuarios o los no usuarios. La evaluación de la eficiencia económica se hace siguiendo la metodología del análisis costobeneficio, mediante la comparación de la renta real (de las alternativas propuestas con relación a la base) con las inversiones desde el punto de vista macroeconómico. La cuantificación de inversiones, costos y beneficios se realiza en términos económicos, representados por los costos financieros de los principales rubros de costo, sin considerar impuestos, subsidios y transferencias. Los proyectos se consideran viables desde el punto de vista económico cuando, con base en beneficios cuantificables (tales como economía de costos operacionales de vehículos, accidentes e impactos ambientales, pero excluyendo la reducción de tiempos de viaje), presenta figuras de mérito (B/C > 1; B-C ó VPN > 0 y TIR > 12%), obtenidas tras las pruebas de

20

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

consistencia y los análisis de sensibilidad, superiores a las mínimas establecidas para el programa. La hoja de cálculo electrónica que acompaña y se desarrolla metodológicamente en este manual, tiene una presentación definida para evaluar un corredor compuesto de una red (sistema) interdependiente del transporte (por área o espina de pez). Permite evaluar, no obstante, elementos individuales tales como un arco o tramo, una intersección o crucero y hasta un pequeño cambio operacional. Igualmente, permite evaluar también proyectos cuya intervención esté dirigida a la reducción de accidentes y/o costos de mantenimiento, impactos beneficiosos para ciclistas o peatones u otros medios de transporte menos convencionales. La hoja de cálculo está preparada para tres tipos de vehículos (automóviles, autobuses y camiones), para dos situaciones de datos (hora pico y hora valle o fuera de pico) y para dos escenarios (sin y con el proyecto). Para cada uno de estos grupos permite la inserción casi ilimitada de tramos o enlaces (links) correspondientes a la red o para la discriminación de accidentes y/o peatones. Su diseño original prevé proyectos con vida útil de 15 años pero permite, mediante la sencilla acción de reducir el lapso de evaluación eliminando líneas de la hoja, evaluar para cualquier intervalo de 1 a 15 años, además de otras posibilidades. La red de evaluación requiere, por tramo, por tipo de vehículo y por escenario, sin o con el proyecto, las siguientes informaciones: número del enlace o tramo, características de la superficie del enlace, el IRI del tramo, su longitud, el volumen vehicular por hora-tipo, la velocidad comercial del flujo vehicular, el total de pasajeros y la tasa de ocupación. El Modelo de Evaluación Económica detallado en este manual es un instrumento para evaluar ideas, perfiles, anteproyectos y/o proyectos finales y debe ser alimentado con datos que tengan la misma precisión de los utilizados para caracterizar cada alternativa de proyecto. La evaluación de la alternativa seleccionada corresponderá a la justificación socioeconómica del proyecto propuesto.

21

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

3.2

Contenido del Manual de Evaluación Socioeconómica (Tomo VII)

CAPÍTULO I. PRESENTACIÓN

1

CAPÍTULO II. EL CICLO DE LOS PROYECTOS 1 ESTADO DE PREINVERSIÓN 1.1 Idea 1.2 Perfil 1.3 Pre-factibilidad 1.4 Factibilidad 1.5 Diseño 2 ESTADO DE INVERSIÓN O DE EJECUCIÓN 3 ESTADO DE OPERACIÓN 4 LA EVALUACIÓN EX-POST DE PROYECTOS

3 5 5 5 5 6 6 7 7 7

CAPÍTULO III. ENFOQUE PARA LA EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA 1 INTRODUCCIÓN 2 ENFOQUE PARA LA EVALUACIÓN 2.1 Planteamiento del Problema 2.2 Montaje de los Escenarios 2.3 Estudios de Demanda 2.4 Redes Analíticas de Transporte 2.5 Determinación de Flujos para Modelación 2.6 Velocidad de Circulación 3 CRITERIOS DE DECISIÓN 3.1 Consideraciones Iniciales 3.2 Indicadores de Rentabilidad 3.2.1 Evaluación de la Eficiencia Económica 3.2.2 Análisis de Sensibilidad 3.3 Evaluación del Impacto Social

9 9 9 11 11 12 12 13 16 17 17 18 19 20 20

CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA 1 ASPECTOS GENERALES 2 CÁLCULO DE LOS COSTOS ECONÓMICOS DE INVERSIÓN 2.1 Vida Útil, Valor Residual y Reinversión 3 CÁLCULO DEL COSTO DE MANTENIMIENTO DE VÍAS URBANAS 4 CÁLCULO DEL COSTO OPERACIONAL DE VEHÍCULOS URBANOS 4.1 Cálculo del Consumo de Combustible 4.2 Estimación de los Costos Operacionales 5 CÁLCULO DEL COSTO HORA DE LOS USUARIOS 6 BENEFICIO TOTAL POR VEHÍCULO-TIPO (BTI) 6.1 Cambio en la Extensión de la Red Vial 6.2 Cambio en la Extensión de los Viajes de los Vehículos 6.3 Cambio en la Extensión de Viaje de los Usuarios 6.4 Cambio en el Consumo de Combustible 6.5 Cambio en el Costo Operacional (total) por Vehículo-tipo 6.6 Cambio en los Costos de Tiempo de Viaje (Automóvil y Autobuses) 6.7 Cálculo del Beneficio Total por Vehículo-tipo 6.8 Participación de cada grupo de Vehículo-tipo (automóvil, autobuses, camión) en el Beneficio Total del Proyecto

23 23 26 26 27 28 28 30 31 32 33 33 33 33 34 34 36

22

36

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

7 CÁLCULO DE LOS INDICADORES DE FACTIBILIDAD 8 CÁLCULOS PARA EL ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD 9 PREPARACIÓN DEL REPORTE DE EVALUACIÓN ECONÓMICA 9.1 Consideraciones Generales

36 37 38 38

ANEXO I HOJA DE CALCULO DE EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS

39

ANEXO II EJEMPLOS PRÁCTICOS 1 Pavimentación de un Acceso a Colonia. 2 Mejoramiento de un Corredor Vial 3 Construcción de una Vialidad Nueva.

43 43 48 61

ANEXO III CONCEPTOS Y DEFINICIONES

69

23

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

4

PROYECTOS VIALES

4.1

Resumen Ejecutivo

Los manuales fueron escritos con el objetivo de servir de guía a profesionales del área en el diseño de vialidades urbanas. En el Manual de Diseño Geométrico de Vialidades se tiene en la primera sección una breve discusión de las funciones de diversos tipos de vialidades, donde se exponen los conceptos de clasificación funcional, jerarquía de movimientos y sistemas de vialidades urbanas. Sigue una breve exposición de controles del diseño vial donde se mencionan factores tales como la velocidad y los vehículos de proyecto. Algunos elementos generales del diseño de vialidades son expuestos en las secciones 3.3 "Distancia de Visibilidad de Parada"; 3.4 "Alineamiento Vertical"; y 3.6 "Curvas Horizontales". Algunos tipos de secciones transversales y sus elementos de diseño son presentados en la sección 3.5 "Secciones Transversales". En secciones posteriores se discuten también algunos tipos de barreras de tránsito comúnmente usadas y el diseño de facilidades peatonales. Por último, se encuentra una sección sobre dispositivos para el control del tránsito donde se discuten brevemente los requisitos para la instalación de semáforos. Incluida en este capítulo está una metodología para el diseño de topes, un dispositivo para el control de la velocidad que sólo debe ser usado en última instancia y en vialidades locales. No es recomendable el uso de topes, bajo ninguna circunstancia, en vialidades que no sean puramente locales. Sin embargo, se incluye en el manual un diseño de topes de manera que, de ser instalados, sean menos nocivos y no atenten contra la propiedad privada. El manual fue escrito como un primer intento para obtener una guía comprensiva para el diseño de vialidades urbanas. Como todo primer intento, el manual requiere de adiciones que serán de mucha utilidad para el diseño de sistemas de transporte urbano. En un futuro se deben añadir secciones en las cuales se discuta el diseño de colectores, arterias y vías expresas en áreas urbanas. El contenido esencial del Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos se encuentra organizado bajo tres capítulos titulados Fundamentos y Metodología, Contenidos y Términos de Referencia Generales. Cada uno de ellos enfoca específicamente aspectos singulares del manual, como son la conceptualización del proceso creativo de un proyecto ejecutivo, el desarrollo de una metodología modelo, el contenido ideal en términos de documentación y la estructuración de unos términos de referencia generales que permitan a las municipalidades o, en general, a cualquier institución con responsabilidad en el área, la apertura de concursos profesionales bajo bases técnicas sólidas y uniformes. En el capítulo de Fundamentos y Metodología, se presentan los conceptos fundamentales bajo los cuales se plantea la existencia misma de un proyecto ejecutivo, dependiendo del tipo de problema que pretende resolverse. En efecto, bajo la hipótesis de dos formas básicas de respuesta ante los problemas de transporte y tránsito urbano (desarrollo o reacción), se establecen conceptualmente las razones que orientan cada proceso, mismas que darán como resultado formas de acción distintas ya que, aunque tienen coincidencia en partes del desarrollo, hay profundas diferencias entre sí que deben ser observadas y sobre las cuales se plantea una discusión acerca de la conveniencia de cada opción según el caso. También en este capitulo se plantea una metodología que puede servir de modelo para la organización de los procesos que 24

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

llevan desde el reconocimiento del problema, cualquiera sea su índole, hasta la formulación de un conjunto de soluciones que permita al órgano de decisión evaluar distintas opciones con ventajas y desventajas propias, lo que favorece la selección de la alternativa más conveniente según el caso. En el capítulo de Contenidos se da la descripción de los contenidos habituales en un proyecto ejecutivo de esta naturaleza, en el entendido de que tales contenidos no son fijos y dependen mucho de la complejidad del proyecto, por lo que algunos proyectos correspondientes a medidas pequeñas pueden requerir pocos elementos mientras que los más complejos requerirán la totalidad de los incluidos en este capítulo. Es importante puntualizar que la cantidad de elementos que compone la documentación de un proyecto debe ser la mínima indispensable para asegurar la completa comprensión del mismo, evitando en lo posible redundancia o exceso en los datos presentados, ya que ésta es siempre una fuente de confusión. En tal sentido, hay que considerar que la documentación contenida del proyecto corresponde a una obra que debe ser ejecutada físicamente y ésta posee identidad singular, por lo que es de capital importancia asegurar que para cada elemento del proyecto se presente solamente una solución y que la documentación de apoyo no tenga inconsistencia alguna que permita varias interpretaciones. A fin de facilitar la realización de futuros proyectos ejecutivos, dentro del programa de mejoramiento al sector transporte que el gobierno mexicano adelanta, se ha considerado conveniente incluir en este manual la redacción de unos Términos de Referencia (TDR) generales que permitan a las instituciones encargadas de promover estos proyectos tener una base sobre la cual poder elaborar los TDR específicos de cada proyecto, con detalle adecuado a sus características. Es importante resaltar el hecho de que los TDR aquí presentados no son aplicables por sí mismos a ningún proyecto en particular, ya que deben ser adecuados a cada caso, según la complejidad y características específicas del mismo.

25

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

4.2

Contenido del Manual de Diseño Geométrico de Vialidades (Tomo IV)

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN

1

CAPÍTULO II. PRINCIPIOS DEL DISEÑO DE UNA RED 1 CLASIFICACIÓN FUNCIONAL 1.1 Conceptos de la Red 1.2 La Movilidad Vs. el Acceso 1.3 Tipos de Clasificación 1.4 Las Clases en la Jerarquización Funcional 2 NORMAS PARA EL PROYECTO DE UNA RED

3 3 3 3 4 4 8

CAPÍTULO III. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE VIALIDADES URBANAS 1 VEHÍCULO DE PROYECTO 2 VELOCIDAD DE PROYECTO 3 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA 4 ALINEAMIENTO VERTICAL 4.1 Pendientes 4.2 Curvas Verticales 4.2.1 Curvas Verticales en Cresta 4.2.2 Curvas Verticales en Columpio 5 SECCIONES TRANSVERSALES 5.1 Tipos de Secciones 5.1.1 Sección Sencilla 5.1.2 Sección Separada 5.1.3 Sección Compuesta 5.1.4 Sección de Perfil Vertical Continuo Discontinuo 5.2 Elementos de Diseño 5.2.1 Ancho de Arroyos y Carriles 5.2.2 Ancho de Camellones 5.2.3 Pendientes Transversales 5.2.4 Espacio Libre Lateral 5.2.5 Visibilidad 6 CURVAS HORIZONTALES 7 GALIBO VERTICAL 8 GUARNICIONES 9 BANQUETAS 10 TOPES 10.1 Introducción 10.2 Los Topes como un Control de la Velocidad 10.2.1 Vías Locales 10.3 Diseño de Topes

11 11 14 16 17 17 18 19 19 20 20 20 21 22 25 26 26 26 27 27 27 28 29 29 30 30 30 31 32 32

CAPÍTULO IV. INTERSECCIONES A NIVEL

35

CAPÍTULO V. INTERSECCIONES A DESNIVEL

37

BIBLIOGRAFIA

39

26

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

4.3

Contenido del Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos (Tomo XI)

CAPÍTULO I. INTRODUCCION 1 2

ANTECEDENTES CONCEPTUALIZACION DE PROYECTOS EJECUTIVOS

1 2

CAPÍTULO II. FUNDAMENTOS Y METODOLOGIA 1 2

DEFINICION GUIA METODOLOGICA 2.1 Inicio del proceso 2.2 Diagnóstico de la situación conflictiva 2.3 Definición del entorno de influencia 2.4 Estructura operacional del área 2.5 Planteamiento de alternativas de solución 2.6 Evaluación operacional y económico-financiera de las alternativas 2.7 Selección de la alternativa más conveniente 2.8 Desarrollo del proyecto ejecutivo

3 3 4 4 6 6 6 7 7 7

CAPÍTULO III. CONTENIDOS 1

2 3

TEXTOS Y CALCULOS 1.1 Memoria descriptiva 1.2 Cálculos por especialidad 1.3 Especificaciones

11 11 11

1.4 Cómputos métricos y presupuesto guía 1.5 Documentos de licitación ELEMENTOS GRAFICOS 2.1 Planos de geometría 2.2 Planos por especialidad PRESENTACION DEL PROYECTO

12 12 12 13 13 13

12

CAPÍTULO V. TERMINOS DE REFERENCIA GENERALES 1 2 3

CONCEPTOS ALCANCES Y LIMITACIONES CONTENIDO 3.1 Condiciones generales para el trabajo 3.2 Productos/Rendimientos/Entrega de la consultoría 3.3 Especificaciones de equipos 3.4 Gerencia del proyecto

15 15 15 17 22 26 26

CAPÍTULO V. RECOMENDACIONES 1 2

APLICABILIDAD RESPONSABILIDADES INSTITUCIONALES

27

29 29

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

5

OPERACIÓN DEL TRANSPORTE PÚBLICO

5.1

Resumen Ejecutivo

El manual de operación del transporte público tiene por objetivo proveer criterios y herramientas para la gestión técnica y administrativa de proyectos del transporte público. Adicionalmente, tiene como base, el principio de que el transporte público puede ser un servicio público concesionado a una empresa privada, con reglas y obligaciones que deben ser medidas, supervisadas y administradas. En el caso del transporte público en México, generalmente el usuario es de escasos recursos económicos y no tiene, ni el poder de organización ni la confianza, para influir en las decisiones, por lo que desde el punto de vista del usuario, comúnmente el transporte, es bueno si es barato y si puede darle el servicio sin importar la calidad. Es por lo tanto, obligación del gobierno que lo concesiona, tener y establecer los parámetros de juicio para hacer cumplir el contrato de concesión e instituir una metodología de evaluación de los beneficios de sus acciones a los usuarios. Dentro de este contexto general, el manual fue desarrollado en dos grandes capítulos: conceptos básicos y aplicaciones. En el primero, conceptos básicos, se busca explotar la definición y conceptos de variables involucradas en la evaluación de la calidad del servicio de transporte público, desde el punto de vista, tanto del usuario como del transportista, buscando el equilibrio entre los intereses de las dos partes. En el segundo capítulo, aplicaciones, se explican los criterios de decisión para evaluar alternativas de operación de rutas. Como conceptos básicos se exponen los correspondientes a los tiempos involucrados en el viaje, incluyendo los factores de incertidumbre y de inconveniencia, los de calidad y costos sociales, los de costos operacionales y tarifas, los problemas involucrados en la prioridad al transporte público y finalmente, los problemas involucrados en la regulación y control del transporte público por el organismo encargado de su gestión. Se introduce también el concepto de costo social con el fin de proveer una medida de los impactos de una alternativa operacional sobre los usuarios. Los tiempos de viaje son divididos en sus componentes de tiempos a pie, de espera y en el vehículo. Los tiempos a pie son función de la cobertura geográfica del sistema y de la ubicación de los puntos de parada. Estos dos aspectos son explicados en detalles en el manual. Los tiempos de espera son analizados en términos de la espera normal, cuando no hay falta de oferta y la espera forzada, cuando hay demanda insatisfecha. La incomodidad del tiempo en el vehículo depende de la ocupación y los tiempos dependen de las demoras en el recorrido y de los tiempos necesarios al ascenso y descenso de los pasajeros. Además, el manual busca exponer los problemas de incertidumbre e inconveniencia resultantes de la operación del transporte público por frecuencias no respetadas o no conocidas y por horarios inadecuados o no cumplimiento de horarios establecidos. En la elaboración de conceptos de calidad, el manual busca valorar los tiempos y costos del transporte para el usuario con el fin de crear una medida de evaluación de alternativas de servicio, desde el punto de vista del usuario. Las factores presentados no son exhaustivos por lo que pueden ser investigados mas profundamente y ofrecer otras medidas si el usuario así lo cree. 28

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

En lo relativo a los costos operativos y tarifas, se busca obtener el punto de equilibrio donde se pueda ofrecerse un servicio de calidad deseada o aceptada por los usuarios y, atractivo a los transportistas, con el equilibrio financiero del sector. La prioridad al transporte público provee parámetros para evaluar cuándo es conveniente adoptar esquemas tales como carriles exclusivos o calles exclusivas para el transporte público. En la regulación y control, el manual se restringe a la verificación de frecuencia, dejando la supervisión de factores como limpieza, educación de los conductores, mantenimiento de las unidades, etc., para ser tratada como medidas administrativas, principalmente por el hecho de que la verificación del cumplimiento de la frecuencia es lo más complejo de la operación del transporte público. En el segundo capítulo, aplicaciones, el manual busca ofrecer criterios para definir rutas, ubicación de paradas y terminales, cálculo de frecuencias y tablas de horarios y evaluación del tipo de vehículo más conveniente a una ruta. Al final se presenta una metodología para las dos encuestas más importantes al análisis del sistema de transporte público: encuestas de origendestino a bordo y, medición de frecuencia y ocupación visual. Finalmente es importante enfatizar que los conceptos presentados son susceptibles de nuevas investigaciones y corresponden a la experiencia acumulada de los asesores en estudios y análisis de sistemas de transporte público en diferentes países de América Latina.

29

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

5.2

Contenido del Manual de Operación del Transporte Público (Tomo V) CAPÍTULO I. CONCEPTOS BÁSICOS 1 INTRODUCCIÓN. 1.1 Objetivo del Manual. 1.2 Componentes del Transporte Público. 1.3 Evaluación del Servicio Ofrecido. 2 TIEMPOS DE VIAJE. 2.1 A Pie. 2.2 Espera. 2.3 Abordo del vehículo 2.4 Incertidumbre. 2.5 Inconveniencia. 3 CALIDAD Y COSTOS SOCIALES. 3.1 A Pie. 3.2 Espera. 3.3 En el Vehículo. 3.4 Incertidumbre e Inconveniencia. 4 COSTOS OPERATIVOS Y TARIFAS. 4.1 Costos, Calidad y Tarifas. 4.2 Esquemas tarifarios. 4.3 Subsidios y equilibrio Financiero. 4.4 Costos. 5 PRIORIDAD AL TRANSPORTE PÚBLICO. 5.1 Carriles Exclusivos. 5.2 Calles Exclusivas 6 REGULACIÓN Y CONTROL.

CAPÍTULO II. APLICACIONES 1 DERROTEROS. 1.1 Frecuencia y Cobertura Geográfica. 1.2 Penetración y Desvíos. 1.3 Variantes. 1.4 Subdivisión de rutas o (fusión). 1.5 Tipo de Rutas y Estructuras. 2 UBICACIÓN DE PARADAS Y TERMINALES. 2.1 Distancia entre paradas. 2.2 Grado de Saturación y dimensionamiento de las paradas. 2.3 Localización de las Paradas. 2.3.1 Reducción de Capacidad Debido a la Parada 2.3.2 Atrasos del colectivo debido a la ubicación de las paradas 3 FRECUENCIAS. 3.1 La Flota. 3.2 Frecuencias.

30

1 1 1 2 5 7 8 10 13 14 15 15 17 18 18 19 19 19 21 24 25 27 32 33 33

35 35 36 39 42 44 50 55 55 62 79 80 83 85 85 93

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

3.3 Ahorro de Flota. 4 VEHÍCULO. 4.1 Capacidad y Costos. 4.2 Capacidad de la Parada. 4.3 Capacidad y Velocidad. 4.4 Potencia y Velocidad. 4.5 Distribución de los Asientos. 5 ENCUESTAS. 5.1 Encuestas de Origen-destino a Bordo del Colectivo. 5.2 Medición de Frecuencias y Ocupación Visual.

ANEXOS 1 ENCUESTA DE OCUPACION 2 ENCUESTA DE ASCENSO Y DESCENSO

31

95 99 100 102 102 103 105 107 107 110

113 113 114

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

6

ADMINISTRACION DE PAVIMENTOS

6.1

Resumen Ejecutivo

En esta materia se desarrollaron dos manuales, ambos dirigidos a los responsables de atender, tanto el diseño como la conservación de los pavimentos de la red vial urbana, con el fin de servir como ayuda para evaluar y documentar la condición de los pavimentos y programar su mantenimiento sobre bases objetivas. Con este fin, en el primero de ellos, denominado Manual del Inventario Funcional de los Pavimentos, se presenta un procedimiento metodológico para llevar a cabo la evaluación periódica de la condición superficial de un pavimento, de una manera expedita y objetiva. Esta metodología se refiere exclusivamente al estado funcional del pavimento, por lo que su propósito, grado de precisión y alcance están relacionados con las necesidades de planeación de las actividades de mantenimiento y/o rehabilitación del mismo. El procedimiento detallado en este manual contiene todas las tareas de levantamiento de información de campo necesarias para obtener los datos para el procesamiento y almacenamiento de la encuesta, así como para su comparación posterior, año a año. Este conjunto de acciones pueden resumirse de la siguiente manera: •

Levantamiento de campo. -

-

•

Labores previas: Constituir el equipo técnico de levantamiento, preparar los formatos de evaluación correspondientes a las vías a evaluar, preparar la documentación de apoyo para llevar al campo y verificar el funcionamiento del odómetro del vehículo de inspección. Tareas del levantamiento: Iniciar el recorrido registrando el nombre de la intersección original, siguiendo el itinerario predeterminado, indicando el tipo de pavimento y número de carriles, calificando adecuadamente los indicadores que permitan establecer el estado del pavimento, haciendo un levantamiento de daños, registrando el tipo y su magnitud. También se examina la condición de guarniciones, camellones, banquetas y otros elementos de la vialidad, así como evaluar la intensidad de los trabajos de mantenimiento y/o rehabilitación.

Procesamiento de los Formatos de Evaluación. El objetivo de esta etapa del trabajo, es el cálculo de un indicador global llamado Índice de Estado, que combina en un único valor, variable de 0 a 100, los aspectos de capacidad de servicio e integridad del pavimento. Esto se logra a través de un análisis pormenorizado de los distintos indicadores productos de la revisión en sitio, lo que permite una clasificación del pavimento en función de los requerimientos de mantenimiento/rehabilitación que se estimen necesarios de acuerdo al estado actual.

Como complemento, se desarrolló el segundo Manual denominado Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas, el cual en su primer capítulo contempla en términos generales, el desarrollo histórico de los pavimentos; se describe cuáles fueron los cambios que se dieron a través del tiempo, en el uso de diferentes técnicas para proporcionar una superficie de rodamiento al tránsito de los vehículos.

32

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

En el segundo de sus capítulos se describen los tipos de pavimentos que pueden usarse en la red vial urbana y que, evidentemente, cada uno de ellos cuenta con un tratamiento de diseño, mantenimiento, reconstrucción y reforzamiento de su estructura. En el capítulo siguiente, se describen los factores que intervienen en el dimensionamiento de la estructura de pavimento y que impactan en el costo de construcción y conservación de los mismos, como los materiales, pruebas de laboratorio, tipo de vialidad y el tránsito, el clima, los factores socioeconómicos y los métodos de diseño. Para el caso de estructuras existentes, se plantea el otro capítulo para determinar el estado en que se encuentra el pavimento, en función de pruebas destructivas y no destructivas, infiriendo con ello el tipo de acción que debe llevarse a cabo para que el pavimento siga ofreciendo al usuario una superficie de rodamiento cómoda y segura. También se incluye un apartado en el que se especifican los procedimientos de construcción, rehabilitación, reconstrucción y el reforzamiento de los pavimentos, refiriendo las Normas y Especificaciones, los Procedimientos de Construcción y el Control de Calidad, que se encuentran desarrolladas en el Tomo XIII Libro 1 de este conjunto de Manuales. Finalmente se presenta, en forma integral, un capítulo que hace referencia de manera general a la importancia de contar con un Sistema de Administración de Pavimentos en cada Ciudad, para eficientar la planeación del estado funcional de los pavimentos en las vialidades urbanas.

33

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

6.2

Contenido del Manual de Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos (Tomo VI)

CAPÍTULO I. INFORMACIÓN BÁSICA 1 INTRODUCCIÓN 2 OBJETIVOS 3 ÁMBITO DE APLICACION. 4 PERIODICIDAD. 5 REQUERIMIENTOS DE PERSONAL Y EQUIPOS. 6 ESTRUCTURA DE LA RECOLECCION DE DATOS. 6.1 Identificación de la Vía y su Localización. 6.2 Determinación de Secciones Homogéneas 6.3 Levantamiento de los Datos de Condición del Pavimento. 6.4 Levantamiento de Información Complementaria.

1 1 2 2 3 3 4 7 8 12 20

CAPÍTULO II. TÉCNICA OPERATIVA PARA EL LEVANTAMIENTO. 1 INSTRUCCIONES. 2 TABLA 1, D1 BACHES DESCUBIERTOS. 3 TABLA 2, D2 FISURAS EN BLOQUES / PIEL DE COCODRILO 4 TABLA 4, D4 DEFECTOS DE SUPERFICIE 5 TABLA 5, D5 COMODIDAD DE MANEJO

23 23 25 26 33 36

CAPÍTULO III. PROCESAMIENTO DEL INVENTARIO GENERAL DE CONDICIÓN 1 PROCESAMIENTO DE LOS FORMATOS DE EVALUACION. 2 DETERMINACION DEL INDICE DE ESTADO 2.1 Procedimientos de Cálculo 2.2 Interpretación de los Resultados 3 CLASIFICACION SEGUN EL TIPO DE ACCION 3.1 Algoritmo para Seleccionar la Categoría de Acción 3.2 Interpretación de Resultados 4 PRESENTACION DE RESULTADOS 4.1 Plano de Condición General de la Red 4.2 Presentación "Inventario General de Condición" 4.3 Resumen de Condición de la Red 4.4 Salidas de Trabajo

37 37 37 37 40 40 41 44 44 44 46 46 46

34

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

6.3

Contenido del Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas (Tomo XIV)

INTRODUCCIÓN

1

CAPÍTULO I. ELEMENTOS BÁSICOS 1 Desarrollo Histórico 2 Pavimentos Urbanos 2.1 Antecedentes 2.2 Definición 2.3 Tipos de pavimento 2.4 Obras inducidas 3 Componentes Estructurales del Pavimento 3.1 Subestructura 3.2 Estructura

3 4 4 4 5 5 5 5 5 7

CAPÍTULO II. DISEÑO DE PAVIMENTOS 1 Diseño de pavimentos Flexibles 1.1 Antecedentes 1.2 Criterios de diseño 1.3 Parámetros de diseño 2 Diseño de Pavimento Rígido por el Método AASHTO 3 Pavimentos con Adoquín de Concreto

9 9 9 9 10 32 61

CAPÍTULO III. CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS

65

CAPÍTULO IV. EVALUACIÓN Y RENOVACIÓN DE PAVIMENTOS 1 Consideraciones 2 Red Vial Básica 3 Tipo de Superficie de Rodamiento 4 Índice de Servicio Actual (ISA) 5 Tipos y Severidad de Daños 6 Evaluación de la Estructura de pavimento con Equipo de Viga Benkelman 7 Evaluación de la Estructura de Pavimento por el Método del II de la UNAM 8 Obras de Drenaje Pluvial 9 Infraestructura Vial Complementaria 9.1 Estado de señalamiento vial 9.2 Estado de los semáforos 9.3 Estado de funcionamiento del alumbrado público 9.4 Estado de banquetas, guarniciones y acotamientos 9.5 Renovación de pavimentos

73 73 73 73 74 75 81 97 102 102 102 103 103 103 103

CAPÍTULO V. CONSERVACIÓN

105

CAPÍTULO VI. SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS 1 Inventario Básico de la Red Vial 1.1 Pavimentos para diseño 1.2 Pavimentos para evaluar 2 Estructura Vial Complementaria

115 117 117 117 117

35

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

3 Especialistas, Personal de Apoyo y Equipo 4 Acciones de Administración de Pavimentos 5 Evaluación Periódica de la Condición de la Infraestructura 6 Priorización de Acciones 7 Volúmenes de Trabajo 8 Costos de las Acciones 9 Organización y Programación 10 Recursos Financieros 11 Calendario de Ejecución de los Trabajos 12 Trabajos por Administración 13 Realización y Control 14 Vigilancia Administrativa 15 Valoración de Productos 16 Ventajas del Sistema

118 119 120 120 121 121 121 122 122 122 122 123 123 124

ANEXOS

125

36

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

7

IMPACTO AMBIENTAL EN ESTUDIOS DE TRANSPORTE URBANO

7.1

Resumen Ejecutivo

El componente del medio ambiente de los Proyectos Integrales de Vialidad y Transporte del “Programa Cien Ciudades”, realizado por la Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL), reconoce la importancia de llevar a cabo una evaluación de impacto ambiental para las obras de vialidad y transporte. La evaluación de estos impactos para ciudades medias es un avance para el país, ya que permite que en la toma de decisiones se tengan en cuenta las condiciones del medio ambiente desde la etapa de planeación. Una evaluación de impacto ambiental es un análisis objetivo que identifica y mide los posibles impactos económicos, estéticos, sociales y ambientales. La evaluación de impactos permite la posibilidad de analizar diferentes alternativas de proyecto razonables, ponderando los impactos y las medidas de mitigación adecuadas. Entre los impactos de mayor relevancia, relacionados a obras de vialidad y transporte se pueden mencionar la calidad del aire, ruido, imagen urbana y barreras. Los trabajos presentados dentro de este margen conceptual de la evaluación del impacto ambiental son: • Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano. • Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte. •

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

Estos documentos sólo pretenden proporcionar un marco general de información básica. Esto permitirá al experto en impacto ambiental tener acceso de manera fácil a algunos lineamientos y normas aplicables a obras de vialidad y transporte. El enfoque primordial de los manuales es la descripción de los efectos que sobre el entorno y la salud tienen los distintos contaminantes en el aire, provenientes de fuentes móviles. También se aborda el tema del ruido en cuanto a sus efectos en el ser humano. Se pone énfasis en los límites máximos permisibles y las normas y reglamentos de México y Estados Unidos. La guía se concentra en la descripción general de los equipos, métodos y normas de muestreo y análisis de contaminantes en el aire, así como de ruido. Toda esta información se presenta orientada hacia los contaminantes emitidos por vehículos de transporte urbano.

37

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

7.2

Contenido del Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano (Tomo VIII)

CAPÍTULO I. CRITERIO DE ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL EN ESTUDIOS DE TRANSPORTE URBANO. 1 SITUACIÓN ACTUAL. 2 IDENTIFICACIÓN DE POSIBLES IMPACTOS 3 MEDIDAS DEL IMPACTO. 4 INTERPRETACIÓN DE DATOS.

1 1 1 1 2

CAPÍTULO II. ÍNDICE GENERAL DE ESTUDIOS DE IMPACTO EN LA CALIDAD DEL AIRE Y LA IMAGEN URBANA POR FUENTES MÓVILES Y POR RUIDO

3

CAPÍTULO III. CALIDAD DEL AIRE 1 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS PRINCIPALES 1.1 Plan de Transporte 1.2 Verificación 1.3 Factores Determinantes de la Calidad del Aire 2 CONTAMINANTES EMITIDOS POR FUENTES MÓ VILES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL AIRE 2.1 Partículas 2.2 Óxidos de Azufre 2.3 Hidrocarburos 2.4 Óxidos de Nitrógeno 2.5 Monóxido de Carbono 2.6 Oxidantes Fotoquímicos 2.7 Plomo 2.8 Olores 3 MITIGACION CAPÍTULO IV. RUIDO 1 VARIABLES A CONSIDERAR Y EVALUAR 1.1 Amplitud 1.2 Intensidad 1.3 Frecuencia 2 ACTIVIDADES QUE CREAN RUIDO EN PROYECTOS DE TRANSPORTE URBANO 2.1 Construcción 2.2 Tránsito Vehicular 3 EFECTOS DEL RUIDO 3.1 Efectos Fisiológicos 3.2 Efectos Psicológicos 3.3 Efectos en la Comunicación 3.4 Efectos en el Trabajo y Quehaceres Diarios 3.5 Efectos en el Comportamiento Social 4 LÍMITES TEMPORALES Y ESPACIALES 5 EFECTOS SECUNDARIOS 6 CASOS ESPECIALES 7 MITIGACIÓN

38

5 5 5 6 6 7 7 9 10 12 13 14 15 16 17 19 19 19 19 20 21 21 21 21 22 22 23 23 23 23 24 24 24

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

CAPÍTULO V. IMAGEN URBANA 1 EFECTOS 2 VARIABLES 3 EVALUACION DE PAISAJES 4 EVALUACIÓN E INTERPRETACION DE DATOS 5 CONDICIONES ESPECIALES 6 MITIGACIÓN

39

25 25 25 26 27 28 28

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

7.3

Contenido de la Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano (Tomo IX)

CAPÍTULO I. INTRODUCCION. 1 OBJETIVOS GENERALES. 2 RECURSOS NECESARIOS 2.1 Recursos de Datos 2.2 Recursos Humanos 2.3 Recursos de Tiempo y Dinero 2.4 Plan de Muestreo 3 GRADO DE CONFIANZA. 3.1 Replicabilidad 3.2 Subjetividad 3.3 Ambigüedad 4 FLEXIBILIDAD. 5 CLASES DE INSTRUMENTOS UTILIZADOS. 6 TRABAJO DE LOS TECNICOS DE CAMPO 7 PARAMETROS DE LA CALIDAD DEL AIRE 8 CONTROL DE CALIDAD EN ACTIVIDADES DE MUESTREO Y DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE

10

CAPÍTULO II. PARTÍCULAS 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

11 11 12

CAPÍTULO III. ÓXIDOS DE AZUFRE 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

13 13 13

CAPÍTULO IV. HIDROCARBUROS 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

15 15 16

CAPÍTULO V. ÓXIDOS DE NITRÓGENO 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

19 19 19

CAPÍTULO VI. MONÓXIDO DE CARBONO 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

21 21 21

CAPÍTULO VII. OXIDANTES FOTOQUÍMICOS (OZONO) 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

23 23 24

40

1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 5

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

CAPÍTULO VIII. PLOMO 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

25 25 25

CAPÍTULO IX. RUIDO 1 MUESTREO Y MONITOREO 2 ANÁLISIS

27 27 28

41

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

7.4

Contenido del Manual de Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano (Tomo X)

INTRODUCCION

1

CAPÍTULO I. REGLAMENTACION EN MATERIA DE IMPACTO AMBIENTAL 1 ASPECTOS LEGALES RELEVANTES

3 3

CAPÍTULO II. DEFINICION, IDENTIFICACION, EVALUACION Y MEDICION DE IMPACTOS AMBIENTALES 1 IMPACTO AMBIENTAL 2 IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL 3 MEDICIÓN DE IMPACTOS

9 9 9 10

CAPÍTULO III. ALGUNOS IMPACTOS DERIVADOS DE OBRAS DE VIALIDAD Y TRANSPORTE 1 VIALIDAD 1.1 Preparación del sitio 1.2 Fase de construcción 1.3 Etapas de operación y mantenimiento de vialidad 2 MEDIOS DE TRANSPORTE

13 13 13 13 15 18

CAPÍTULO IV. METODOLOGÍAS PARA LA IDENTIFICACION, EVALUACION Y PREDICCION DE IMPACTOS AMBIENTALES 1 IDENTIFICACION Y EVALUACION 1.1 Cuestionario en lista 1.2 Matrices 1.3 Diagramas 2 PREDICCION DE IMPACTOS

21 21 22 25 32 33

CAPÍTULO V. MEDIDAS DE MITIGACION

35

CAPÍTULO VI. IMPACTO POR EMISIONES CONTAMINANTES AL AIRE Y LOS MODELOS MATEMATICOS 1 LA MEDICION EN RELACION AL MODELAJE 1.1 Nivel de contaminación de fondo 1.2 Evaluación de la carga de contaminantes fuentes móviles 1.3 Datos históricos y medición de parámetros de tránsito 1.4 Inventario de emisiones 1.5 Análisis a Microescala o a Mesoescala 2 CUMPLIMIENTO CON LAS NORMAS DE CALIDAD AMBIENTAL CAPÍTULO VII. IMPACTOS POR RUIDO 1 MODELOS MATEMATICOS 1.1 Stamina 2.0 1.2 Modelaje de la situación actual 1.3 Determinación de los impactos por ruido

42

37 37 38 40 40 41 42 43 45 45 47 47 48

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

CAPÍTULO VIII. IMAGEN URBANA 1 GENERALIDADES 2 IMPACTO POR EFECTOS VISUALES EN VIALIDAD 2.1 Valoración de la imagen urbana a través del paisaje 2.2 Métodos de evaluación de imagen urbana en proyectos de Transporte y Vialidad 2.3 La opinión pública y la imagen urbana 2.4 Evaluación de la calidad visual del paisaje 2.5 Análisis de la vegetación en la imagen y el confort urbano respecto a vialidad 2.6 Mobiliario Urbano 2.7 Medidas de Mitigación 2.8 Impactos por accidentes viales en relación a la vegetación

51 51 54 55

CAPÍTULO IX. BARRERAS URBANAS 1 GENERALIDADES 2 IDENTIFICACION Y DEFINICION DE BARRERAS SOCIALES POR VIALIDAD URBANA 2.1 Análisis y evaluación de barreras urbanas 3 MEDIDAS DE MITIGACION PARA BARRERAS URBANAS

75 75

CAPÍTULO X. LA PLANEACION DE TRANSPORTE URBANO Y EL MEDIO AMBIENTE 1 GENERALIDADES 2 PROCESOS ECOLOGICOS EN LAS ZONAS URBANAS 3 METODOLOGIA PARA EL ANALISIS DEL AREA DE ESTUDIO 4 SOLUCION A LA SEGREGACION URBANA EN LA FASE DE PLANEACION 5 DISEÑO Y PLANEACION DE UNA VIALIDAD Y SU RELACION CON EL MEDIO AMBIENTE 6 APLICACION DE LOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL A PROYECTOS VIALES

56 57 60 62 65 66 72

75 77 80

81 81 81 85 87 87 89

CAPÍTULO XI. MAGNITUD DE LA OBRA Y LA ESTRUCTURA DE UNA MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL

91

GLOSARIO

95

BIBLIOGRAFÍA

99

ANEXO I: Manifestación de Impacto Ambiental

103

ANEXO II: Datos del Volumen de Tránsito

119

43

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

8

ESTUDIOS DE INGENIERIA DE TRANSITO

8.1

Resumen Ejecutivo

En la elaboración de los Estudios Integrales y Proyectos Ejecutivos de Vialidad y Transporte Urbano, del Programa de las Cien Ciudades Medias, a cargo de la SEDESOL, se ha constatado la necesidad de contar con normatividad que sirva para dar una referencia rápida y que, además, describa los procedimientos que comúnmente son usados en los estudios de la Ingeniería de Tránsito. Este manual es la recopilación de metodologías para el acopio de información de campo, análisis y diseño de sistemas de tránsito, que incluye también procedimientos técnicos para la optimización de tiempos de semáforos; intenta adaptarse a las necesidades de los usuarios, sin embargo el manual solo puede servir de guía general para el profesional que requiere información a un nivel en el cual sirva de apoyo no solo para la elaboración de los estudios integrales y proyectos ejecutivos de transporte, sino también para la operación y diseño de sistemas de tránsito urbano. Este manual que se ha dividido en once capítulos, los seis primeros se dedican a la discusión de procedimientos para el procesamiento de datos de estudios de tránsito, de los cuales: El primer capítulo se enfoca sobre las metodologías que permiten clasificar la red vial en una zona urbana. El segundo capítulo trata sobre los procedimientos para obtener los datos de volúmenes de tránsito, que son necesarios para planificar, evaluar y diseñar sistemas de tránsito. El tercer capítulo trata sobre los métodos de estudio para la determinación de los limites de velocidad, diseño geométrico de vialidades, seguridad vial y de las velocidades instantáneas sobre la vía; este capítulo se incluye debido a la importancia de este tipo de estudios en el diseño de dispositivos de control de tránsito. El cuarto capítulo expone las metodologías para determinar los tiempos de viaje y demoras, elementos fundamentales para la evaluación de la operación del tránsito sobre la vialidad. El quinto capítulo trata sobre los estudios de estacionamiento, exponiendo las metodologías que comúnmente son usadas para determinar la oferta de estacionamientos, permanencia y rotación, también se incluye la metodología para determinar la demanda de estacionamiento de diversos usos del suelo, la demanda estimada de casos centrales de ciudades y los impactos en la capacidad vial de estacionamiento sobre la vía. El capitulo sexto esta dedicado a los procedimientos necesarios para mantener un archivo de accidentes que sea de utilidad al ingeniero de tránsito, donde se resumen los procedimientos usados en el análisis de accidentes, recopilación de datos para la determinación de índices de accidentes y estudios antes y después de las mejoras. En cuanto al capítulo séptimo, ilustra algunos de los procedimientos estadísticos que son utilizados en la ingeniería de tránsito, es importante resaltar la importancia de la estadística en la ingeniería de tránsito, debido al carácter aleatorio de todos los eventos de esta área.

44

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

El capitulo octavo trata de los conceptos básicos de capacidad vial y niveles de servicio, así como de las características del flujo continuo y discontinuo en las vías urbanas. El capitulo noveno maneja los métodos para el cálculo y análisis de capacidad de intersecciones semaforizadas, en el cuál se definen los conceptos fundamentales de la capacidad de intersecciones semaforizadas, el diseño y dimensionamiento de la vialidad controlada por semáforos. En el décimo capítulo se expone la forma metodológica para el diseño y operación de sistemas de tránsito, en el cuál se discuten los requisitos para la instalación de semáforos, así como el funcionamiento de semáforos actuados y sistemas de semáforos coordinados. Finalmente el décimo primer capítulo trata los procedimientos para obtener los impactos a la vialidad, derivados de la construcción de nuevas vialidades urbanas, en el que se describe la metodología comúnmente usada para estos estudios y/o proyectos. Todos estos estudios mencionados, se consideran de suma importancia para que los técnicos responsables de la planeación del transporte, cuenten con las herramientas necesarias para los estudios y proyectos que requieren las poblaciones urbanas del país.

45

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

8.2

Contenido del Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito (Tomo XII)

INTRODUCCIÓN CAPÍTULO I. CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL 1. Funciones de la Vialidad 2. Jerarquía de Movimientos 3. Sistema Funcional 4. Clasificación Funcional de Sistemas Viales en Áreas Urbanas

1 1 1 2 3

CAPÍTULO II. ESTUDIOS DE VOLÚMENES 1. Definiciones 2. Usos de los Datos de Volúmenes de Tránsito 3. Métodos de Muestreo

5 5 5 6

CAPÍTULO III. DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES INSTANTÁNEAS EN LA VÍA 1. Aplicación de Estudios de Velocidades Instantáneas 2. Ubicación de los Estudios 3. Requerimientos del Tamaño de la Muestra 4. Procedimiento

13 13 14 14 16

CAPÍTULO IV. TIEMPOS DE VIAJE Y DEMORAS 1. Aplicaciones 2. Requerimientos del Tamaño de la Muestra 3. Método del Vehículo de Prueba 4. Análisis de Datos y Sumario de Estadísticas 5. Estudios de Demoras en Intersecciones

17 17 18 19 21 21

CAPÍTULO V. ESTUDIO DE ESTACIONAMIENTOS 1. Inventarios de Estacionamientos 2. Efecto de Estacionamiento sobre la Vía en la Capacidad

25 25 37

CAPÍTULO VI. ESTUDIOS DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO 1. Sistema de Récord Permanente 2. Análisis Detallado de Accidentes 3. Cálculo de los Índices de Accidentes

39 39 42 45

CAPÍTULO VII. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS 1. Procesamiento de los Datos 2. Estadísticas Descriptivas 3. Distribuciones de Poisson 4. Distribución Exponencial Negativa

47 47 49 54 57

CAPÍTULO VIII. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL TRÁNSITO 1. Capacidad y Niveles de Servicio 2. Vías de Flujo Continuo 3. Condiciones de Congestión 4. Introducción a Vías Rápidas

59 59 62 65 70

46

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

CAPÍTULO IX. CAPACIDAD DE INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS 1. Introducción 2. Módulo de Entrada 3. Módulo de Ajustes de Volúmenes 4. Módulo de Flujos de Saturación 5. Comportamiento del Flujo Discontinuo 6. Módulo de Capacidad 7. Módulo de Nivel de Servicio

75 75 76 78 82 95 99 101

CAPÍTULO X. DISEÑO Y OPERACIÓN DE SISTEMAS DE TRÁNSITO 1. Diseño de Intersecciones Aisladas y Semaforizadas de Tiempo Fijo 2. Sugerencias para Estimar Elementos de Diseño de Geometría de Intersecciones 3. Diseño de Semáforos 4. Semáforos Actuados con Respecto a los de Tiempo Fijo 5. Semáforos Actuados 6. Fases de Semáforos 7. Consideraciones para el Diseño de Fases 8. Tiempos de Semáforos 9. Sistemas de Semáforos 10. Tiempos de Semáforos para Redes Cerradas 11. Detectores

133 133 135 138 145 147 153 164 166 181 192 198

CAPÍTULO XI. METODOLOGÍA DE ESTUDIOS DE IMPACTO VIAL 1. Requisitos para los Estudios 2. Extensión del Estudio 3. Área de Estudio 4. Selección de los Horizontes de Análisis 5. Datos Base para el Estudio de Impacto Vial 6. Proyecciones de Tránsito No Relacionadas con el Desarrollo 7. Generación de Viajes del Desarrollo Propuesto 8. Distribución y Asignación de Viajes 9. Análisis Operacional 10. Determinación de Medidas Mitigantes del Impacto Vial 11. Preparación del Informe

209 209 209 210 211 213 216 218 221 225 225 226

BIBLIOGRAFÍA

229

47

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

9 9.1

NORMAS DE SEGUIMIENTO Y CONTROL DE OBRAS DE VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO Resumen Ejecutivo

Para esta área se han dedicado tres volúmenes normativos con el objeto de ofrecer al técnico dedicado a la construcción y supervisión de obras de vialidad y transporte urbano, las herramientas necesarias para la óptima ejecución de todas las etapas constructivas; desde su fase preliminar hasta la conclusión de una obra, proporcionando información actualizada sobre los principales métodos, sistemas y procedimientos que se requieren para la realización de la infraestructura vial. El primer volumen, denominado “Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales” se elaboró siguiendo las especificaciones de materiales, normas oficiales de los procedimientos de construcción, normas de muestreo, pruebas y recomendaciones prácticas para la ejecución y control de calidad de las obras viales. Este manual se ha dividido en seis partes, cada una de ellas incluye una serie de capítulos que conforman los principales aspectos de la construcción de una obra. La primera parte comprende los capítulos I, II y III, los cuales tratan sobre los diversos materiales de construcción utilizados en la terracerías, incluyendo la capa subrasante; la segunda parte comprende los capítulos del IV al XV, que trata sobre los procedimientos de construcción y control de calidad de los pavimentos; la tercera parte se refiere al capítulo XVI, que presenta los aspectos relativos al drenaje para terracerías y pavimentos; la cuarta parte que es el capítulo XVII, incluye las obras complementarias menores para obras viales, tales como guarniciones, cunetas, etc.; la quinta parte que es el capítulo XVIII, abarca las pruebas de control de calidad de los materiales, antes y durante la ejecución de la obra; finalmente la sexta parte incluye un glosario de términos de uso común en la ingeniería de obras viales. El segundo volumen, denominado “Libro 2.- Conservación de Obras Viales”, esta enfocado para atender la conservación vial, entendiendo esto como el conjunto de acciones que se desarrollan para conservar el uso y buen desarrollo físico de la infraestructura vial a fin de mantenerla en adecuadas condiciones de operación, ofreciendo con ello seguridad y comodidad al usuario. Este manual se desarrolló considerando cinco categorías de acción, en función del índice del estado de pavimentos: Mantenimiento Preventivo, Mantenimiento Correctivo, Mantenimiento Mayor, Rehabilitación-Refuerzo Estructural y Rehabilitación-Reconstrucción, por lo que fue dividido en seis partes, cada una con sus capítulos correspondientes. La primera parte, trata sobre la clasificación y codificación de fallas en los pavimentos, tales como desprendimientos, deformaciones, roturas, agrietamientos, aflojamientos y otros. La segunda parte, está enfocada a la evaluación de los pavimentos, incluyéndose en ésta, la evaluación estructural, la evaluación funcional, calificación y valor estructural, proceso del cálculo para la elaboración de informes, guía general para calificar los elementos de la vialidad y un instructivo para llenar la tabla de inventario, así como el uso de formas auxiliares y comentarios adicionales.

48

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

La tercera y cuarta parte, desarrollan las técnicas para la conservación de los pavimentos flexibles y los pavimentos rígidos respectivamente, en las cinco categorías de acción descritas anteriormente. La quinta y sexta parte se enfocan en las normas de construcción y control de calidad respectivamente, para las obras de conservación vial. Por último, se incluyen los lineamientos para desarrollar un sistema de administración de pavimentos, necesario para la programación de las acciones que se requieren para desarrollar las actividades preventivas y correctivas para mantener en condiciones óptimas la infraestructura vial. El tercer volumen, denominado “Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras”, se elaboró con la intención de tratar de resolver uno de los grandes problemas que se tienen en el área de la ingeniería, en este caso en la ingeniería del transporte, que es la falta o inadecuada supervisión integral de obras viales, que por su trascendencia requieren durante su proceso de construcción un control apropiado que contemple de manera cuantitativa y cualitativa la disponibilidad y el manejo de los recursos humanos, materiales, económicos y administrativos. En ese sentido este manual pretende, como objetivo básico, garantizar que los proyectos que se lleven a obra, se realicen físicamente de conformidad con los planos, normas y especificaciones y presupuestos y programas aprobados; asimismo, si es necesario realizar durante la construcción modificaciones y/o adecuaciones a los proyectos, se cuente con los criterios, normas y especificaciones para llevarlas a cabo; ambas tareas preferentemente orientadas a prevenir sucesos que impliquen desgastes innecesarios de los recursos asignados. El manual se ha dividido en cinco capítulos, que en conjunto integran una serie de lineamientos que permitan llevar a cabo el control físico y financiero y una adecuada administración de una obra; integra y aprovecha los conocimientos obtenidos con las experiencias en servicios similares, más no exhaustiva ni limitativa. El capítulo uno contempla los aspectos generales de la supervisión de obras, en donde se definen y enmarcan los objetivos de ésta, dentro de la normatividad de la Ley de Adquisiciones y Obras Públicas; se analizan desde un punto de vista general los objetivos, funciones, responsabilidades y obligaciones de la supervisión. En el capítulo dos se establecen las actividades específicas que deberá desarrollar la supervisión, desde la organización de la obra, su control, inspección, registro, así como la manera de poder integrar, sistematizar y ordenar la información de una obra para integrar un expediente técnico. El capítulo tres se enfoca hacia ofrecer un criterio de manera general, sobre los productos que se espera deba entregar un consultor en supervisión, de una obra durante y al concluir su compromiso. En el capítulo cuatro se trata lo relativo al programa de actividades que desarrollaría una empresa de consultoría en supervisión, contemplando los programas de ejecución de obra. En el capítulo quinto se establecen, en el marco de un análisis cualitativo, las características que debe reunir una empresa de consultoría en supervisión, sea persona física o moral. 49

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

Por último se incluye, como complemento, un apartado que presenta de manera general, una guía que permitirá orientar a las entidades responsables de la construcción de obras, elaborar los términos de referencia, bajo los cuales se contratará una empresa de consultoría en supervisión.

50

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

9.2

Contenido del Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano (Tomo XIII). Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales.

1

INTRODUCCIÓN OBJETO DEL MANUAL

1 1

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.5 2.6 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

CAPÍTULO I.- SUBRASANTES TERRACERÍAS Definición Objetivo Trabajos Iniciales Descripción de los Trabajos Preliminares Trabajos de Topografía Remoción de la Capa Vegetal o Desmonte Alcantarillado y Drenaje Medición y Pago CORTES Definición Objetivo Materiales Suelo Mezclas de Materiales Capa Superficial Humedad Natural Compactación Medición y Pago TERRAPLENES Definición Objetivo Ejecución Equipo de Compactación Medición y Pago CAPA SUBRASANTE Definición Objetivo Ejecución Compactación y Homogeneización Nivelación Controles Medición y Pago

3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 9 11

1 2 3 3.1 3.2

CAPÍTULO II.- CAPA DE MEJORAMIENTO DE LA SUB-RASANTE CON MEZCLA SUELO-GRAVA OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Suelo Grava

13 13 13 13 13 13

51

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

3.3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6 7 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 9 9.1 9.2 10

Mezcla EQUIPOS EJECUCIÓN Condiciones de la Subrasante Recomendación para la Ejecución de las Capas de Mejoramiento. Mezcla en Planta Mezclado en la Calle Mezclado con Cargador Frontal COMPACTACIÓN Y TERMINADO APERTURA AL TRÁNSITO CONTROL De los Materiales Grava Suelo Mezcla Control de Ejecución ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Geotécnico Basado en el Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

13 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 16 16 17 17

1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.1 10 11

CAPÍTULO III.- MEJORAMIENTO O ESTABILIZACIÓN DE LA CAPA SUBRASANTE DE SUELOS DE BAJO SOPORTE OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES EQUIPO EJECUCIÓN CONSIDERACIONES GENERALES MEZCLA, TENDIDO Y COMPACTACIÓN TERMINADO CONTROL Control de Ejecución ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS MEDICIÓN Y PAGO

19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 21 22 22

1 2 3 4 4.1 4.2 5 6 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

CAPÍTULO IV.- SUB-BASE Y BASE DE MACADÁM HIDRÁULICO OBJETIVO DEFINICIÓN DESCRIPCIÓN MATERIALES Agregado Grueso Material de Relleno de los Vacíos CAPA DE AISLAMIENTO EQUIPOS EJECUCIÓN Condiciones de la Capa de Apoyo de Macadán Hidráulico Humedad y Compactación Condiciones Generales Preparación de la Superficie Capa de Aislamiento

25 25 25 25 25 25 26 27 27 27 27 28 28 28 28

52

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

7.6 7.7 7.8 8 8.1 8.2 8.3 9 9.1 9.2 9.3 10

Tendido de Agregado Grueso Compactación Relleno y Liga CONTROL Control Tecnológico Control de Ejecución Control Geométrico y Terminado ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Tecnológico Basado en el Control de Ejecución Basado en el Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

28 29 29 29 29 30 30 30 30 31 31 31

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13.1 13.2 13.3 14 14.1 14.2 14.3 15 16

CAPÍTULO V.- SUB-BASE Y BASE DE GRAVA GRADUADA DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES EQUIPOS EJECUCIÓN CONDICIONES GENERALES PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE PRODUCCIÓN DE LA GRAVA GRADUADA TRANSPORTE DE LA GRAVA GRADUADA TENDIDO DE LA MEZCLA COMPACTACIÓN CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Control de Ejecución Control Geométrico y de Terminado ACEPTACIÓN Basada en el Control Tecnológico Basado en el Control de Ejecución de la Capa Basado en el Control Geométrico y de Terminado OBSERVACIONES DE ORDEN GENERAL MEDICIÓN Y PAGO

33 33 33 33 33 36 36 37 37 37 37 38 38 39 39 39 39 40 40 40 41 41 41

1 2 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

CAPÍTULO VI.- SUB-BASE DE SUELO ESTABILIZADO CON CEMENTO OBJETIVO DEFINICIÓN MATERIALES Cemento Portland Agua Suelo EJECUCIÓN Preliminares Extendido del Material Pulverización Distribución del Cemento Mezcla Inicial

43 43 43 43 43 43 44 44 44 44 44 45 45

53

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 5 6

Adición e Incorporación de Agua Compactación y Acabado Protección y Curado Alternativa de Construcción Restricciones Verificación APERTURA AL TRÁNSITO MEDICIÓN Y PAGO

45 45 46 46 46 46 47 47

1 2 3 4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.4 9 9.1 9.2 10

CAPÍTULO VII.- BASE DE MACADAM ASFÁLTICO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES MEJORADOR DE ADHERENCIA EQUIPO Limpieza Equipo para la Distribución de los Materiales Asfálticos. Equipo para el Extendido del Material Equipo para Compactación Equipo Menor de Compactación Herramienta Menor Equipo de Laboratorio EJECUCIÓN Condición Física de la Capa de Apoyo del Macadán Asfáltico Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Distribución del Agregado Grueso Compactación del Agregado Grueso Primer Riego de Material Asfáltico Primera Distribución de Agregado Fino Segundo Riego de Material Asfáltico Compactación Final Observaciones Generales CONTROL CONTROL TECNOLÓGICO DE LOS MATERIALES Control de Calidad de los Materiales Asfálticos Control de Calidad de los Agregados Control de Modificación de Adherencia CONTROL DE EJECUCIÓN Control de Temperatura de Aplicación del Adherente Asfáltico Control de Cantidad de Adherente Asfáltico Control de Cantidad y Uniformidad del Agregado Control de Uniformidad de Aplicación del Material Asfáltico CONTROL DE ESPESOR CONTROL DE TERMINADO SUPERFICIAL ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Tecnológico Basado en el Control Geométrico y de Terminado MEDICIÓN Y PAGO

49 49 49 49 49 51 51 51 51 52 52 52 52 52 52 52 53 53 54 54 55 55 55 55 55 55 55 56 56 56 56 56 56 57 57 57 60 60 60 61 61

54

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

1 2 3 3.1 3.2 3.3 4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7

CAPÍTULO VIII.- CARPETA DE UN RIEGO OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Materiales Asfálticos Aditivo para Mejorar la Adherencia Agregados EQUIPOS EJECUCIÓN CONTROL Control de Calidad del Material Asfáltico Control de Calidad de los Agregados Control del Aditivo Control de Temperatura de Aplicación del Aditivo Asfáltico Control de Cantidad para el Adherente Asfáltico Control de Cantidad y Uniformidad del Agregado Control de Uniformidad de Aplicación de Material Asfáltico Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

63 63 63 63 63 63 63 64 65 66 66 67 67 67 67 68 68 68 68

1 2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7 7.1 7.2 8 9

CAPÍTULO IX.- RIEGO DE IMPREGNACIÓN ASFÁLTICA OBJETIVO DESCRIPCIÓN TIPOS DE IMPREGNACIÓN MATERIALES Materiales para el Riego de Impregnación Impermeable Materiales para Impregnación de Liga Cantidades de Aplicación EQUIPO EJECUCIÓN Trabajos Preliminares Limpieza de la Superficie Condiciones Atmosféricas Regulación de la Barra de Distribución Calentamiento de los Materiales Asfálticos Distribución Protección de los Trabajos Apertura al Tránsito CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Control de Ejecución ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS MEDICIÓN Y PAGO

69 69 69 69 69 69 70 70 70 71 71 71 71 71 71 72 72 72 72 72 72 73 73

1 2 3 4 4.1 4.2

CAPÍTULO X.- CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Materiales Asfálticos Agregados

75 75 75 75 75 75 75

55

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

4.3 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8,2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.3.1 8.3.2 9 9.1 9.2 9.3 9.4 10

Aditivo COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA EQUIPO Depósitos para Cemento Asfáltico Depósitos para Agregados Plantas para Mezclas Asfálticas Camiones para el Transporte de la Mezcla Equipos de Distribución Equipo de Compactación Herramientas, Equipos Adicionales y de Laboratorio EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Producción del Concreto Asfáltico Premezclado en Caliente Transporte de Premezclado en Caliente Distribución de la Mezcla Compactación Juntas Apertura al Tránsito CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Cemento Asfáltico Agregados Aditivo Control de Ejecución Control de Temperatura Control de Cantidad de Material Asfáltico y de la Graduación de la Mezcla de Agregados Control de las Características de Estabilidad y Fluidez de la Mezcla Control de Compactación de la Mezcla Control Geométrico y de Acabado Control de Espesor Control de Acabado de la Superficie ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Tecnológico de los Materiales Basado en el Control de Ejecución Basado en el Control Geométrico Basado en el Aspecto de la Superficie del Acabado MEDICIÓN Y PAGO

1 2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3

CAPÍTULO XI.- CONCRETO ASFÁLTICO HECHO EN PLANTA, EN CALIENTE DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Materiales Asfálticos Agregado Agregado Grueso Agregado Fino Material de Relleno (FILLER) 56

76 76 78 78 78 79 79 79 80 80 80 80 81 81 81 81 82 83 83 83 83 83 83 84 84 84 85 85 85 85 85 85 86 86 86 88 88 88 89 89 89 89 89 89 90 90 90 91

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

4.4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.7.1 7.7.2 7.8 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.3.1 8.3.2 9 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.3 10

Aditivo COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA EQUIPO Depósitos para Cemento Asfáltico Depósitos para Agregados Plantas para Mezcla Asfáltica Camión para el Transporte de la Mezcla Equipos para el Extendido Equipo para Compactación Herramientas y Equipo de Laboratorio EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Producción de Concreto Asfáltico Transporte del Concreto Asfáltico Distribución de la Mezcla Compactación Juntas Juntas Longitudinales Juntas Transversales Apertura al Tránsito Vehicular CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Cemento Asfáltico Agregados y Rellenos (Filler) Aditivo Control de Ejecución Control de Temperatura Control de la Cantidad de Adherente y de la Dosificación de la Mezcla de Agregados Control de las Características de Estabilidad y Fluidez de la Mezcla Control de Compactación de la Mezcla Control Geométrico y Acabado Control de Espesor Control de Acabado de la Superficie ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control de los Materiales Cemento Asfáltico Agregados y Rellenos Aditivo Basados en el Control de Ejecución Temperatura Cantidad de Adherente y Dosificación de la Mezcla de Agregados Características Marshall de la Mezcla Compactación Basado en el Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

99 99 99 100 100 100 100 100 100 100 101 101 101 101 102 102 102 103

1

CAPÍTULO XII.- REVESTIMIENTOS CON TRATAMIENTOS SUPERFICIALES DEFINICIÓN

105 105

57

91 91 92 92 93 93 93 93 94 94 94 94 95 95 95 96 96 97 97 97 97 97 97 97 98 98 98 98

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 5 5.1 5.2 5.3 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 8 8.1 8.2 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 9 10

OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Material Asfáltico Agregados Tratamiento Superficial de un Riego Tratamiento Superficial de dos Riegos Tratamiento Superficial de tres Riegos Denominación de los Materiales Pétreos Tratamiento Superficial de Un Riego Tratamiento Superficial de Dos Riegos Tratamiento Superficial de Tres Riegos HERRAMIENTAS Y EQUIPO Camión Distribuidor de Adherente Asfáltico Equipo de Compactación Distribuidores de Agregados EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Temperatura Aditivo Aplicación Compactación Apertura al Tránsito Vehicular CONTROL Tolerancias Geométricas Tolerancias Tecnológicas INSPECCIÓN Principios de Inspección Control Geométrico Control Tecnológico De Calidad Agregados Temperatura de Aplicación del Adherente Asfáltico Cantidad de Adherente Asfáltico ACEPTACIÓN Y RECHAZO MEDICIÓN Y PAGO

105 105 105 105 106 107 107 107 108 108 108 108 109 109 109 109 109 109 109 110 110 110 110 111 111 111 111 112 112 112 112 112 113 113 113 114 114

1 2 3 3.1 3.2 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 6

CAPÍTULO XIII.- MEZCLAS EN EL SITIO DE LA OBRA DEFINICIÓN OBJETIVO MATERIALES Agregado Material Asfáltico EQUIPO EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Procesamiento y Aplicación de la Mezcla Compactación APERTURA AL TRÁNSITO

115 115 115 115 115 115 115 116 116 116 116 116 117

58

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

7 8

CONTROL MEDICIÓN Y PAGO

117 117

1 2 3 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 8 8.1 8.2 9 9.1 9.2 9.3 9.4 10 11

CAPÍTULO XIV.- REVESTIMIENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO HECHO EN PLANTA, EN FRÍO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Material Asfáltico Agregados EQUIPO Almacenes de Adherente Camión Distribuidor del Adherente Asfáltico (Petrolizadora) Dispositivo para el Almacenaje del Agregado Planta para Concreto Asfáltico Hecho en Planta, en Frío Equipo para el Extendido Equipo de Compactación Camiones para Transporte de la Mezcla EJECUCIÓN Preparación de la Base Producción del Concreto Asfáltico Hecho en Planta, en Frío Transporte del Concreto Hecho en Planta, en Frío Extendido del Concreto Hecho en Planta, en Frío Compactación APERTURA AL TRÁNSITO CONTROL Tolerancia Geométrica Tolerancias Tecnológicas INSPECCIÓN Principio de Inspección Control Geométrico Control Tecnológico Control de Calidad de las Mezclas ACEPTACIÓN Y RECHAZO MEDICIÓN Y PAGO

119 119 119 119 119 120 120 121 121 121 122 122 122 122 122 122 123 123 123 123 124 124 124 124 125 125 125 125 126 126 127 127

1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 5

CAPÍTULO XV.- PAVIMENTACIÓN CON LOSAS DE CONCRETO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregados Agua Aditivos para el Concreto Concreto Material de Relleno de Juntas Material de Curado Membrana EQUIPO

129 129 129 129 129 129 129 130 130 130 130 130 130 130

59

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

5.1 5.2 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.2.1 7.2.2 8 9

Equipo Mayor Equipo Menor EJECUCIÓN Molde Elaboración del Concreto Transporte del Concreto Descarga del Concreto Compactación (vibrado) del Concreto Curado del Concreto Descimbrado de las Placas (Losas) Juntas de Concreto Juntas de Construcción o de Bordo de la Placa Sellado de las Juntas Terminado de la Placa CONTROL Tolerancia de Ejecución Tolerancia Geométrica Tolerancia Tecnológica Inspección Fundamentos de Inspección Control Tecnológico ACEPTACIÓN O RECHAZO MEDICIÓN Y PAGO

130 131 131 131 131 131 132 132 132 133 133 133 133 133 134 134 134 134 134 134 135 135 135

A 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.4

CAPÍTULO XVI.- DRENAJE DEFINICIÓN TUBERÍAS DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregado Agua Aditivos Concreto Acero de Refuerzo Morteros Tabique Tubería Registros, Tapas de Fierro Fundido EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor EJECUCIÓN Bocas de Tormenta Cajas de Unión y Paso (Registros) Pozos de Visita Caja de Pozo de Visita “Chimenea” de los Pozos de Visita Red de Recolección (Colectores)

137 137 137 137 137 137 137 138 138 138 138 138 138 138 139 139 139 139 139 139 139 139 140 140 141 141 141 60

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

7 7.1 8 8.1 8.2 8.3 9 10 B 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 7

CONTROL Tolerancias de la Ejecución Inspección (Supervisión) Bases de Inspección Control Geométrico y de Acabado Control Tecnológico ACEPTACIÓN O RECHAZO DE LOS TRABAJOS MEDICIÓN Y PAGO DRENES PROFUNDOS OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Material Filtrante Material para Drenado Tubo de Concreto Poroso o Perforado Tubo de Concreto Perforado Tubo de Concreto Poroso Tubos de Cerámica Perforados Cemento Agregados Agua Concreto para las Descargas Morteros EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor EJECUCIÓN Apertura de las Zanjas Relleno de las Zanjas Dren Continuo Ciego Drenes Continuos con Tubo de Concreto Perforado Drenes Discontinuos con Membrana Sintética y Material Granular Descargas de Concreto CONTROL Tolerancias en la Ejecución En las Zanjas De los Componentes del Dren Inspección Bases de Inspección Control Geométrico Control Tecnológico Aceptación o Rechazo MEDICIÓN Y PAGO

142 142 142 142 143 143 144 144 145 145 145 145 145 146 146 146 146 147 147 147 147 147 147 147 147 147 147 147 148 148 148 149 149 149 149 149 149 150 150 150 151 151 152

A 1 2 3 4 4.1

CAPÍTULO XVII.- OBRAS COMPLEMENTARIAS MENORES GUARNICIONES DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento

153 153 153 153 153 153 153

61

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 7 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 8 B 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3 7 C 1 2 3 4 4.1

Agregado Agua Moldes o Cimbra Concreto Mortero Material de Junteo EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor PROCESO DE EJECUCIÓN BÁSICO Etapas Constructivas Recomendaciones Generales CONTROL Tolerancias de Ejecución Inspección Bases para Inspección Control Geométrico y de Acabado Aceptación o Rechazo MEDICIÓN Y PAGO CUNETAS DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregados Agua Moldes o Cimbras Concreto Mortero Material de Junteo EJECUCIÓN Nivelación de la Superficie Material de Excavación Moldes o Cimbras Colocación y Vaciado del Concreto Juntas Salidas de Agua CONTROL Tolerancias de Ejecución Inspección Bases de Inspección Control Geométrico y de Acabado Aceptación o Rechazo de los Trabajos MEDICIÓN Y PAGO OBRAS MENORES DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN EJECUCIÓN Bordillos (o Guarniciones) 62

153 153 154 154 154 154 154 154 154 154 154 155 155 155 156 156 156 156 157 157 157 157 157 157 158 158 158 158 158 158 158 158 159 159 159 159 159 160 160 160 160 160 161 161 161 161 161 161 161 162 162

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 5

Recubrimiento de Cunetas y Contracunetas Lavaderos Barreras de Protección Mallas Metálicas Anclas Estabilizadoras Vados Obras de Protección contra la Acción de las Corrientes Fluviales MEDICIÓN Y PAGO

162 163 163 163 164 164 165 165 167 167 167 167 167 169 169 170 170 170 171

1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 1.31

CAPÍTULO XVIII.- PRUEBAS DE LABORATORIO PRUEBAS EN MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Granulometría Plasticidad Límites de Atterberg Resistencia y Expansión Prueba de Porter Estándar Expansión Valor Relativo de Soporte Prueba Cuerpo de Ingenieros de Ejército de Estados Unidos Prueba de Placa Prueba Directa para Determinación del Valor Relativo de Soporte en el Lugar Determinación del Valor R de Estabilidad Prueba de Compactación Compactación Dinámica AASHTO Estándar Prueba Proctor SOP Compactación por Carga Estática Determinación del Grado de Compactación Prueba de Valor Cementante Prueba de Afinidad de Materiales Pétreos con el Asfalto Prueba de Desprendimiento por Fricción Prueba de Pérdida de Estabilidad por Inmersión en Agua Cubrimiento con Asfalto (Método Inglés) Desprendimiento de la Película Requisitos de Afinidad de los Materiales Pétreos Dureza Desgaste Forma de la Partícula Densidad Prueba de Destilación Prueba de Penetración Prueba de Viscosidad Prueba de Encendido Prueba de Asentamiento Prueba de Desemulsibilidad Prueba Miscibilidad con Cemento Portland Pruebas de Acidez y Carga de la Partícula

1 1.1

ANEXO I DEFINICIÓN DE TÉRMINOS VÍAS URBANAS

181 181 181

1 1.1 1.2 1.2.1 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.5 1.6

63

171 171 171 172 173 174 174 174 175 175 175 176 176 177 177 177 178 178 178 178 179 179 179 179 179 179

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

DRENAJE TERRACERÍA BASES Y SUB-BASES CARPETAS ASFÁLTICAS PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRÁULICO

182 183 184 185 186

BIBLIOGRAFÍA

187

64

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

9.3

Contenido del Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano (Tomo XIII). Libro 2.- Conservación de Obras Viales

CAPÍTULO I. CONSERVACION VIAL.

1

CAPÍTULO II. INTRODUCCION.

3

CAPÍTULO III. CLASIFICACION Y CODIFICACION DE FALLAS 1 Definición. 2 Clasificación. 3 Desprendimientos. 4 Deformaciones. 5 Roturas o Agrietamientos. 6 Afloramiento y Otros.

13 13 13 14 21 26 34

CAPÍTULO IV. EVALUACION. 1 Evaluación Funcional. 2 Elementos que se Califican y su Valor Estructural. 3 Proceso de Cálculo para la Elaboración del Informe. 4 Guías Generales para Calificar los Elementos de la Vialidad. 5 Instructivo para Llenar la Tabla de Inventario. 6 Comentarios y Observaciones que Deberán Anexarse a los Informes. 7 Uso de las Formas Auxiliares. 8 Evaluación Estructural. 9 Conclusiones y Recomendaciones.

39 39 40 43 45 52 54 55 55 58

CAPÍTULO V. TECNICAS PARA LA CONSERVACION DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. 1 Definición. 2 Introducción. 3 Mantenimiento Preventivo. (Categoría de acción ¨A¨). 4 Mantenimiento Correctivo. (Categoría de acción ¨B¨). 5 Mantenimiento Intensivo. (Categoría de acción ¨C¨). 6 Rehabilitación - Refuerzo Estructural.(Categoría de acción ¨D¨). 7 Rehabilitación - Reconstrucción. (Categoría de Acción ¨E¨).

59 59 59 61 61 62 62 64

CAPÍTULO VI. TECNICAS PARA LA CONSERVACION DE PAVIMENTOS RIGIDOS. 1 Definición. 2 Generalidades. 3 Materiales. 4 Mezclas de Mortero de Cemento Hidráulico. 5 Cemento Asfáltico. 6 Procedimiento para Estabilización de Losas con Mortero de Cemento. 7 Procedimiento de Estabilización con Asfalto. 8 Trabajos Paralelos. 9 Nivelación de Losas.

65

84 84 84 84 86 86 87 89 90 90

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

CAPÍTULO VII. NORMAS DE EJECUCION.

93

CAPÍTULO VIII. CONTROL DE CALIDAD. 1 Generalidades. 2 El Ingeniero Supervisor de Mantenimiento. 3 Organización del Control de Calidad. 4 Guía de Procedimientos de Inspección de Trabajos de Mantenimiento.

137 137 137 138 143

CAPÍTULO IX. LINEAMIENTOS DE UN SISTEMA DE ADMINISTRACION DE PAVIMENTOS.

153

BIBLIOGRAFIA.

155

ANEXO: Definición de Términos.

157

66

Resumen Ejecutivo y Contenido de los Manuales

9.4

Contenido del Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano (Tomo XIII). Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras

INTRODUCCIÓN

1

CAPITULO I.- ASPECTOS GENERALES DE LA SUPERVISION DE OBRAS

5

1 1.1 1.2 2 3

5 5 6 6

4 5 6 6.1 6.2

Objetivos Objetivos generales Objetivos específicos Definición de términos Propósito de los términos de referencia y de la propuesta técnico-económica para supervisión de obras Evaluación de las propuestas presentadas para asignación de obra Marco de Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas Componentes del proyecto ejecutivo Ubicación y área de influencia Componentes del proyecto ejecutivo

7 7 8 16 16 17

7

Características de la obra

18

CAPITULO II.- FUNCIONES, RESPONSABILIDADES Y OBLIGACIONES DE LA SUPERVISIÓN DE OBRA

19

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 2 3 4 5

19 19 20 21 22 24 24 24 25 25 26 27 28 28

La supervisión de obra Objetivos de la supervisión de obra Funciones de la supervisión de obra Responsabilidades de la supervisión de obra Obligaciones de la supervisión de obra Sanciones a la supervisión de obra Llamadas de atención oficiales Aplicación de retenciones precautorias Aplicación de sanciones definitivas Rescisión administrativa Reuniones periódicas de trabajo Forma de pago Cronograma de trabajo Normatividad aplicable a los trabajos

CAPITULO III.- ACTIVIDADES DE LA SUPERVISION DE OBRA 1 Actividades preliminares 2 Control centralizado de la supervisión de obra 3 Organización de la obra 4 Inspecciones de obra

31 31 31 33 34

CAPITULO IV.- DOCUMENTOS DE SUPERVISIÓN Y CONTROL DE OBRA 1 Estimación de conceptos de trabajo de obra 2 Informes y reportes 3 Expediente de obra 3.1 Documentos básicos

45 45 47 56 56

67

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano

3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6

Contenido del expediente de obra Contrato de construcción Planos de construcción Especificaciones generales y particulares Catálogo de conceptos de obra Programa de trabajo y reprogramaciones autorizadas Lista de precios de materiales básicos, relación de salarios y análisis de precios unitarios ordinarios y extraordinarios 3.2.7 Orden de inicio de obra 3.2.8 Certificado de propiedad del terreno, de requerirse 3.2.9 Bitácora de obra 3.2.10 Licencia y permisos de construcción, de requerirse 3.2.11 Memorias de cálculo y estudios de mecánica de suelos y geotécnicos 3.2.12 Estimaciones normales de obra 3.2.13 Estimaciones extraordinarias de obra 3.2.14 Estimaciones escalatorias de obra 3.2.15 Números generadores 3.2.16 Ordenes de modificación de obra 3.2.17 Archivo de obra 3.2.18 Acta de entrega-recepción de obra 3.2.19 Fianzas de cumplimiento y buen uso de anticipo

57 57 57 58 58 59

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2

Productos a entregar Registros y reportes de obra Productos topográficos Expediente de obra Planos modificados del proyecto ejecutivo Reporte fotográfico Informe definitivo y ultimo Finiquito de obra Plazo de ejecución de los trabajos e integración de la propuesta Programa de ejecución (barras) Integración de la documentación para la propuesta técnico-económica

64 64 71 71 71 72 72 72 73 73 73

CAPITULO V.- PERFIL QUE DEBERA REUNIR LA SUPERVISION DE OBRA 1 Equipo de trabajo 2 Técnicos especializados en trabajos y obras similares

75 75 75

3 4 5

76 76 77

Experiencia de la empresa supervisora Solvencia moral y económica Personal administrativo calificado

68

59 59 60 60 60 60 61 61 61 62 62 63 63 63

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO II

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. CONCEPTOS BÁSICOS...................................................................... 1 1 EL PROCESO DE DECISIÓN.............................................................................. 1 2 EL PROBLEMA DEL TRANSPORTE ................................................................... 2 CAPÍTUO II. EL PROCESO DE PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE URBANO...... 1 EL PROCESO DE PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE URBANO...................... 2 DISPONIBILIDAD Y ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN.............................. 3 PROYECCIONES.................................................................................................. 4 LOS INSTRUMENTOS DE ANÁLISIS ................................................................... 5 LA EVALUACIÓN DE ACCIONES ......................................................................... 5.1 Evaluación Técnica....................................................................................... 5.2 Evaluación Económica y Financiera ............................................................ 5.3 Evaluación de Impactos Ambientales........................................................... 6 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS .................................................................. 7 LA SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS ...................................................................

3 3 5 5 5 6 6 6 7 7 7

CAPÍTULO III. INFORMACIÓN PARA LA PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE ....... 9 1 INFORMACIÓN BÁSICA........................................................................................ 9 1.1 Cartografía .................................................................................................... 9 1.2 Series Temporales .......................................................................................11 1.3 Estructura Urbana.........................................................................................11 1.4 Los Planos de Desarrollo Urbano.................................................................12 2 INFORMACIÓN DE LA OFERTA DE TRANSPORTE ..........................................12 2.1 Características Físicas de la Vialidad ..........................................................12 2.2 Estacionamiento ...........................................................................................12 2.3 Transporte Público........................................................................................13 2.4 Capacidad.....................................................................................................13 2.5 Costos...........................................................................................................13 3 INFORMACIÓN DE LA DEMANDA DE TRANSPORTE .......................................13 3.1 Datos Socioeconómicos ..............................................................................13 3.2 Uso del Suelo................................................................................................14 3.3 Viajes.............................................................................................................15 3.4 Volúmenes de Tránsito.................................................................................16 3.5 Encuesta Origen-Destino .............................................................................16 4 COSTOS ...............................................................................................................24 4.1 Costos de Construcción...............................................................................24 4.2 Costos de Operación....................................................................................24 5 ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN ..............................................................25 5.1 El Diseño de la Base de Datos.....................................................................25 5.2 El problema de Mantenimiento de la Información.........................................25 5.3 Los Flujos de Información.............................................................................26 5.4 La Administración del Sistema.....................................................................26 5.5 Los Softwares de Administración del las Bases de Datos ..........................26 6 APLICACIÓN DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA.......................27 6.1 Conceptos.....................................................................................................27 6.2 Aplicación en la Planeación del Transporte Urbano.....................................28

i

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

CAPÍTULO IV. LA APLICACIÓN DE MODELOS MATEMÁTICOS............................29 1 NOCIONES INICIALES PARA EL MODELAJE......................................................29 1.1 Definición del Área de Estudio......................................................................29 1.2 Zonificación del Área de Estudio...................................................................29 1.3 Elaboración de las Redes de Transportes ...................................................30 2 ETAPAS DEL MODELAJE PARA LA PLANEACION DEL TRANSPORTE .........30 3 DESARROLLO VS UTILIZACIÓN DE MODELOS ................................................31 4 OBJETIVO DEL TRABAJO....................................................................................32 5 NATURALEZA DEL PROBLEMA...........................................................................32 6 CONOCIMIENTOS NECESARIOS........................................................................33 CAPÍTULO V. LA OFERTA DE TRANSPORTE ..........................................................35 1 VIALIDAD................................................................................................................35 2 TRANSPORTE PÚBLICO .....................................................................................35 3 REPRESENTACIÓN DE LAS REDES DE TRANSPORTE .................................36 CAPÍTULO VI. DEMANDA DE TRANSPORTE............................................................37 1 USO DEL SUELO Y ACTIVIDADES URBANAS....................................................37 2 GENERACIÓN DE VIAJES ....................................................................................37 2.1 Conceptos .....................................................................................................37 2.2 Modelo de Generación por Regresión Lineal................................................38 3 DISTRIBUCIÓN DE VIAJES...................................................................................39 3.1 Conceptos .....................................................................................................39 3.2 Distribución por Factor de Crecimiento........................................................40 3.3 Distribución con Modelo Gravitacional..........................................................41 4 PROCEDIMIENTOS DE ACTUALIZACIÓN DE MATRICES DE VIAJES ..............42 5 SELECCIÓN MODAL.............................................................................................44 5.1 Conceptos .....................................................................................................44 5.2 Flujos Cautivos..............................................................................................45 5.3 Factores que Ejercen Influencia en la Selección Modal ...............................45 5.4 Modelos de Selección Discreta ....................................................................46 5.5 Teoría de la Utilidad Aleatoria........................................................................47 5.6 Modelo Logit Multinomial ...............................................................................48 5.7 Modelo Logit Jerárquico ................................................................................48 5.8 Especificación, Estimación y Validación ......................................................51 CAPÍTULO VII. EQUILIBRIO OFERTA-DEMANDA...................................................53 1 METODOS DE ASIGNACION DE VIAJES ............................................................53 1.1 Método Todo-o-Nada.....................................................................................55 1.2 Restricción de Capacidad.............................................................................56 1.3 Asignación Incremental.................................................................................57 2 PROBLEMAS EN LA ASIGNACION.......................................................................58 2.1 Problemas en la Representación de la Red de Transportes .......................58 2.2 Problemas en la Traducción de Volúmenes para Proyectos .......................58 2.3 Problemas de Calibración del Modelo ..........................................................59 2.4 Problemas en la Actualización de los Datos ................................................59 CAPÍTULO VIII.

RELACIÓN ENTRE USO DEL SUELO Y TRANSPORTE............61

CAPÍTULO IX. DIAGNOSTICO Y PRONOSTICO .....................................................63

ii

Contenido

CAPÍTULO X. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS ....................................................65 CAPÍTULO XI.

PLANES Y PLANEACIÓN..................................................................67

CAPÍTULO XII. CONCLUSIONES ..............................................................................69 BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................71 ANEXO 1 (ENCUESTA DOMICILIARIA ORIGEN-DESTINO)....................................73 ANEXO 2 (EJEMPLO DE ENCUESTA DOMICILIARIA) .............................................93

iii

CAPÍTULO I. CONCEPTOS BÁSICOS 1

EL PROCESO DE DECISIÓN

El primer concepto que debe quedar claro es que la planeación, más que el desarrollo de un plan, es un proceso integrado. Un plan, más que nada, es el documento de referencia de este proceso en un instante determinado. El proceso de planeación es esencialmente la generación de información sobre alternativas de acciones y sus posibles efectos. Sin duda hay una influencia de la evaluación técnica sobre las decisiones, de lo contrario no se pediría el soporte técnico a las decisiones. Sin embargo, quienes tienen el poder de decisión son los ejecutivos de los organismos en sus respectivos grados de poder. En los organismos públicos, quienes toman las decisiones son funcionarios del poder ejecutivo y cada uno decide de acuerdo a su grado de participación en el poder. Naturalmente hay siempre una serie de intereses a conjugar para mantener el equilibrio. En pocas palabras, aquél que tiene poder de decisión quiere disponer de información que se le pueda dar de forma rápida y eficiente. Esto conduce a otra pregunta: si esto es el fundamento, ¿por qué la información es tan difícil de obtener, aún cuando existe? La respuesta está justamente en el poder que se obtiene por disponer de la información. Esto es el primer desafío que enfrenta la planeación: cómo producir un sistema de información eficiente. La planeación tiene otro componente importante y complejo: el problema de pensar en el futuro, el problema de adivinar el posible futuro. Este problema generalmente es tratado a través de escenarios. Los escenarios son alternativas de posibilidades de ocurrencias en el futuro por la incertidumbre total que uno tiene en cuanto a la previsión de las variables que intervienen en el problema. Inclusive las variables más simples, como la de población, son difíciles de prever con precisión a largo plazo. La adición de escenarios en el análisis puede ayudar a proveer información adicional con previsiones de tipo optimista, probable y pesimista, pero no elimina la incertidumbre que involucra el prever el futuro. Es necesario enfatizar que la incertidumbre va a existir siempre, lo que se busca es disminuirla. La incertidumbre es tanto mayor cuanto mayores son los plazos u horizontes de planeación. Las previsiones a largo plazo (10, 15 ó 20 años) son casi totalmente inciertas. No hay ninguna posibilidad de prever todas las variables que interfieren en el problema de transporte urbano a largo plazo. Por lo tanto lo único que se puede hacer a largo plazo es planeación estratégica. Las previsiones pueden tener un grado razonable de precisión a corto plazo (3 años) o a mediano plazo (5 a 6 años). En estos casos ya se puede hacer planeación táctica. En todos las casos se va a ofrecer a la o a las personas que toman las decisiones, alternativas de acción con la información técnica y la evaluación de sus impactos sociales, económicos y ambientales. La elaboración de alternativas debe ser el reflejo de una política bien definida para el sector de transporte urbano y de estrategias de solución de los problemas. La elaboración de políticas y estrategias es una tarea técnica que debe considerar los programas de gobierno y los objetivos para el sector. Esto no quiere decir que no se puedan cambiar los programas, sino que se tiene que justificar que los cambios son para mejorar.

1

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

2

EL PROBLEMA DEL TRANSPORTE

El problema del transporte urbano está totalmente relacionado al proceso de urbanización. La industrialización y los cambios en la productividad agrícola, tuvieron como efecto el crecimiento acelerado de las ciudades sin la correspondiente infraestructura. De una forma general, la urbanización en Latinoamérica tiene dos componentes que influyen de sobremanera en el problema del transporte: la construcción de calles angostas de las ciudades coloniales y la falta de planeación y control del desarrollo urbano, en especial la forma en que se desarrollaron y se desarrollan los fraccionamientos legales e ilegales. Las ciudades coloniales no tenían forma de prever los cambios en la tecnología del transporte. El interés en preservar la historia de estas ciudades exige soluciones en la circulación de los vehículos, calles peatonales, estacionamiento, etc. Sin embargo, los centros históricos de las ciudades coloniales tienen también una dimensión restrictiva y no serían un problema muy fuerte si no existieran complicaciones por el crecimiento desordenado y acelerado de la urbanización, justamente debido a los cambios tecnológicos en la industria y en el transporte. Estos factores hacen que se tenga que entender muy bien el problema del transporte: permitir la transportación de bienes y personas en condiciones preestablecidas de precio, confort y seguridad en el menor tiempo posible. El problema puede ser entendido como la necesidad de comunicación originada por las actividades urbanas de producción de bienes y servicios. Las personas viven en un lugar y necesitan ejercer sus actividades productivas y de consumo en otros lugares. Las actividades están ubicadas en espacios propios y el sistema de transporte es una de las formas de comunicación entre las actividades. La forma de producción industrial moderna hace que las ciudades se densifiquen y sea crítica la producción de espacio para el transporte. Así viene la preocupación no sólo con la producción de nuevo espacio para proveer más oferta, sino también la preocupación por la mejor utilización del espacio existente.

2

CAPÍTULO II. EL PROCESO DE PLANEACIÓN DE TRANSPORTE URBANO El énfasis en la planeación del transporte urbano ha cambiado en los últimos años. Los procedimientos anteriores estaban más involucrados en la provisión de oferta para satisfacer la demanda. Con este propósito se construyeron las vías rápidas, las grandes vialidades y los sistemas de transporte colectivo como el metro. Las herramientas de planeación, especialmente los modelos matemáticos, también reflejaban este espíritu con la elaboración de modelos integrados de uso del suelo y de transporte y, con procedimientos de elaboración de planos muy caros y generalmente muy tardados. Con la crisis económica y con la introducción de las computadoras personales se cambió el énfasis. Con la falta de recursos para obras, se dirigieron los esfuerzos a la búsqueda de alternativas de bajo costo para mejorar y operar mejor el sistema existente. Las limitaciones para ofrecer mayor capacidad vial a la demanda de transporte por automóvil, aumentó el énfasis en la planeación y operación de sistemas de transporte colectivo. Al mismo tiempo se acentuó la importancia de la planeación de corto plazo, así como las limitaciones a los alcances de la planeación de largo plazo, que involucra mucha incertidumbre. Asimismo se desarrollaron métodos de actualización de información por procedimientos más simples que la recopilación nueva y completa de todos los datos a cada espacio de tiempo. Estos factores, entre otros, hicieron que se cambiara el proceso de planeación del transporte urbano, y estos procedimientos hacen posible que la planeación sea conducida por un grupo pequeño de técnicos si están calificados para ejercer sus funciones. 1

EL PROCESO DE PLAN EACIÓN DEL TRANSPORTE URBANO

El proceso de planeación de transporte debe ser comprendido como un conjunto de actividades relacionadas entre sí que tienen por objetivo mejorar la calidad de vida de los ciudadanos, específicamente en los aspectos relacionados al funcionamiento del sistema de transporte. El uso de la palabra "proceso" indica que la planeación debe ser una actividad continua, que acompaña la evolución del sistema estudiado así como la naturaleza de sus problemas y de la eficacia de las soluciones adoptadas. Es fundamental que la planeación sea conducida por un enfoque sistemático, considerando los componentes del sistema estudiado, las relaciones entre ellos y su comunicación con su ambiente interno.

3

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

PROCESO DE PLANEACIÓN VALORES REVISION DE OBJETVOS Y METAS

OBJETIVOS ALTERNATIVAS

METAS

RECURSOS

MODELOS

CRITERIOS

IMPACTOS

NO EXISTEN ALTERNATIVAS EVALUACION ALTERNATIVAS ACEPTABLES

SELECCION

IMPLEMENTACION

De una manera general, las principales etapas asociadas al proceso de planeación son las siguientes, como se observa en el diagrama de la página anterior: -

identificación de los problemas; identificación del sistema de interés; establecimiento de metas y objetivos para el sistema; generación de alternativas para la solución de los problemas identificados; análisis del comportamiento del sistema, en particular frente a las alternativas consideradas; evaluación de las alternativas estudiadas (desde el punto de vista técnico, económico y ambiental); selección de alternativas que atiendan mejor a los objetivos establecidos; implantación de la alternativa seleccionada; monitoreo de la evolución del sistema, buscando la identificación de nuevos problemas.

4

El Proceso de Planeación del Transporte Urbano

2

DISPONIBILIDAD Y ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN

En esencial, todo el proceso tiene por objetivo proveer información de apoyo a la toma de decisiones. La disponibilidad y la organización de la información es de gran importancia en este proceso. La información comprende no solamente los datos básicos, sino también los resultados del análisis, del diagnóstico y de los impactos de las alternativas estudiadas. Un gran problema que siempre se presenta es mantener la información actualizada. Generalmente los organismos operativos y de control tienen una probabilidad mayor de mantener sus datos actualizados. La mejor forma de tener acceso a una información actualizada, es mantener un intercambio estrecho con estos organismos y establecer un flujo permanente de intercambio de información entre los organismos. Así, la información debe estar disponible de forma organizada para su consulta ágil y fácil para presentarla a quienes tomas las decisiones. 3

PROYECCIONES

El acto de planear trae como consecuencia la necesidad de pensar en el futuro con toda la incertidumbre que esto pueda traer. Esto hace que uno de los problemas más complejos de la planeación, sea el hacer proyecciones de variables socioeconómicas y, con esto, hacer posible la estimación de variables de comportamiento de los usuarios frente a los cambios. En la planeación del transporte urbano esto es, sin embargo, más complejo pues resulta que no solamente se deben de estimar tasas de crecimiento generales, sino que se tienen que hacer hipótesis de su distribución en el espacio. La calidad de las proyecciones por este factor, depende mucho de la calidad de la información disponible, del conocimiento que tenga el planeador del sistema, de la existencia y calidad de los planes de desarrollo urbano, del control del uso del suelo y, finalmente, de la estabilidad económica y política del país. Se debe de tener un procedimiento para elaborar proyecciones y verificarlas periódicamente frente a nuevos factores no esperados y al conocimiento que el propio proceso de planeación trae como resultado. 4

LOS INSTRUMENTOS DE ANÁLISIS

La planeación de transporte fue una de las actividades que desde su inicio se benefició con el advenimiento de las computadoras. La necesidad de tratar de forma sistemática grandes volúmenes de información, representando en detalle áreas extensas y simulando el comportamiento de sistemas complejos, solamente pudo satisfacerse cuando la capacidad de manipulación de información y la realización de cálculos de las computadoras empezó a hacerse disponible. 5

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

Con el uso de las computadoras fue posible establecer una metodología de simulación de sistemas de transporte que se hizo clásica. No se trata de que el proceso de planeación por sí sólo dependa exclusivamente de las computadoras. En realidad, esto posee fases distintas, en las cuales el conocimiento del problema y la creatividad en la búsqueda de soluciones desempeñan papeles por lo menos tan importantes como el uso de la informática. Sin embargo, la informática permitió la utilización, hasta entonces restringida, de uno de los elementos centrales en el análisis de sistemas complejos: el desarrollo y uso de modelos. En particular, en el caso de la planeación de transporte, modelos matemáticos de simulación de demanda y de representación de la oferta de transporte. Además de los modelos de simulación, cabe tener presente la estadística y el software básico para evaluar la congruencia de la información, por ejemplo. 5

LA EVALUACIÓN DE ACCIONES

La evaluación de acciones involucra analizar su factibilidad técnica, socioeconómica, financiera y sus impactos ambientales y, someterla a un proceso de decisión que seleccione la alternativa deseable frente a los objetivos definidos para el estudio. 5.1

Evaluación Técnica

La evaluación técnica empieza con la definición de los problemas que se quiere resolver (diagnóstico). Para cada uno de los problemas o, para un conjunto de ellos, son elaboradas alternativas de solución: puntuales, optimización de la utilización de la oferta de espacio vial, inversión en la expansión de la capacidad del sistema, etc. La evaluación técnica debe mostrar hasta qué punto cada una de las alternativas presentadas soluciona el problema identificado. 5.2

Evaluación Económica y Financiera

La evaluación económica calcula los beneficios y los indicadores económicos de evaluación. La evaluación financiera evalúa las fuentes de recursos y la capacidad de pago del municipio en caso de préstamos para hacer la inversión. Un aspecto importante es que la evaluación debe empezar en cuanto estén identificados los problemas y las alternativas de solución. La evaluación tiene fases distintas de precisión. Al inicio se tienen que eliminar las alternativas que claramente no son factibles. Esto se hace al nivel de ideas con costos y beneficios estimados de manera muy general. Si las alternativas propuestas no son factibles se buscan nuevas soluciones. Desafortunadamente esto no es lo que se ve en la mayoría de los estudios y México no es una excepción. En muchas ocasiones incluso el proyecto ejecutivo ya está desarrollado antes de hacerse una evaluación. Con esto se procura forzar la aceptación de alternativas pues ya no hay tiempo de analizar otras soluciones o ya se hicieron muchos compromisos políticos. Con esto, suelen ejecutarse proyectos equivocados, como la construcción de vialidades con más carriles de los necesarios. Existe un dicho entre los constructores que indica que hoy deben hacerse

6

El Proceso de Planeación del Transporte Urbano

las obras que no son necesarias, pues mañana las necesarias van a ser construidas de cualquier forma. Esto naturalmente no es la decisión más justa ni la más acertada. Para referirse a la metodología de evaluación, consúltese el Manual de Evaluación Económica elaborado por la Asesoría Técnica de la SEDESOL. 5.3

Evaluación de Impactos Ambientales

Con el exceso de contaminación en las ciudades, los impactos ambientales de las acciones de transporte revisten cada vez mayor importancia. Los impactos ambientales del transporte se relacionan con cuatro áreas principales: -

contaminación del aire contaminación por ruido deterioro del paisaje urbano creación de barreras artificiales al movimiento de las personas

La planeación debe mantener información sobre el monitoreo de estos factores e investigar medidas para mitigarlos. Para detalles referentes a este asunto, consúltese el documento Criterios de Análisis del Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano, elaborado por la Asesoría Técnica de la SEDESOL. 6

PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS

La presentación de los resultados debe ser siempre sintética con uso de recursos gráficos de ágil entendimiento. Los recursos gráficos de presentación están hoy presentes en la mayoría de los softwares. Hay softwares destinados a mejorar la presentación como el CorelDraw, softwares de diseño como el AutoCad y sistemas de información geográfica como el ArcInfo, GisPlus, Ilwis, entre otros. Los estudios deben tener siempre un reporte final consolidado, que usualmente se conoce como reporte ejecutivo. 7

LA SELECCIÓN DE AL TERNATIVAS

La selección de alternativas involucra por lo menos dos fases: la selección efectuada por los técnicos y, la selección final llevada a cabo por las personas que toman las decisiones. En algunos países hay diferentes formas de participación de los sectores sociales que pueden introducir otras fases en el proceso de decisión. Al terminar un estudio, los técnicos hacen una primera evaluación y recomiendan las acciones que creen las más convenientes entre las alternativas factibles. Las alternativas factibles deben ser presentadas a los tomadores de decisión. Estas últimas deben ser presentadas a los sectores que opinarán acerca de las decisiones en seminarios, reuniones técnicas, etc. Para definir el proceso, se tiene que caracterizar el foro de decisión. En México, este foro generalmente está restringido al poder ejecutivo y, algunas veces, a empresarios y transportistas. 7

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

La forma de presentar el trabajo a estos sectores es esencial para la aceptación de los estudios y de las acciones planteadas. En general, la presentación de los objetivos de una forma clara, de los resultados técnicos en gráficas y planos y de los resultados principales en tablas resumidas, es esencial para el éxito de los estudios.

8

CAPÍTULO III. INFORMACIÓN PARA LA PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE 1

INFORMACIÓN BÁSICA

1.1

Cartografía

La información inicial requiere que la planeación de transporte comience con una cartografía actualizada de la ciudad, de toda su área urbanizada, calles, áreas ocupadas, topografía, etc. Generalmente, existen pocas cartografías actualizadas de las ciudades, ya que los vuelos son muy costosos y no pueden ser hechos cada año. Esta situación se podría resolver con un mejor control de los permisos de fraccionamientos y del uso del suelo, aunque esto también es de difícil implementación. Otra solución es la de implantar en el sector de información una serie de procedimientos que, en su conjunto produzcan, una cartografía lo más próximo posible a la realidad. Aunque en México se tenga la costumbre de utilizar cartografía impresa, ya existe en gran parte de los municipios una cartografía digitalizada. Una de las bases de datos disponibles es el sistema SCINCE del INEGI. La cartografía actualmente existente del INEGI tiene calidad variable de ciudad en ciudad, pero todos los archivos están siendo mejorados y la tendencia es tener, a lo largo del tiempo, cartografía de buena calidad. La cartografía del INEGI tiene escala 1:10,000 y no tiene detalles de banquetas, relieve y otros. Sin embargo sirve como base para la planeación estratégica y análisis del sistema vial. Otra alternativa de acceso a la cartografía digitalizada, es que muchos municipios están elaborando nueva cartografía en el proceso de modernización de los catastros municipales. Esta cartografía está siendo producida en AutoCad y en sistemas de información geográfica como ArcInfo. La tabla en la página opuesta presenta una lista de municipios encuestados por la Dirección General de Desarrollo Urbano de la SEDESOL que disponen o están en proceso de disponer de cartografía digital. Como la cartografía digital generalmente tiene por objetivo los catastros, es necesario que el sector de planeación se integre al proceso de generación y utilización de ésta. La cartografía digital no elimina, sin embargo, la necesidad de actualización de los datos, pues también es elaborada en un determinado momento. Un procedimiento que puede sugerirse para esta actualización, es la utilización de fotos de satélite para identificación preliminar de nuevos fraccionamientos. Las fotos de satélite pueden ofrecer una precisión de hasta una escala de 1:25,000. Esto puede no ser suficiente para la planeación, pero sirve para identificar modificaciones en la ocupación de espacios y nuevos fraccionamientos. A partir de estos datos iniciales se pueden contactar los organismos encargados del control del uso del suelo y permiso de fraccionamientos, a fin de obtener información complementaria y con ésta, actualizar la cartografía. En los casos en que se exija precisión, la información obtenida en los procedimientos anteriores puede ser complementada con trabajos de campo.

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Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

LISTA DE MUNICIPIOS QUE DISPONEN DE CARTOGRAFIA DIGITAL ESTADO

CIUDAD

SISTEMA

Aguascalientes

Aguascalientes

Autocad

Baja California

Ensenada

DXF

Mexicali

Autocad 12

Tecate

DXF

Tijuana

DXF

Coahuila

Ciudad Acuña

Autocad

Colima

Manzanillo

Autocad 12

Chiapas

San Cristóbal de las Casas

Autocad

Chihuahua

Cuauhtémoc

Autocad 12

Chihuahua

Autocad 12

Delicias

Autocad 12

Hidalgo del Parral

Autocad 12

Ciudad Juárez

SIG. Univ

Tepeji del Río de Ocampo

Autocad 10

Tula de Allende

Autocad 10

Hidalgo

Tulancingo de Bravo (sólo plano base)

Autocad 10

Jalisco

Lagos de Moreno

Autocad 11

México

Toluca,

Lerma,

Atenco,

Zinacatepec,

Ocoyoacac, Autocad 12

Xanocatlán Valle de Bravo Oaxaca

Autocad

Oaxaca, Sta. C. Amilpas, San J. Amilpas, T. de C., San Autocad A de la Cal., Sta. L del Camino., San A. de Guayapan, Sta. M. del Tule., Sta. S. Tutla., Sta. Cruz X., San A. Yatereni S.A. de las Juntas, A. Trujano, Sta. M. Atzompa, Sto. D. Tomaltepec.

Querétaro

Tuxtepec

Autocad

Querétaro, Corregidora, El Márquez

Autocad

San Juan del Río

Autocad

Quintana Roo

Cancún (Benito Juárez)

Autocad 11

San Luis Potosí

San Luis Potosí, Soledad Graciano

Autocad

Sinaloa

Culiacán

Arc-Info

Mazatlán

Arc-Info

Mochis - Topolobampo

Arc-Info

Ciudad Obregón (Cajeme)

Autocad 11

Empalme

Autocad 11

Guaymas

Autocad 11

Hermosillo

Autocad 11

Nogales

Arc Info

Cárdenas

Autocad 10

Sonora

Tabasco

10

Información para la Planeación del Transporte

LISTA DE MUNICIPIOS QUE DISPONEN DE CARTOGRAFIA DIGITAL ESTADO

Tamaulipas

Veracruz

1.2

CIUDAD

SISTEMA

Villahermosa (Centro)

Autocad 10

Comalcalco

Autocad 10

Paraíso

Autocad 10

Matamoros

Autocad

Nuevo Laredo

Autocad

Reynosa (junto al Río Bravo, 94)

Autocad

Río Bravo

Autocad

Ciudad Victoria

Autocad

Coatzacoalcos, Nach. de L.C., Ixhuatlán del Sureste

Autocad 11

Series Temporales

Otra información básica importante son las series temporales de datos que influyen en la planeación del transporte; como los datos de población y empleo de los anuarios del INEGI, áreas construidas de los catastros municipales, etc. Lo ideal sería mantener series anuales, pero no siempre los datos mantienen tal periodicidad. Los censos, por ejemplo, se levantan una vez cada 10 años. La solución es mantener una forma de estimación de datos anuales con base en los datos disponibles. Una alternativa interesante es la modernización de los catastros municipales y utilizarlos para las estimaciones anuales de población, empleos, densidades, etc. Una forma complementaria de obtener información, es la utilización de catastros de servicios como de agua y energía eléctrica, a efecto de formular de variables socioeconómicas. Esto exige acuerdos con los organismos de servicios. 1.3

Estructura Urbana

Otra aspecto muy importante para la planeación, es el entendimiento de la estructura urbana de la ciudad: las zonas de empleo, las zonas habitacionales y sus características socioeconómicas, los corredores viales, las áreas de expansión y, las barreras físicas al sistema de transporte y al desarrollo urbano. Esta información debe considerar el uso del suelo y la función de la vialidad como espacio de comunicación entre las diferentes actividades urbanas. En la estructura urbana es importante tener claridad en la distribución de las actividades urbanas y la jerarquía vial que sirve a la comunicación entre dichas actividades. En general, las ciudades medias son monocéntricas. En el área central se ubican las actividades de comercio y de servicios y es el área que concentra la mayoría de los destinos de viaje. Además de esto hay una o más áreas industriales. En la frontera se tiene que considerar no solamente los pasos fronterizos, sino la influencia del área urbana en el otro lado de la frontera. En ciudades portuarias como Mazatlán, Manzanillo, Veracruz y Tampico, es importante

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Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

considerar las instalaciones portuarias y el tránsito pesado de paso por el área urbana que provocan estas instalaciones. 1.4

Los Planos de Desarrollo Urbano

Los planos de desarrollo urbano son esenciales para hacer pronósticos y definir políticas de desarrollo del sistema de transporte urbano. El sector de planeación del transporte urbano no solamente debe conocer el plan de desarrollo urbano, sino participar en su elaboración y actualización. Se debe verificar siempre si los pronósticos realizados en la planeación del transporte urbano están de acuerdo con los planos de desarrollo urbano y qué efectos va a tener la aplicación de las políticas de transporte urbano en el desarrollo de la ciudad. 2

INFORMACIÓN DE LA OFERTA DE TRANSPORTE

La oferta de transporte contempla un medio físico representado por la vialidad (elemento fijo), vehículos (elemento móvil) y reglas de operación. La información debe de contemplar todos estos factores. Un punto importante es que la oferta de transporte es un servicio y no una mercancía. Por lo tanto, no se pueden hacer estoques para utilizar en los periodos de mayor demanda. Muchas de las características del sistema derivan de su naturaleza de ser un servicio. El problema de que la infraestructura y los vehículos no pertenecen a un mismo grupo genera un conjunto complejo de interacciones entre autoridades gubernamentales, constructores, desarrolladores, operadores de transporte y usuarios. 2.1

Características Físicas de la Vialidad

La principal información referente a la oferta de transporte son las características físicas de la vialidad: longitud, ancho de calzada, número de carriles, ancho de banquetas y calidad del pavimento. Estos datos son necesarios para la vialidad primaria y secundaria. La medidas físicas de la vialidad son necesarias para definir datos de capacidad, velocidad y costos operacionales utilizados en los análisis de transporte. Los datos de ancho de banqueta son necesarios para analizar los problemas de seguridad y comodidad de los peatones. Estos muchas veces no son considerados en el proceso de planeación, pero la seguridad y el confort del peatón debe de ser objeto de todos los estudios. 2.2

Estacionamientos

Una discusión que siempre surge es la utilización de las calles como espacio para estacionamiento de vehículos. Los datos de regulación y de estacionamiento deben de ser recabados y mantenidos por la autoridad de administración del tránsito, pero los encargados de la planeación del transporte deben tener acceso a esta información y utilizarla como una de las variables de la planeación. En México existe la costumbre de estacionarse en la calle y lo más cerca posible del destino. En muchos casos se sacrifica la capacidad vial para permitir el estacionamiento de coches en la 12

Información para la Planeación del Transporte

calle. Esto tiene un costo muy alto y se deben de buscar soluciones para este problema. En todos los casos se puede calcular cuál es el costo de proveer estacionamiento y cobrar a los usuarios el costo debido. 2.3

Transporte Público

El planificador tiene que conocer el sistema de transporte con sus características operacionales más generales, tales como empresas, rutas, tipo y número de vehículos y frecuencia de las rutas. La conformación de las rutas define la cobertura. El tipo y número de vehículos y la frecuencia definen la oferta del transporte. Es importante también contar con información de terminales y puntos de transferencia. 2.4

Capacidad

A partir de las características físicas del sistema, se puede estimar la capacidad en cada uno de los tramos de la red. La capacidad se define como el volumen máximo que puede pasar por una sección determinada en un periodo de tiempo determinado. Para el transporte en la vialidad, la capacidad se define en términos de vehículos/hora. En el transporte público la medida adoptada es pasajeros/hora. 2.5

Costos

Siempre hay un costo asociado a la oferta de transporte. Este costo es el representado para el usuario, compuesto de un costo monetario y del tiempo de viaje. El objetivo es siempre proveer el mejor servicio al menor costo. La utilización del tiempo de viaje involucra la discusión del uso alternativo del tiempo o de la valoración que el usuario da a su tiempo para disfrutarlo de la forma que quiera. Existen varios estudios sobre este asunto y diversos métodos para estimarlo. Su utilización como parámetro de evaluación depende de los criterios utilizados. Los empleados por el Banco Mundial no permiten la utilización del valor de los ahorros de tiempo como beneficio en la evaluación económica. 3

INFORMACIÓN DE LA DEMANDA DE TRANSPORTE

La demanda de transporte es la representación del deseo de desplazamiento de una persona de un punto de origen a otro de destino. Así, estos puntos tienen una ubicación en el espacio. Como es imposible la representación individualizada de la demanda, ésta se agrega en áreas. Lo interesante es que estas áreas sean una agregación de las unidades estadísticas que, en el caso de México, son las Áreas Geoestadísticas Básicas - AGEBs - definidas por el INEGI para todas las ciudades de México. La información debe ser definida para el sistema de zonificación adoptado. 3.1

Datos Socioeconómicos

El dato socioeconómico básico para el estudio de la demanda, es la distribución de la población. Este dato está disponible en el INEGI. Otro dato importante es la característica económica de esta población (los niveles de ingreso). 13

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

Los datos del INEGI están disponibles para los años cuando se realiza el censo, o sea cada 10 años (1960, 1970, 1990, 2000). Consecuentemente la información no está disponible en los años intermedios, siendo necesaria su estimación por parte de los planificadores. El INEGI realiza también el censo económico que provee datos de empleo. La estimación puede ser hecha proyectando tasas de crecimiento basadas en las tendencias de los decenios anteriores, complementadas por un análisis simple de factores económicos de crecimiento de la ciudad. Este análisis puede ser mejorado con datos complementarios de uso del suelo. Una metodología simple para hacer proyecciones, consiste en estimar inicialmente la cantidad total de empleos y la población para toda la ciudad. Después se distribuye el área necesaria para el uso no residencial (ubicación de los empleos). A continuación se hace la estimación del área residencial y se distribuye el área, respetando valores máximos de densidad de ocupación para cada zona. La función de ocupación debe tener la forma presentada en la gráfica siguiente.

100 80 densidad

60 40 20 0 años

Forma de la Función para Proyección de Densidades La hipótesis es que las zonas se ocupan en un ritmo bajo al inicio. Con el tiempo, este ritmo se acelera hasta llegar al punto en que pocos terrenos están disponibles; es entonces cuando el ritmo empieza a disminuir hasta llegar a su máximo. Este análisis puede ser mejorado utilizando variables de uso del suelo actual e hipótesis de uso del suelo futuro. 3.2

Uso del Suelo

Otra variable importante pero no siempre disponible y utilizada en la planeación es el uso del suelo. Este dato está disponible en los catastros de inmuebles para fines de impuestos. Los catastros generalmente contienen más información que la necesaria para fines de planeación; como valor de los inmuebles, nombre del dueño e impuestos pagados. Es interesante obtener una base de datos parcial que contenga datos agregados por manzana de los siguientes atributos: • •

Manzana Tipo de inmueble : - Industria pesada - Industria ligera - Comercio grande (plazas comerciales, grandes tiendas) - Comercio pequeño 14

Información para la Planeación del Transporte

- Servicios públicos - Servicios privados - Escuelas - Hospitales - Habitación lujo - Habitación primaria - Habitación modesta - Habitación mínima - Habitación precaria • • • •

área construida área de terreno número de pisos área del terreno ocupada por construcción

Observación: en el caso de habitación es interesante obtener también el número de recámaras. Para el uso habitacional, el INEGI presenta un conjunto de datos sobre vivienda agregados por AGEB que pueden ser de utilidad en la planeación. 3.3

Viajes

Los viajes se definen por su zona de origen, su zona de destino y sus demás características que son: •

Propósito :

- Trabajo - Escuela/educación - Compras - Negocios - Médico/dentista/salud - Recreación/visita - Hogar

•

Modo:

- Automóvil propio - Automóvil rentado/taxi - Autobús - Microbús - Combi - Camión de la empresa - Escolar - Motocicleta - Bicicleta - A pie

•

Tiempo de viaje

•

Distancia de acceso a pie

Los datos de viaje sólo pueden obtenerse de encuestas origen-destino cuya metodología se detalla en el punto 3.3.5.

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Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

3.4

Volúmenes de Tránsito

Los volúmenes de tránsito pueden ser entendidos como la utilización de la vialidad por la demanda de transporte. Esta información es importante en la calibración de los modelos de transporte o para su utilización directa en estudios de corto plazo con la aplicación de factores de crecimiento por tramos. Hay también metodología para su utilización como variable para actualizar matrices origen-destino ya existentes. Es interesante mantener en el sistema de información todos los aforos realizados por la Administración del Tránsito en sus rutinas de trabajo o por empresas que realizan estudios para el municipio. Se debe desarrollar un procedimiento de obtención de la información, organización de la base de datos y análisis de congruencia de la información obtenida. Los resultados del análisis deben de ser regresados a la Administración del Tránsito. La información debe estar siempre clasificada por tipo de vehículo y ser lo más desagregada posible, pero no tan desagregada que haga difícil su análisis y mantenimiento. Una clasificación que puede proponerse es la siguiente: - Automóviles, taxis y vans - Combis y taxis colectivos - Microbuses - Autobuses - Camiones de dos ejes - Camiones de tres ejes - Camiones de más de tres ejes Para el transporte público se debe mantener información de la demanda a través de encuestas permanentes de frecuencia y ocupación visual y de ascenso y descenso. 3.5

Encuesta Origen-Destino

Encuesta Domiciliaria Aunque la encuesta domiciliaria es el tipo de encuesta origen-destino más difícil y caro, también es la que ofrece la posibilidad de obtener los datos más útiles. Sin embargo, es plenamente reconocido que tanto los procedimientos como los instrumentos de medida de recolección de información en campo, tienen influencia profunda y directa en los resultados de cualquier esfuerzo de acopio de información. La medida empírica del comportamiento de viajes de los individuos es uno de los datos principales en el proceso de planeación urbana. Por este motivo, las deficiencias metodológicas en el acopio de información en campo tienen repercusión directa en las fases posteriores de análisis y evaluación. Las críticas más frecuentes a las encuestas domiciliarias tradicionales incluyen: - las encuestas sólo miden el promedio y no el comportamiento de los individuos - solamente parte de los movimientos de los individuos puede ser investigada - algunos datos son mal investigados por los encuestadores Un análisis metodológico de estas críticas lleva a dos conclusiones: en primer lugar, la información de comportamiento de viajes del usuario no puede ser pensada en términos 16

Información para la Planeación del Transporte

generales, sino con referencia a un punto temporal. En segundo lugar, no es recomendable examinar las diversas actividades de manera aislada, pero sí tomar todo el padrón de actividades como base de análisis. Por ejemplo, pude demostrarse que preguntar la hora de inicio y de término del viaje es más preciso que preguntar el tiempo de viaje. Períodos más indicados para realizar la encuesta Los períodos para realizar la encuesta son muy dependientes de los objetivos que se deseen alcanzar. Sin embargo, normalmente el principal objetivo es obtener datos sobre los habitantes del área de estudio durante un día típico de trabajo. La experiencia indica que normalmente los mejores períodos son el otoño y la primavera para los países de clima extremoso. En realidad, para México se deben evitar los períodos de vacaciones escolares (verano), de lluvias intensas en algunas partes de la República o feriados, como el mes entre el 15 de diciembre y el 10 de enero y la Semana Santa o períodos de festividad como ferias, por ejemplo. En ciudades como Acapulco, deben estudiarse los diferentes períodos para identificar el comportamiento que se tiene en épocas de bajo turismo, en vacaciones, etc. Días y horarios para realizar la encuesta Como el objetivo de la encuesta es obtener datos de viajes de un día típico de trabajo, generalmente no es recomendable encuestar en los lunes y viernes. Los lunes generalmente hay un mayor ausentismo al trabajo y a la escuela; los viernes suelen presentarse días festivos y se realizan viajes con objetivos diferentes a los días normales de trabajo. Por estos motivos es conveniente que las encuestas sean realizadas los martes, miércoles y jueves. El horario para realizar la encuesta debe estar relacionado con el período en que se encuentran las personas en su domicilio. Para las ciudades medias puede ser a la hora de la comida o por la noche, entre las 18:00 y las 21:00 horas. Manera de realizar la encuesta Es importante experimentar en el campo los métodos, horarios y circunstancias, con la finalidad de determinar el conjunto más apropiado antes de conducir la encuesta. Es importante hacer un estudio piloto para determinar estos factores. La experiencia indica que si no se toman estos cuidados puede ser muy difícil conducir el trabajo de campo y mantener la calidad de la encuesta. Además, la experiencia de otros estudios muestra que puede ser necesario hacer hasta tres visitas al domicilio para lograr encuestar a todas las personas y completar el cuestionario de manera adecuada. El encuestador debe realizar la primera visita a una hora en que crea que va a encontrar a la mayoría de los integrantes de la familia. En esta visita debe encuestar a los que se encuentren presentes e intentar concertar citas con las personas restantes. Para evitar problemas de desconfianza, se debe enviar una carta unos días antes de la primera visita exponiendo los objetivos de la encuesta y la fecha de la primera visita, si esto resulta posible. Todos los encuestadores deben portar identificación con fotografía. Debe de haber también un número de teléfono para que las personas puedan hacer reclamaciones o investigar si su domicilio fue realmente seleccionado para la encuesta. Este número debe ser presentado en la carta enviada inicialmente a los domicilios.

17

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

Los encuestadores deben estar preparados para presentar los objetivos de la encuesta y hacer las preguntas de forma rápida y eficiente. Deben de estar preparados para ser gentiles y ganarse la confianza de las personas. Se debe recabar información de todos los viajes realizados en el día anterior al día de la entrevista. Las encuestas de las diferentes personas de la familia no tienen que reportar los viajes del mismo día, sino que cada persona debe reportar los viajes que realizó en el día anterior a la encuesta. Esto es equivalente a decir que la suma de las respuestas para diferentes personas de la familia en diferentes días de trabajo es una buena representación de las respuestas para un día único, lo que es una hipótesis razonable en la mayoría de los casos. Quién debe ser encuestado Deben ser recabados datos socioeconómicos de todos los componentes de la familia. Los datos de viajes deben ser recabados para todas las personas mayores de 7 años. Los datos deben ser contestados personalmente por todas las personas mayores de 12 años. Para las personas entre 7 y 12 años el cuestionario puede ser contestado por el jefe de la familia o por la madre. Diseño del cuestionario El orden en que las preguntas son hechas tiene por finalidad minimizar la resistencia por parte de los encuestadores; por este motivo, preguntas relacionadas con cuestiones “difíciles”, como el ingreso, son hechas al fin del cuestionario de datos socioeconómicos. En términos de aspectos formales, las elaboración del cuestionario debe perseguir lo siguiente: -

Que las preguntas sean simples y directas Que se minimice el número de preguntas abiertas Que la información sobre viajes esté relacionada con las actividades que originaron dichos viajes Que las personas mayores de 12 años sean entrevistadas personalmente; no se puede dejar que otras personas contesten por ellas.

En general, las encuestas domiciliarias tienen tres secciones distintas: -

Características del domicilio Características de las personas y Datos de los viajes

•

Características de los domicilios: incluye un conjunto de preguntas con el fin de obtener información socioeconómica del domicilio. Las preguntas relevantes son: características de la vivienda; identificación de los vehículos de la casa; propiedad de la vivienda; composición de la familia e ingreso.

•

Características de las personas: Esta parte incluye preguntas con la finalidad de clasificar los componentes de la familia de acuerdo con lo siguiente: relación con el jefe de la familia; edad; sexo; nivel de educación, actividad e ingreso. Para reducir la posibilidad de clasificación subjetiva por parte de los encuestadores, es importante definir un conjunto completo de actividades con sus respectivos códigos.

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Información para la Planeación del Transporte

•

Datos de viaje: Esta parte del cuestionario tiene por finalidad detectar y caracterizar todos los viajes hechos por las personas de la familia identificados en la primera parte. Un viaje es normalmente definido por cualquier movimiento de más de 300 metros de un origen a un destino con un propósito definido. Las características de viaje son dadas por variables como: origen y destino (dirección con referencia del crucero más próximo); propósito; modo; tiempo de inicio y de término del viaje; distancia caminada para tener acceso al transporte publico o para tener acceso al transbordo y ruta utilizada si es posible.

Un ejemplo de manual para encuesta origen destino se presenta en el anexo 1. Este manual fue utilizado para los estudios de Mérida y de Querétaro. Muestreo Las encuestas origen destino tradicionalmente son realizadas con muestreos muy largos. La siguiente tabla presenta los valores que fueron postulados como la norma por más de 20 años. Tamaño de muestra recomendado por los estudios tradicionales Población del área Menos de 50,000 50,000-150,000 150,000- 300,000 300,000-500,000 500,000-1,000,000 Más de 1,000,000

Tamaño de la muestra (domicilios) Recomendado Mínimo (%) (%) 20 10 12 5 10 3 7 2 5 1.5 4 1

Esto es más complejo si se considera una necesidad de muestrear un 20% adicional para pérdidas eventuales. Los métodos para estimar el tamaño de la muestra de una forma más lógica y con menos derroche, exige el conocimiento sobre las variables que se quieren estimar, su coeficiente de variación y la precisión deseada para la medida junto con el nivel de significancia asociado a ella. El primer requisito es obvio y fundamental, pero ha sido olvidado muchas veces en el pasado. La mayoría de las encuestas fueron diseñadas con objetivos muy generales y no sirven para los propósitos de diseño de una encuesta. Si sólo se necesita conocer las tasas de generación de viajes para toda el área, puede demostrase que una muestra de 1,000 personas garantiza 90% de nivel de confianza con 5% de tolerancia (error) en los valores. Sin embargo, la situación cambia totalmente si el interés es el número de viajes en cada celda de la matriz. Por ejemplo, si cada celda tiene cerca de 1,000 viajes, puede probarse que una muestra de 4.3% garantiza un error de menos de 2.5% con 90% de confianza. Por otro lado, si los volúmenes son de 20 o 30 viajes en cada zona, el mismo nivel de precisión exigiría una muestra de 100% o sea, toda la población. Los ejemplos anteriores muestran que la selección de muestras no es una tarea simple. Es necesario decidir qué esfuerzo se quiere poner para lograr una determinada precisión en los resultados. 19

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

Otro elemento útil – el coeficiente de variación de la variable a estimarse en la determinación de la muestra – no se conocía en el pasado, pero ahora puede ser estimado de las encuestas realizadas con anterioridad. Por fin, el nivel de precisión (porcentaje de error aceptado por el analista) depende del contexto y debe ser decidido por el analista con base en su experiencia personal. Una vez conocidos estos factores, el tamaño de la muestra (n) puede ser determinado por la siguiente fórmula (M.E. Smith 1979):

n= CV2Za2/E2 donde CV es el coeficiente de variación; E es el nivel de precisión (expresado como una proporción) y Z es el valor de la variación estándar normal para el nivel de confianza deseado. Ejemplos de esta aplicación pueden ser encontrados en M.E. Smith (1979). Correcciones, expansión y validación de la encuesta Es necesario corregir los datos de la encuesta origen-destino con el objetivo de lograr resultados que no solamente son representativos para el total de la población, sino también confiables y válidos. Es reconocido que hacer simplemente la expansión de la muestra, que es el método mas común en la práctica, no es lo más apropiado. Es necesario seguir una serie de pasos para obtener un resultado confiable (Brog and Hampt 1982): Corrección por tamaño de domicilio: Aunque la unidad de análisis sea individual, las muestras son generalmente seleccionadas de listas de direcciones; por lo tanto es posible que ocurran desviaciones y seleccionar, por ejemplo, una muestra mayor de domicilios con más personas. Para solucionar este problema, el tamaño de la familia de la muestra debe ser comparado con los valores del censo y hacer las correcciones debidas. Corrección sociodemográfica: Esto puede ser necesario si son encontradas diferencias entre la distribución por sexo y edad entre la población y la muestra. Es importante verificar si las definiciones de domicilio y familia son congruentes. Esta corrección debe ser hecha después de aplicar la corrección por tamaño del domicilio. Corrección para recusa de respuesta: Este problema es ocasionado por posibles variaciones entre los que contestan las preguntas y los que no contestan (por ejemplo personas que viajan más o que tienen actividades múltiples son más difíciles de encuestar por no disponer de tiempo, son más difíciles de encontrar y muchas veces no tienen la disposición de contestar cuestionarios). Puede ser posible estimar un factor de corrección por los números de visitas necesarias para completar un cuestionario para los diferentes tipos de domicilios. Esta corrección sólo debe ser hecha después de las dos anteriores. Corrección para los viajes no reportados: Este problema ocurre por el hecho de que las encuestas tienden a subestimar los viajes no regulares. Esto sólo es posible verificar con los datos de otra encuesta, la de diarios de viajes, en donde se recaba información más detallada de viajes . Un método de correcciones propuesto por Ortúzar y Hutt (1988) considera los siguientes pasos:

20

Información para la Planeación del Transporte

•

Dividir los domicilios en categorías (definidas por ingreso, por número de autos o tamaño de familia); el número total de categorías es limitado por la condición de que cada una de ellas debe tener por lo menos 30 observaciones en los diarios de viaje (para garantizar que el promedio de las tasas de viaje tiene distribución normal).

•

Calcular el número promedio de viajes por propósito y su varianza por categoría para la encuesta origen-destino y para el diario de viajes: haga los promedios Xa y Xb y las varianzas Sa y Sb respectivamente. Estime D=Xa-Xb

•

La diferencia mínima detectable (d) entre las medias de una variable X en dos muestras con tamaños Na y Nb para una probabilidad de 80% de que su diferencia real (D) sea significativa la nivel de 95% está dada por:

d = 2.8 [S c /Na - Sb /Nb] 1/2 •

Si D>d la diferencia es significativa; por lo tanto la tasa media de viaje en esta categoría es menor en la encuesta OD que en el diario de viajes y la encuesta tiene que ser corregida para tornar igual la media de la OD a la de los diarios. Si ocurre lo contrario (D 12400

Hasta N$ 400 850 1650 2450 3300 4150 8250 12400

6.4. Datos de los viajes (Diario de viajes) Los códigos de identificación de la parte 2 de la encuesta debe coincidir totalmente con la registrada en la parte 1. La información de los viajes realizados por los moradores de la vivienda deben corresponder al día de viajes del domicilio definido inicialmente. •

Número y nombre de la persona

En lo posible seguir el orden establecido en la parte 1, donde se relacionaron los moradores de la vivienda. El número y nombre de los entrevistados que realizaron viajes deben coincidir con los establecidos en la parte 1. •

Dirección del origen: ¿En qué lugar estaba cuando salió para realizar el viaje?

Considerar los viajes realizados desde las 4 de la mañana hasta las 4 de la mañana del día siguiente al día de viajes del domicilio (período de 24 horas). La mayoría de las personas realizan el primer viaje saliendo de la vivienda, sin embargo en algunos casos esto no ocurre. Así mismo el destino del último viaje no necesariamente es el domicilio del entrevistado. •

Dirección del destino: ¿Salió para ir a donde?

Anotar la dirección del destino del viaje. El entrevistado debe seguir una secuencia en los viajes realizados, y cada viaje debe relacionarse en una línea del formato. Escribir las direcciones en forma clara y lo más completa posible, incluyendo puntos de referencia notables. •

Motivo del viaje ¿Por qué motivo?

La primera columna hace referencia a la actividad desarrollada en la dirección 1 (origen) y la segunda columna a la actividad desarrollada en la dirección 2 (destino). Los motivos de viaje son los siguientes:

No. 1

Motivo Trabajo industria

84

Anexo 1

2 3 4 5 6 7 8 9

•

Trabajo comercio Trabajo servicios Escuela / Educación Compras Negocios Médico / Dentista / Salud Recreación / Visita Hogar

Medio de traslado. ¿Qué medio utilizó?

En este espacio se anotan los modos utilizados en el viaje, hasta tres modos que deben corresponder a los más importantes en caso de existir más. Los posibles modos de viaje son los que aparecen a continuación. Autobús Microbús / Combi Colectivo de la empresa Transporte escolar Automóvil propio Automóvil rentado, taxi Motocicleta Bicicleta A pie Otro

•

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A qué hora salió del origen (o sea de la dirección 1)?

Anotar la hora de salida del origen del viaje en formato de 00:00 a 24:00 horas. •

A qué hora llegó al destino (o sea a la dirección 2)?

Anotar la hora de llegada al destino del viaje, en el mismo formato del ítem anterior. •

Qué distancia recorrió a pié?

¿De su origen al primer transporte y de su último transporte al destino? Pedir una estimación de la distancia recorrida con una aproximación de 10 metros. No se llena cuando no existen viajes a pié. En caso de expresar el tiempo anotarlo para posterior conversión en la oficina con el supervisor de la encuesta.

85

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•

Si se dirigió en automóvil en qué lugar lo estacionó?

Indicar en caso de responder afirmativamente el lugar de estacionamiento del vehículo para dirigirse al destino. Este puede ser:

1 2 3 4 5 6

En la calle Estacionamiento particular Estacionamiento público Estacionamiento del trabajo Pensión Banqueta

86

Anexo 1

Manual B Criterios de evaluación del trabajo del encuestador 1. Presentación Aquí se definen los criterios de evaluación del trabajo del encuestador, para evitar la posibilidad de ocurrencia de errores de diverso orden, especialmente por negligencia u olvido de sus responsabilidades. 2. Consideraciones respecto al trabajo del encuestador Se debe admitir que un encuestador pueda cometer errores en el llenado de las encuestas en campo, por omisiones ocasionadas por diversas causas, tales como fraude, negligencia o rechazo del entrevistado. La calidad del trabajo del encuestador se determina por verificaciones en campo, por el tipo de errores u omisión cometida. La calidad de la encuesta domiciliar de O-D depende del trabajo del encuestador, así como de la verificación realizada por los supervisores. Para la verificación de la información de campo, escoger el 10% de los domicilios encuestados de forma aleatoria, de modo que el trabajo de todos los encuestadores sea verificado. En caso de detectar errores es obligatorio revisar todo el trabajo del encuestador. Los errores por fraude pueden consistir en: - No existen personas registradas en la parte 1 como moradores del domicilio - No existe la denominación de un jefe del domicilio. - No existen relación de los viajes con las personas de la parte 1. - Toda la encuesta la responde una sola persona por todos los moradores. Los errores por negligencia son de los siguientes tipos: - No se entrevistan a todos los moradores del domicilio que realizan viajes. - Un segundo encuestador consigue entrevistar a los moradores, después de haber asegurado que no responden. - Actitud inadecuada del encuestador para entrevistar a los moradores. - Algún punto del cuestionario no se llena por olvido. Para la evaluación del trabajo del encuestador se le debe preguntar: - Cuántas personas residen en el domicilio?. - Algún visitante pernoctó la noche anterior al día de viajes del domicilio? - Qué actividad tiene el jefe del domicilio?. - Todos los moradores fueron entrevistados? - Cuál es el ingreso familiar del jefe? - Los moradores del domicilio tienen autos? ¿cuántos? 87

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

Cualquier anomalía detectada debe de informarse de inmediato al coordinador general de la encuesta.

88

Anexo 1

Manual C Del Supervisor 1. Presentación Este manual orienta el trabajo que deben realizar los Supervisores de las encuestas domiciliarias de O-D, en virtud del conocimiento que deben tener de toda la dinámica del trabajo. Esto es, de las actividades del encuestador, verificador de campo y escritorio, así como revisar detalladamente el trabajo de los codificadores, controlando y verificando la entrega de los cuestionarios. Los supervisores deben conocer plenamente las actividades y manuales de los encuestadores y codificadores, a fin de coordinar todas la fases de la encuesta domiciliar de OD. 2. Funciones del Supervisor El supervisor debe coordinar el trabajo de los encuestadores, verificadores y codificadores de la encuesta domiciliar de O-D. Además, conocer los manuales y actividades de los mismos para resolver cualquier duda con relación al trabajo en campo o gabinete. •

Con relación al trabajo de los encuestadores

Debe conocer perfectamente los cuestionarios de la encuesta domiciliar de O-D y el manual del encuestador. Realizar la distribución de los cuestionarios y materiales necesarios para los encuestadores. Controlar el recibimiento de la información y los plazos fijados para la encuesta. •

Con relación al trabajo de los verificadores

Verificador de campo: Todos los formatos de campo deben distribuirse a través del verificador de campo. El supervisor debe conocer los criterios de verificación del trabajo. Verificador de escritorio: Los cuestionarios se clasifican por encuestador de modo que todos sean objeto de revisión. Se deben tener en cuenta los criterios de verificación del trabajo del encuestador. •

Con relación al trabajo de los codificadores

Después del proceso de verificación de los cuestionarios, el supervisor deberá autorizar el proceso de codificación de los cuestionarios recibidos. Deberá controlar la distribución y recibimiento de los cuestionarios.

89

Manual de Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano

Manual D Procedimiento de Codificación y Verificación 1. Presentación En este manual se definen los criterios de codificación de las encuestas domiciliarias de OrigenDestino y el procedimiento apropiado para resolver las posibles dificultades encontradas en la codificación. 2. Consideraciones generales de la codificación La codificación de los orígenes y destinos de los viajes es de las tareas más difíciles y que requiere el mayor cuidado posible, por tanto deberá concentrar el mayor esfuerzo por parte de la supervisión. Las encuestas llenadas en campo y que fueron aceptadas en el proceso de calificación pasan al proceso de codificación. La codificación de los orígenes y destinos de los viajes debe corresponder a la zonificación establecida preliminarmente para el área de estudio. Varios planos con la zonificación de la estarán a disposición de los codificadores para su aplicación (de preferencia en escala de 1:10.000). Las principales dificultades en el proceso de codificación corresponden a: •

Información confusa de las direcciones suministradas por el entrevistado (esto es, incompletas, poco claras, mal definidas, referencias inexistentes, muy generalizadas).

•

Direcciones ubicadas en límites de zonas y que las anotaciones hechas no permiten precisar de que lado o zona corresponde.

•

Direcciones inexistentes en el área de estudio.

Las direcciones con dificultades de codificación deben ser verificadas en campo para su ubicación, normalmente cuando corresponden a motivos de trabajo o estudio. En el último caso no siempre es válido el proceso de verificación en el campo. Para evitar o disminuir los conflictos en la codificación de las encuestas y tener que hacer verificaciones en campo, el encuestador debería dibujar un esquema de la cuadra donde se ubica el origen o destino del viaje indicando las calles que la delimitan. Los encuestadores deberán apoyarse en un plano de la ciudad o de guías de teléfonos al momento de la supervisión de la encuesta y precisar bien los orígenes y destinos de viajes. Se debe dejar constancia de cualquier observación hecha e informar al supervisor de la encuesta domiciliar de O-D.

90

Anexo 1

3. Proceso de verificación del trabajo de campo La verificación del trabajo de campo y de oficina es una tarea que requiere mucho cuidado y conocimiento de todo el proceso de la encuesta domiciliar de O-D. Los pasos a seguir se describen a continuación. •

Correspondencia de los códigos de identificación de las partes de la encuesta

Se debe verificar que los códigos de identificación de la encuesta hayan sido llenados en todas las páginas de la encuesta y que exista correspondencia para la misma encuesta (campos 1 a 17). Verificar que se haya calificado la encuesta, esto es que aparezca un código en el campo 18 de la parte 1. Verificar que los campos de identificación de los entrevistados coinciden en las partes de la encuesta. El número y nombre de las personas del domicilio relacionadas debe coincidir en las parte 1 y 2 (campos 37, 38 y 39 de la parte 1 con los campos 18 y 19 de la parte 2). •

Revisión de la parte 1 de la encuesta

Todos los datos son de gran importancia, por tanto cualquier omisión o error en su llenado causaría la pérdida de la encuesta o mala interpretación de la misma. A continuación se dan algunas pautas para la revisión de la encuesta domiciliaria de O-D. -

Verificar el control sobre las visitas al domicilio, nombre del encuestador y supervisor responsable. La relación de autos del hogar debería coincidir con el número asignado en el campo 30. La relación de comodidades de la casa debe tener un código asignado, por ejemplo si no tienen televisor aparecerá un cero (0) y no deben dejarlo en blanco. Las personas relacionadas deben tener todos los datos de situación familiar, edad, sexo, grado de educación, ocupación, actividad y más importante aún definir el rango de ingreso mensual.

•

Revisión de la parte 2 de la encuesta

-

Verificar si el número y nombre de la persona coincide con el número y nombre de la parte 1. El número de personas que realizan viajes no debe exceder el número de personas relacionadas en al parte 1. El origen del viaje i de una persona no debe coincidir con el origen del viaje i+1, es decir debe haber secuencia razonable para los viajes de una persona. Debe haber un solo motivo de viaje en el origen y un solo motivo de viaje en el destino. Si el recorrido del origen o del destino hasta el medio de transporte se hizo a pie debe aparecer la distancia aproximada en metros. Si por algún se registró el tiempo debe usarse la conversión de 1.4 m/seg. para su codificación.

-

91

ANEXO 2 H. AYUNTAMIENTO DE QUERETARO

DATOS DE VIVIENDA

ESTUDIO INTEGRAL DE VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO DE QUERETARO, QRO.

CALLE ENTRE LAS CALLES COLONIA TEL.

ENCUESTA DOMICILIARIA 1993

ARCHIVO 1

ZONA

1

2

AGEB

3

4

5

No. EXT Y

MANZANA 6

7

8

DOMICILIO 9

10

11

ENCUEST.

12

13

14

OBS.

15

VISITAS AL DOMICILIO 1 2 3

/ / /

/ / /

93 93 93

CALIFICACION DE LA ENCUESTA

Horas Horas Horas

1. 2. 3. 4. 5.

ENCUESTADOR SUPERVISOR CODIFICADOR

1. TIEMPO DE RESIDENCIA EN EL DOMICILIO

2. TIPO DE VIVIENDA

Años

Meses

No. DE LA PERSONA

27 SITUAC. FAMILIAR 1 Jefe 2 Conyugue 3 Hijo 4 Pariente 5 Huesped 6 Empleada doméstica 7 Otro

3. PROPIEDAD

18

28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

EDAD

SEXO

29

30

31

SEXO M Masculino F Femenino

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

4.

MODELO

Número

SITUACION FAMILIAR

GRADO EDUCACION Primaria completa Primaria incompleta Secundaria completa Secundaria incompleta Carrera comercial completa Carrera comercial incompleta Bachillerato completo Bachillerato incompleto Superior completo Superior incompleto

16

PREGUNTAS AL JEFE DEL DOMICILIO DE AUTOS

19 NOMBRE

NEGATIVA TOTAL A DAR INFORMACION MORADORES AUSENTES VIVIENDA VACIA INCOMPLETA COMPLETA

MARCA

1. Lujo 2. Primaria 3. Modesta 4. Mínima 5. Precaria

17

No. INT

AÑO

COMBUST.

COMODIDADES DE LA CASA Recámaras Televisor Video Lavadora Lav. de trastes Aspiradora

20

GRADO DE EDUCACION

ESTUDIA

OCUPACION PRINCIPAL

ACTIVIDAD

32

33

34

35

OCUPAC. PPAL. Sin ocupación Hogar Estudiante Obrero Empleado Artesano Profesionista Comerciante Vendedor Empresario Militar Educación Empleada domést. Jubilado Pensionado Otro

21 22 23 24 25 26

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ACTIVIDAD Industria Comercio Servicios Educación Gobierno Municipal Gobierno Estatal Gobierno Federal Cuenta propia Otros

INGRESO MENSUAL

36 1 2 3 4 5 6 7 8 9

INGRESO HASTA 01 01 A 02 02 A 04 04 A 06 06 A 08 08 A 10 10 A 20 20 A 30 > 30

MENSUAL < N$ 413 N$ 414 N$ 827 N$ 1,653 N$ 2,449 N$ 3,305 N$ 4,131 N$ 8,261 > N$ 12,391

N$ N$ N$ N$ N$ N$ N$

826 1,652 2,448 3,304 4,130 8,260 12,390

2

ZONA

1 No. Y NOMBRE DE LA PERSONA (COMEN-ZANDO POR JEFE)

1 NOMBRE

2

AGEB 3

4

5

MANZANA 6

ESCUELA

COLONIA

18

20

21

17

23

24 CALLE/No.

COLONIA

COLONIA

COLONIA

REFERENCIA

REFERENCIA

18

19

20

21

22

23

24

CALLE/No.

CALLE/No.

COLONIA

COLONIA

COLONIA

REFERENCIA

REFERENCIA

20

21

22

23

24

CALLE/No.

CALLE/No.

COLONIA

COLONIA

COLONIA

REFERENCIA

REFERENCIA

20

21

22

23

24

CALLE/No.

CALLE/No.

COLONIA

COLONIA

COLONIA

REFERENCIA

REFERENCIA

20

21

22

23

24

CALLE/No.

CALLE/No.

COLONIA

COLONIA

COLONIA

REFERENCIA

REFERENCIA

20

25

26

25

26

REFERENCIA AGEB

19

26

AGEB

CALLE/No.

18

25

REFERENCIA AGEB

19

26

AGEB

CALLE/No.

18

25

REFERENCIA AGEB

19

26

AGEB

CALLE/No.

18

25

REFERENCIA AGEB

19

26

AGEB

CALLE/No.

18

25

REFERENCIA AGEB

AGEB 16

22

CALLE/No.

17

1 NOMBRE

AGEB

CALLE/No.

AGEB 16

REFERENCIA AGEB

19

15

2 TRABAJO

REFERENCIA

17

1 NOMBRE

14

COLONIA

AGEB 16

ENCUESTA 13

REFERENCIA

17

1 NOMBRE

12

COLONIA

AGEB 16

11

CALLE/No.

17

1 NOMBRE

10

1 TRABAJO

AGEB 16

DOMICILIO 9

CALLE/No.

17

1 NOMBRE

8

CALLE/No.

AGEB 16

7

21

AGEB 22

23

24

Anexo 2

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO III

Manual de Desarrollo Institucional

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN 1. ANTECEDENTES 2. MANUAL DE DESARROLLO INSTITUCIONAL

1 1 2

CAPÍTULO II. FUNDAMENTOS Y METODOLOGÍA 1. PRINCIPIOS ELEMENTALES 1.1 Definición 1.2 Objetivos del Programa de Desarrollo Institucional 1.3 Alcances del Programa de Desarrollo Institucional 1.4 Requisitos para el Exito del Programa de Desarrollo Institucional 2. GUÍA METODOLÓGICA 2.1 Módulo 1. Posicionamiento 2.2 Módulo 2. Análisis de Diagnóstico 2.3 Módulo 3. Propuestas 2.4 Módulo 4. Estrategias 2.5 Módulo 5. Implementación

3 3 3 3 4 5 6 6 7 8 8 10

CAPÍTULO III. MODELO ORGANIZACIONAL 1. CLASIFICACIÓN DE MUNICIPIOS 1.1 Definiciones 1.2 Criterios y Atributos 1.3 Metodología de Clasificación 2. MODELOS ORGANIZACIONALES 2.1 Guía para el Diagnóstico 2.2 Tipos de Organización 2.3 Criterios para la Evaluación de Alternativas Organizacionales 2.4 Principales Características Organizacionales 2.5 Metas Organizacionales por Tipo de Municipio

11 11 11 11 13 13 13 15 20 21 23

CAPÍTULO IV. ESTRATEGIA DE FINANCIAMIENTO 1. ESQUEMA ACTUAL DE RECAUDACIÓN 2. EGRESOS 3. ESTRATEGIA FINANCIERA DE RECUPERACIÓN DE COSTOS

25 25 26 26

CAPÍTULO V. RECOMENDACIONES 1. RESPONSABILIDADES INSTITUCIONALES 2. ASPECTOS PROCEDIMENTALES

29 29 29

i

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN Este Manual de Desarrollo Institucional está dirigido a los profesionales de SEDESOL responsables del apoyo técnico a los municipios, en la preparación y ejecución del Plan Integral de Vialidad y Transporte Urbano y, a las Autoridades Municipales que reciben apoyo Federal. El manual se constituye también en una guía metodológica para las firmas de consultoría encargadas de elaborar el Plan Integral. El Manual de Desarrollo Institucional es el resultado de los análisis y revisiones efectuadas por el equipo de asesores de la Dirección General de Infraestructura y Equipamiento Urbano de SEDESOL, durante la implantación del Programa de Asistencia Técnica en Transporte Urbano a las Ciudades Medias Mexicanas llevado a cabo en 1993 y 1994. Los análisis efectuados comprendieron la revisión del marco normativo y las políticas de desarrollo económico del Gobierno Federal que determinan los objetivos generales del Programa de Ciudades Medias. Los asesores efectuaron visitas y realizaron reuniones con funcionarios municipales para evaluar la situación actual de las organizaciones locales encargadas del transporte urbano. Estas evaluaciones fueron complementadas por parte del equipo asesor, con el trabajo de asesoría técnica y la revisión de estudios para la formulación del Plan Integral de Vialidad y Transporte Urbano. El Manual de Desarrollo Institucional incluye una metodología modelo para efectuar evaluaciones institucionales de manera ordenada y sistemática. Este Manual también debe servir de base para la revisión y aprobación del Plan Integral de Vialidad y Transporte Urbano por parte de SEDESOL.

1. ANTECEDENTES En 1992 SEDESOL inició el Programa de apoyo a las ciudades medias de México en el área de transporte urbano, el cual cuenta con el apoyo de Banobras y el Banco Mundial. Este programa fue diseñado de acuerdo con los propósitos del Plan Nacional de Desarrollo 1989 - 1994. El objetivo del Programa es mejorar las condiciones de la infraestructura y los servicios de transporte urbano mediante la descentralización de funciones, la autosuficiencia administrativa, técnica y financiera de los municipios, el incremento de la competitividad y una mayor participación de los sectores privado y social. El papel de SEDESOL está orientado a la prestación de apoyo técnico y financiero a los municipios incluidos en el Programa de las Cien Ciudades1. Las acciones que se llevarán a cabo en cada uno de los municipios del Programa, deben ser definidas mediante la realización de un Plan Integral de Vialidad y Transporte. Los planes aprobados por SEDESOL recibirán el apoyo financiero de Banobras y el Banco Mundial. Los planes integrales son elaborados por firmas mexicanas de consultoría. Para la realización del Programa se hizo necesario conformar, en la Dirección General de Infraestructura y Equipamiento de SEDESOL, un equipo de trabajo especializado en el análisis de los problemas de transporte urbano. Mediante la contratación de asesoría externa se 1

SEDESOL es responsable a nivel federal por la formulación de políticas urbanas, incluyendo el transporte y la protección del ambiente. 1

Manual de Desarrollo Institucional

llevaron a cabo las tareas básicas para el inicio del programa. Durante el primer año de labores del Programa, los asesores externos entrenaron al equipo de trabajo de SEDESOL, elaboraron manuales básicos de evaluación de proyectos y sistemas de transporte. Así mismo, se elaboraron los Términos de Referencia para la realización del Plan Integral de Vialidad y Transporte2 y se prestó asistencia a las firmas mexicanas de consultoría. Durante el primer año de las actividades del Programa, el equipo directivo de SEDESOL y los asesores externos detectaron la necesidad de proporcionar a los profesionales vinculados al Programa, a las autoridades locales y a los consultores locales, una guía de trabajo para la implantación del programa de Desarrollo Institucional incluido en el Plan Integral. Los avances logrados demostraron la necesidad de profundizar los estudios con el fin de implantar de manera eficiente el Plan Integral en los municipios seleccionados. El componente de Desarrollo Institucional de los estudios elaborados en la primera fase del Programa, se limitaba a la recopilación de información general y carecía de una evaluación sistemática de los problemas institucionales, lo cual restringía la elaboración de un programa efectivo para solucionarlos. Como resultado, se decidió elaborar el presente Manual de Desarrollo Institucional que servirá de guía metodológica y de modelo operativo.

2. MANUAL DE DESARROLLO INSTITUCIONAL El Manual de Desarrollo Institucional está dividido en las siguientes tres secciones: Fundamentos y Metodología; en la cual se define el concepto del desarrollo institucional en transporte urbano, se presentan sus elementos principales y se describen los requisitos para el éxito de los programas. Esta sección contiene la metodología de evaluación institucional correspondiente a la definición y los objetivos fijados por SEDESOL, y una guía para la formulación de las propuestas de Desarrollo Institucional. Modelos Organizacionales; Se presenta una guía para la organización institucional para ser adecuada a las condiciones de los diferentes municipios. El modelo incluye las características básicas de la estructura organizacional, las funciones mínimas a ser ejercidas y las acciones generales necesarias para su implantación. Estrategia de Financiamiento; En la cual se presenta la situación global del financiamiento de la infraestructura de transporte y los objetivos y acciones generales para alcanzar la recuperación de costos e incrementar la autonomía financiera municipal.

2

El Plan Integral de Vialidad y Transporte Urbano incluye inversiones en proyectos rentables, incentivos a la eficiencia en el transporte público y mejoras en el control y mitigación de los impactos ambientales, así como un programa de desarrollo institucional 2

CAPÍTULO II. FUNDAMENTOS Y METODOLOGÍA 1. PRINCIPIOS ELEMENTALES 1.1 Definición El Programa de Desarrollo Institucional en el sector de Transporte Urbano es un conjunto de acciones de mejoramiento de las capacidades humanas, técnicas, materiales y financieras de los entes con competencia en la planeación, administración, regulación, operación y mantenimiento del sistema de transporte urbano dirigidas al uso eficiente de los recursos disponibles. El Programa de Desarrollo Institucional describe el proceso requerido para mejorar la habilidad de la organización municipal en el uso efectivo de sus propios recursos y se convierte en el instrumento de apoyo al éxito del Plan Integral de Vialidad y Transporte. Sus planteamientos deben ser coherentes con las acciones propuestas en los demás componentes: planeación, ingeniería de tránsito, construcción y mantenimiento de vialidades, transporte público, administración de tránsito y protección ambiental. El Programa de Transporte Urbano de SEDESOL incluye tres tipos de ciudades3 según el tamaño de la población, la condición administrativa y la disponibilidad de recursos financieros. Estos tipos de ciudades comparten problemas institucionales particulares que permiten el seguimiento de propuestas organizacionales similares. Los problemas institucionales del transporte urbano en las ciudades medias se reflejan en limitaciones en la planeación, administración y financiamiento del transporte urbano: •

Carencia de un marco normativo para la planeación y fijación de una política de transporte urbano por parte de los municipios

•

Mezcla de funciones y responsabilidades en los tres niveles de Gobierno

•

Ausencia de prácticas administrativas adecuadas en el transporte público

•

Disponibilidad limitada de profesionales con la capacidad técnica y administrativa requerida

•

Limitaciones financieras para el mantenimiento de vialidades

•

Ausencia de mecanismos para la recuperación de costos

1.2 Objetivos del Programa de Desarrollo Institucional El objetivo general del Programa es mejorar las capacidades humanas, técnicas, materiales y financieras de los entes con competencia en la planeación, administración, regulación, operación y mantenimiento del sistema de transporte urbano de las ciudades medias. En congruencia con este objetivo y con la política del Gobierno Federal establecida en el Plan

3

En este Manual se consideran tres categorías de municipio: Avanzado, Progreso y Dependientes, las cuales se encuentran descritas en la sección de metodología que se encuentra a continuación. 3

Manual de Desarrollo Institucional

Nacional de Desarrollo, se han definido tres objetivos particulares para el Programa de Desarrollo Institucional: •

Descentralización: Promover la transferencia de responsabilidades operacionales, administrativas y financieras a los gobiernos municipales, concentrando la labor del Gobierno Federal y Estatal en la provisión de asistencia técnica y financiera, primordialmente a través de créditos.

•

Regulación: Aumentar la utilización de mecanismos de mercado para controlar la calidad de los servicios de transporte y tecnificar la capacidad de regulación en el nivel municipal de gobierno.

•

Participación Social y Privada: Promover la vinculación de los usuarios en las decisiones de inversión y en el control de la calidad de los servicios de transporte.

•

Recuperación de Costos: Incorporar los principios fundamentales de recuperación de costos a la construcción y mantenimiento de la infraestructura de transporte urbano. La política de recuperación de costos debe estar enfocada a aumentar los ingresos gubernamentales, en especial los municipales, a través de la aplicación de cargos a los beneficiarios.

1.3 Alcances del Programa de Desarrollo Institucional El Programa de Desarrollo Institucional se llevará a cabo en dos fases: La primera, con aplicación primordial a la estructura de transporte urbano a nivel Municipal, para llevarla a un grado de suficiencia administrativa y financiera tal, que le permita ejercer sus responsabilidades en el período de implantación del programa y, la segunda, cuyo marco de actuación se ampliará al nivel Estatal y estará orientada al perfeccionamiento de estructuras de coordinación y apoyo interinstitucional para los municipios de menor desarrollo. En la Primera Fase se busca concentrar el Programa de Desarrollo Institucional en cuatro aspectos esenciales: •

Marco Regulatorio

•

Estructura Organizacional Municipal y Coordinación Estatal

•

Capacitación de Recursos Humanos y Dotación de Equipos

•

Estrategia de Financiamiento

Marco Regulatorio: Tiene por objeto revisar y adecuar las normas municipales y estatales para hacerlas congruentes con las políticas del Plan Nacional de Desarrollo. Los ajustes en las normas y reglamentos de los diferentes niveles de Gobierno deben dirigirse al logro de la descentralización administrativa y financiera, al establecimiento de un sistema financiero eficiente y, al incremento en la participación de los sectores privado y social en la planeación, administración y financiamiento del transporte urbano. 4

Fundamentos y Metodología

Estructura Organizacional Municipal y Coordinación Estatal: Tiene por objeto el análisis y la definición de una estructura organizacional con funciones, sistemas y procedimientos claramente definidos que le permita al municipio asumir con eficiencia la responsabilidad de administrar y controlar los aspectos básicos del transporte urbano. De igual manera, se deberá efectuar una revisión de la estructura y funciones a cargo del Estado, con el fin de adecuar la organización municipal a las realidades del respectivo Estado. Este análisis puede incluir la recomendación de modificaciones y ajustes en la estructura Estatal del Transporte. Capacitación de Recursos Humanos y Dotación de Equipos: Tiene por objeto primordial analizar las capacidades humanas y técnicas de los entes con competencia en el transporte, la vialidad y el transito urbano y definir las acciones necesarias para potenciar sus recursos. Las inversiones municipales en la capacitación de sus recursos humanos y en la dotación de equipos para la gestión del transporte, representa la base para la implantación de las medidas regulatorias y organizacionales. La transferencia de mayores responsabilidades al municipio sólo puede ser asumida con el equipo humano y técnico adecuado. Estrategia de Financiamiento: Tiene por objeto el establecimiento de mecanismos y sistemas para la recuperación de las inversiones como elemento fundamental para asegurar la prestación eficiente de los servicios en el futuro. El financiamiento de las inversiones y mejoras de la infraestructura de transporte debe estar centrada en la disponibilidad a pagar por parte de los beneficiarios de los sistemas de transporte urbano. Esta estrategia debe contribuir a alcanzar en el futuro la autonomía financiera local. En la Segunda Fase del Programa se ampliará la acción al nivel Estatal, abarcando los siguientes aspectos básicos: • • •

Marco Regulatorio y Normativo del Transporte Urbano Sistema de Coordinación Municipal Programa de Eficacia y Eficiencia Administrativa

1.4 Requisitos para el Exito del Programa de Desarrollo Institucional El éxito del Programa de Desarrollo Institucional está determinado por tres factores principales: grado de compromiso de las autoridades locales, especificidad en la formulación de los planes y, capacidad de respuesta de las acciones. Compromiso: La viabilidad de las propuestas depende, en gran medida, de la participación activa de los funcionarios responsables de ejecutar las transformaciones propuestas. El compromiso de las autoridades locales se refleja en el liderazgo que ejerzan los funcionarios responsables de la implantación del Programa de Desarrollo Institucional. El Programa Federal de apoyo a las ciudades medias en Transporte Urbano busca evitar la centralización en la definición del Plan Integral y asegurar su acogida por parte de los receptores del programa. Especificidad: La especificidad4 se debe reflejar en la precisión de los objetivos, los métodos para alcanzar dichos objetivos y en los mecanismos para hacer el seguimiento de una actividad en particular. El Plan Integral deberá considerar este objetivo, determinando los instrumentos 4

Israel A., Institutional Development (Baltimore: John Hopkins Press, 1987) 5

Manual de Desarrollo Institucional

para su realización: acciones, tiempo, resultados esperados, responsables y número de personas involucradas, entre otros. Capacidad de respuesta: La vigencia y eficacia del Programa depende de la capacidad de respuesta que éste tenga, ante las fuerzas que influencian el desempeño de las instituciones. Estas fuerzas son generadas por los beneficiarios de los servicios, las organizaciones políticas y de gobierno y, por la propia estructura organizacional y sus individuos. Visión sistémica del transporte urbano: El Transporte Urbano es un sistema conformado por un conjunto de elementos interdependientes (Vialidad, Transito y Transporte Público) y, por consiguiente, deben ser considerados en forma integral e integrada. El éxito del Programa depende, en gran medida, de que las acciones propuestas concuerden con este enfoque sistémico.

2. GUÍA METODOLÓGICA La formulación de los programas de Desarrollo Institucional dentro del Plan Integral de Vialidad y Transporte comprende una serie de actividades agrupadas en cinco módulos principales: i) Posicionamiento; ii) Diagnóstico; iii) Propuestas; iv) Estrategias; y v) Formulación del Plan de Acción.

2.1 Módulo 1. Posicionamiento Una vez desarrollado este módulo se dispondrá de una base de información actualizada y veraz acerca de las características institucionales del sistema de transporte urbano de la ciudad Identificación de objetivos: Para formular un programa coherente con la política nacional y con las realidades estatales y municipales, se deben fijar los objetivos fundamentales que pueden ser alcanzados con la implantación del Programa de Desarrollo Institucional. Los objetivos básicos determinados por SEDESOL se mencionaron con anterioridad. Asimismo, se deben reconocer los objetivos de los diferentes componentes del Plan Integral. Identificación de base legal aplicable: Comprende la identificación y recopilación de toda la normativa legal aplicable al transporte urbano y, que sirve de marco de actuación de los entes públicos con competencia en la planeación, administración, regulación, operación, control y mantenimiento del sistema vial y de transporte público de la ciudad. Identificación de estructuras organizacionales: Comprende la identificación de las características de las organizaciones a nivel Federal, Estatal y/o Municipal involucradas en el transporte urbano, precisando su estructura jerárquica, funciones, relaciones interinstitucionales y mecanismos de participación social. Identificación de recursos humanos y materiales: Comprende la identificación de las características cuantitativas y cualitativas de los recursos con que cuentan las distintas dependencias públicas, precisando los niveles académicos y/o técnicos del personal y la tecnología de los equipos utilizados en las actividades propias del transporte urbano.

6

Fundamentos y Metodología

Identificación de características financieras: Comprende la identificación de las características financieras del sistema de transporte urbano de la ciudad, precisando los recursos disponibles y proyectados (presupuestos), las fuentes de recursos, los flujos de fondos, los mecanismos de asignación y los sistemas de financiamiento y/o subsidios.

2.2 Módulo 2. Análisis de Diagnóstico Al completarse el análisis de diagnóstico se dispondrá de un conocimiento preciso de la situación institucional actual del transporte urbano de la ciudad. Diagnóstico del marco regulatorio del sistema: Corresponde al análisis de la vigencia, aplicabilidad y cumplimiento de la normativa legal que rige el transporte urbano. Este análisis se debe efectuar para los cinco componentes del Plan Integral en los tres niveles de Gobierno. Diagnóstico organizacional del sistema: Comprende el análisis sobre la eficiencia en el desempeño de las funciones de planeación, administración, regulación, operación y mantenimiento del sistema de transporte urbano y, de los procedimientos y sistemas administrativos utilizados por las dependencias involucradas. Diagnóstico de los recursos humanos y materiales: Comprende el análisis cuantitativo y cualitativo de los recursos humanos y materiales empleados en las distintas dependencias, considerando aspectos tales como suficiencia numérica, indicadores de desempeño (cumplimiento de metas), aspiraciones y motivaciones personales y de grupo, identificación corporativa, operatibilidad y nivel de ocupación y/o utilización de maquinarias y equipos. Diagnóstico de los recursos financieros: Comprende el análisis retrospectivo y prospectivo del comportamiento de los ingresos y egresos Estatales y Municipales en general, y de las dependencias públicas con competencia en materia de transporte urbano en particular, de los mecanismos de recaudación, de transferencia y de los sistemas de financiamiento del sector. Los valores económicos de los ingresos se pueden clasificar en cargos por servicios (cuotas, licencias, revisiones, etc.) e impuestos (gasolina, tenencia de vehículos, predios, etc.). Los egresos se clasifican en gastos de inversión y gastos corrientes. Síntesis de diagnóstico: Comprende una síntesis de las debilidades y fortalezas del sistema de transporte urbano de la ciudad, incluyendo la identificación de los problemas críticos de la Planeación de Transporte, la Construcción y el Mantenimiento de Vialidades, la Administración del Tránsito y la Protección Ambiental. Clasificación del Municipio: De acuerdo con las definiciones y la metodología que se presenta en la siguiente sección, se debe establecer la clasificación de municipio: Avanzado, Progreso o Dependientes. El objetivo de la clasificación es orientar la formulación y evaluación de la propuesta organizacional y financiera, a un conjunto de opciones razonables examinadas por SEDESOL. Al finalizar esta etapa en la formulación del programa de desarrollo Institucional, se deberá realizar una ronda de trabajo con las autoridades Estatales y Municipales donde se consulten, validen y/o concerten los resultados del diagnóstico institucional.

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Manual de Desarrollo Institucional

2.3 Módulo 3. Propuestas Al finalizar el desarrollo de este módulo se dispondrá de un conjunto de acciones de carácter institucional tendientes al mejoramiento de las capacidades técnicas, administrativas y financieras de los entes con competencia en materia de transporte urbano de la ciudad. Marco regulatorio: El Programa de Desarrollo Institucional debe especificar las acciones requeridas para llevar a cabo las modificaciones legales, normativas y regulatorias necesarias, con el objeto de facilitar la descentralización administrativa del transporte urbano y permitir que el municipio asuma las responsabilidades establecidas por la Constitución Federal y la política nacional 5. Estructura organizacional: La estructura organizacional debe responder a las características propias de cada municipio, de los proyectos y propuestas para los otros componentes del Plan Integral y, a las funciones y responsabilidades que estratégicamente se proyecten iniciar y/o fortalecer a través del Programa de Desarrollo Institucional. La propuesta de organización institucional del transporte urbano debe cumplir tres requisitos básicos: i) Flexibilidad para adaptarse a cambios y mejoras situacionales; ii) Precisión en la definición de sus funciones y iii) Coordinación con otras dependencias tanto Municipales como Estatales y/o Federales. En la siguiente sección de este manual se presenta una guía para la formulación de la propuesta de estructuras organizacionales basada en los principios mencionados. Recursos humanos y materiales: La propuesta de Desarrollo Institucional debe incluir un plan de mejoramiento cuantitativo y cualitativo de las capacidades técnicas y administrativas de los recursos humanos, y un plan para la dotación de equipos y tecnología a las dependencias involucradas. El plan debe responder a las características propias de cada municipio, de los proyectos y propuestas para los otros componentes del Plan Integral y, a las funciones y responsabilidades que estratégicamente se proyecten iniciar y/o fortalecer a través del Programa de Desarrollo Institucional. Estimación de costos: Una vez definidas las propuestas de desarrollo institucional referidas en los párrafos anteriores, deberán calcularse los costos para cada una de las acciones recomendadas y que formarán parte del paquete de inversiones para el mejoramiento del sistema de transporte urbano de la ciudad. Los costos deben indicarse en términos totales por rubro o acción.

2.4 Módulo 4. Estrategias Al concluir esta etapa se dispondrá de un programa estratégico de acciones para el logro de los objetivos propuestos

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El Plan Nacional de Desarrollo 1989-1994 y el Artículo 115 de la Constitución Federal le otorgan al municipio la responsabilidad y autonomía en el manejo de los servicios de carácter local. El transporte urbano está comprendido entre las actividades asignadas al municipio. Los estados pueden transferir las funciones que realizan en la actualidad en la medida en que los municipios adquieran las capacidades requeridas. 8

Fundamentos y Metodología

Estrategia para la compatibilización de políticas: Comprende la definición de una estrategia de acciones para la compatibilización de las políticas de transporte urbano, tanto verticalmente, entre las políticas y objetivos Federales, Estatales y Municipales, como horizontalmente, a nivel de las distintas dependencias municipales con ingerencia en el transporte urbano. Estrategia de compatibilización de funciones: Comprende la definición de una estrategia de acciones para la compatibilización y coordinación de las funciones propias del transporte urbano a los distintos niveles de gobierno, tanto vertical como horizontalmente. Estrategia de financiamiento del sistema: La formulación de la estrategia financiera demanda un proceso cuantitativo e iterativo con el objeto de equilibrar los costos de las necesidades con la capacidad de financiamiento. Para la definición de la estrategia financiera del Plan Integral de Vialidad y Transporte Urbano de la ciudad, deberán considerarse los siguientes aspectos: i. Determinación de necesidades: Los costos incurridos por el municipio en el sector transporte comprenden las inversiones y los gastos corrientes. La estimación de los costos incluye los programas de construcción y equipamiento en un período de diez años. La estimación de gastos corrientes comprende los pagos por la provisión de servicios y por la administración del transporte para el mismo período ii. Determinación de ingresos: Estos pueden provenir de cargos ya establecidos a los usuarios, por el mejoramiento de los sistemas de recaudación, la revalorización predial o impuestos asignados a los diferentes niveles de Gobierno. Esta tarea requiere la especificación de las modificaciones a las normas fiscales requeridas para aumentar los ingresos municipales iii. Capacidad de financiamiento: Con base en los mecanismos de recuperación de costos y la disponibilidad a pagar de los beneficiarios de los proyectos y servicios, se debe estimar la capacidad de financiamiento por el aprovechamiento del sistema de transporte. El equilibrio entre los ingresos disponibles al municipio y el monto de las necesidades en transporte urbano representa la capacidad de financiamiento local. El objetivo de la propuesta en este sentido es asegurar que, en el futuro, el municipio pueda alcanzar la estabilidad y autonomía financiera que permita ampliar y mejorar el sistema de transporte. Las transferencias de la Federación y el Estado deben ser consideradas en caso de requerirse apoyo adicional para la financiación de proyectos prioritarios. Además, se deberá estimar el valor de los créditos requeridos por el municipio para financiar los proyectos de transporte. Los intereses generados por la contratación de créditos deben ser considerados en los gastos corrientes del municipio. Al finalizar esta etapa en la formulación del programa de desarrollo Institucional, se deberá realizar una ronda de trabajo con las autoridades Estatales y Municipales donde se consulten, validen y/o concerten las estrategias propuestas.

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Manual de Desarrollo Institucional

2.5 Módulo 5. Implementación Al completarse las actividades de este módulo se dispondrá de un conjunto de acciones para el fortalecimiento y desarrollo institucional del transporte urbano de la ciudad, organizadas cronológicamente. Plan de Acción: La elaboración del Plan de Acción parte de la aprobación de SEDESOL y las autoridades municipales a la estrategia institucional y financiera, para lo cual se deberán considerar todos los componentes del Plan Integral de Vialidad y Transporte. La definición del Plan de Acción comprende cuatro tareas: i. Acciones Inmediatas: Acciones que deben ser ejecutadas en el primer año del Plan Integral. Las acciones prioritarias del programa deben incluir, al menos, las reformas al marco regulatorio y el programa de capacitación. El objetivo, las metas, los procedimientos y costos de cada una de las acciones se debe detallar de manera específica. ii. Acciones de Mediano y Largo Plazos: Son acciones que están comprendidas en los tres primeros años del programa. Su definición es de carácter general con el fin de permitir los necesarios ajustes. La implantación de la estrategia de financiamiento es el componente principal de estas acciones. iii. Cronogramas y Metas: Una vez definidas las acciones de corto y mediano plazos, se deben especificar los cronogramas para su implantación, incluyendo las metas de cada período. Las acciones del plan de acción de corto plazo deben ser detalladas por cada mes del programa, indicando la ruta crítica. Las acciones de mediano plazo se deben definir en períodos trimestrales, con revisiones anuales para efectuar ajustes. iv. Coherencia: Para elaborar el Plan de Acción definitivo en Desarrollo Institucional, se deben verificar las propuestas y cronogramas con las tareas de corto y mediano plazos en los demás componentes del Plan Integral. El programa de Desarrollo Institucional debe presentarse a las autoridades para su aprobación definitiva. En cada uno de los componentes del Plan Integral se deben sintetizar las acciones institucionales que sirven de apoyo a la implantación de las respectivas propuestas, indicando sus aspectos críticos.

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CAPÍTULO III. MODELO ORGANIZACIONAL Las ciudades medias presentan diferentes características y niveles de desarrollo que demandan estrategias y plazos distintos para alcanzar la descentralización, así como la autonomía financiera y administrativa del transporte urbano. La presente sección contiene un modelo de clasificación de municipios y una guía para la definición de la estructura organizacional del transporte urbano mas adecuada.

1. CLASIFICACIÓN DE MUNICIPIOS El objeto de la clasificación es el de servir de guía al consultor en la formulación de su propuesta de desarrollo institucional, en función a ciertas características actuales de la ciudad, de sus instituciones y de la capacidad que tiene el municipio de alcanzar niveles de suficiencia administrativa y financiera en el lapso de implantación del programa integral de transporte urbano (3 años). 1.1 Definiciones Para los efectos de la aplicación de la metodología, los municipios del programa se clasifican en tres categorías que se definen a continuación: Avanzado: Municipios que deberán alcanzar la autonomía administrativa y financiera en el manejo del transporte urbano durante la implantación del programa integral de transporte urbano (máximo 3 años) Progreso: Municipios que durante la implantación del programa integral de transporte lograrán una autonomía financiera parcial, y que contarán con una organización administrativa local encargada del manejo del transporte urbano, la cual compartirá funciones y responsabilidades con dependencias estatales mediante un organismo de coordinación. Al final del programa se definirá cuáles de estos municipios pueden emprender un programa avanzado de desarrollo institucional. Dependientes: Municipios que en el mediano plazo continuarán dependiendo en gran medida de los recursos financieros y administrativos de los niveles superiores de Gobierno. En la Segunda Fase del Programa se diseñarán los mecanismos de regulación y coordinación Estatal, para asegurar la eficiencia en los sistemas de transporte urbano en los municipios de menor desarrollo. El papel de la Federación se limitará al establecimiento del marco regulatorio general y al apoyo financiero de proyectos de inversión y mantenimiento. 1.2 Criterios y Atributos La clasificación de las ciudades medias para fines del programa de desarrollo institucional se basa en ciertos atributos de carácter poblacional, administrativo y financiero

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Poblacionales: Las ciudades incluidas en el programa de SEDESOL tienen una población entre cincuenta mil y un millón de habitantes6. Se caracterizan por un rápido crecimiento demográfico, alto potencial de captación de recursos y un mayor número de problemas: deficiencias en mantenimiento vial, baja calidad y limitaciones de oferta en el transporte público, congestionamientos e impactos negativos en el medio ambiente. Los atributos poblacionales para clasificar los municipios son: • Población Urbana: Es el número de habitantes oficialmente censados en la Ciudad. Se expresa en numero de habitantes • Crecimiento Poblacional: Es el promedio del último decenio de la tasa de crecimiento poblacional. Se expresa en porcentaje • Densidad vehicular: Es la relación de cantidad de vehículos por cada 100 habitantes que se encuentran registrados en la Ciudad. Administrativos: Las ciudades medias del Programa se caracterizan por su diversidad administrativa y política. Entre los municipios del Programa se encuentran ciudades capitales de Estado, donde operan dependencias responsables por diversas funciones públicas y ciudades con muy bajo desarrollo administrativo. Sin embargo, en la mayoría de las ciudades la administración estatal es responsable por la administración del transporte público y del tránsito. Las variables administrativas utilizadas para clasificar a los municipios dentro del programa de transporte urbano son: • La jurisdicción político-administrativa: Corresponde a la importancia de la Ciudad en el contexto político administrativo y se expresa en si es la Capital de Estado o no. • Disponibilidad de dependencia encargada del transporte: Corresponde a la capacidad administrativa del Municipio en el sector del transporte urbano y, se expresa en la disponibilidad o no de una oficina municipal encargada de los aspectos inherentes. Financieros: Otro de los aspectos que caracteriza las ciudades incluidas en el Programa, es su potencial de autonomía con base en sus recursos económicos. Los indicadores financieros facilitarán una idea general sobre este potencial de desarrollo económico y compararlo con otras ciudades. Los atributos financieros para clasificar a los municipios son: • Capacidad de financiamiento de inversiones con recursos propios: Corresponde al promedio del porcentaje de financiamiento de inversiones en materia de vialidad, tránsito y/o transporte público que proviene de recursos propios del Municipio sobre el promedio de la inversión total realizada en estas áreas en la Ciudad en los últimos tres años. • Dependencia de aportaciones de otros niveles de gobierno: Corresponde al promedio del porcentaje de recursos que provienen de otros niveles de gobierno distintos al municipal, sobre el promedio del monto total de los presupuestos municipales de los últimos tres años

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Las ciudades con una población entre 400,000 y 1,200,000 habitantes son consideradas prioritarias dentro del crédito del Banco Mundial. 12

Modelo Organizacional

1.3 Metodología de Clasificación La clasificación de los municipios del Programa se realiza con base en la siguiente metodología: Avanzado: Cumplen 5 de los siguientes 7 puntos: 1. Capital de Estado 2. Población mayor a 400,000 habitantes 3. Más de 15 vehículos por cada 100 habitantes 4. Tasa anual de crecimiento poblacional mayor del 3.8 % 5. Cuentan con dependencias encargadas del transporte 6. Financiamiento local de inversiones superior al 15 % 7. Dependencia presupuestaria de aportaciones inferior al 25 % Progreso: Cumplen 4 de los siguientes 6 puntos: 1. Población entre 100,000 y 400,000 habitantes 2. Más de 10 vehículos por cada 100 habitantes 3. Tasa anual de crecimiento poblacional superior al 3 % 4. Cuentan con dependencias encargadas del transporte 5. Financiamiento local de inversiones superior al 8 % 6. Dependencia presupuestaria de aportaciones inferior al 60 % Dependiente: Comprende todas las demás ciudades no incluidas en las categorías Avanzado y Progreso. Estas ciudades se caracterizan por ser de menor tamaño, tener un bajo desarrollo administrativo y menores problemas de transporte.

2. MODELOS ORGANIZACIONALES El diseño de la estructura organizativa del transporte urbano de la ciudad, es específico y particular para cada situación y depende de factores físicos, administrativos, financieros y políticos que deben ser analizados por el proponente, por lo que no se considera conveniente la sugerencia de ninguno en particular porque ello limitaría su creatividad e iniciativa propia. Como ayuda para la formulación de la propuesta de organización institucional del transporte urbano de la ciudad, se propone a continuación una metodología basada en: i) una guía para el diagnóstico organizacional y funcional, ii) la definición de las formas y características generales de la organización, y iii) las metas organizacionales, por tipo de ciudad, que deben lograrse durante la implantación del programa. 2.1 Guía para el diagnóstico y formulación de alternativas de organización Las funciones en materia de transporte urbano que debe cumplir la organización institucional municipal para lograr su autonomía administrativa y financiera, pueden resumirse en la matriz que se presenta seguidamente.

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Manual de Desarrollo Institucional

La utilización de esta matriz de responsabilidades, siguiendo la metodología sugerida en esta sección, es una herramienta que sirve como guía tanto para el diagnóstico institucional, como para la formulación de la propuesta organizacional. El analista puede calificar, con su propio criterio y utilizando la guía de tópicos que se presenta, el grado con que se cumplen cada una de las funciones de la matriz, observando de una manera rápida y global, dónde se encuentran las debilidades y fortalezas de la organización institucional en cuanto al cumplimiento de sus responsabilidades teóricas. A través de la comparación cualitativa de la situación actual con la objetivo, el consultor orientará la formulación de su propuesta para el logro de las metas recomendadas para cada clasificación de municipio. Matriz de responsabilidades

Planeación

Proyecto

Construcción Reglamentación Control

Transporte Público Sistema modal, redes Características de rutas

Vías

Dispositivos control

Paradas, terminales Normatividad, Concesiones Fiscalización, multas

Infraestructura

Control, señalamiento Normas, reglamentos Policía tránsito

Operación Mantenimiento

Promoción

Vialidad Transito Urbana Urbano Políticas desarrollo, redes, proyección

Paradas, terminales, señales Campañas educativas

Normas, Especificaciones

Sistemas de gerencia de Vías Bacheo, pavimentación

Sistemas de control Control, señalamiento Educación y seguridad vial

Medio Ambiente Uso suelo, ordenación territorial. Estudio impacto ambiental Medidas de mitigación Normas Fiscalización, monitoreo

Monitoreo

Educación ambiental

Guía de tópicos Los aspectos a considerar para la evaluación de la organización institucional pueden ser, sin limitarlos, los siguientes: Funcionales • Falta de planeación y/o adecuación a las políticas de desarrollo urbano • Falta o deficiencia de programación de actividades intra o extra niveles • Falta o deficiencia de articulación de funciones intra o extra niveles • Deficiencia en el control y fiscalización de responsabilidades

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Modelo Organizacional

• Indefinición de funciones, falta de atribución para el ejercicio de funciones • Funciones ejecutadas deficientemente • Fraccionamiento de funciones en más de un ente • Invasión de funciones • Superposición de responsabilidades, competencias y/o funciones Organizacionales • Vinculación o desvinculación jerárquica del ente • Autonomía de funciones • Capacidad de coordinación inter-institucional de actividades Recursos • Falta de presupuestos • Aplicabilidad de mecanismos de financiamiento • Deficiencia en el control y fiscalización de presupuestos • Deficiencias de recursos humanos y/o materiales para el ejercicio de funciones • Motivación personal Político-administrativos • Discontinuidad de políticas, planes y programas • Apoyo y/o solidaridad institucional • Imagen Normativos • Aplicabilidad de reglamentos • Vigencia del marco legal 2.2 Tipos de organización La organización típica puede basarse en tres orientaciones: • Organización por funciones: En la cual las actividades son especificadas y distribuidas según la naturaleza de las funciones (Planeación, Construcción, Administración, Control, Operación, etc.). • Organización por áreas: En la cual las actividades son definidas y distribuidas según áreas de responsabilidad (Transporte, Tránsito, Vialidad) • Organización por proyectos: Es una mezcla de las dos posibilidades anteriores, en donde las actividades son agrupadas por proyecto, el cual puede incluir una o mas áreas con una o mas funciones. Por ejemplo: la construcción, operación y mantenimiento de un eje vial o canal exclusivo de transporte público. Este tipo de organización es sumamente flexible. A continuación se presentan dos esquemas genéricos de organización y un esquema institucional con la finalidad de que sean utilizados como guía para la propuesta de organización institucional del transporte urbano de la ciudad. Es conveniente resaltar que la utilización de estos esquemas debe enfocarse desde un punto de vista de carácter genérico, como modelos flexibles, para analizar y adaptar a las condiciones específicas de cada ciudad.

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Utilizando como guía el esquema institucional presentado y la definición de las estructuras organizativas resultantes de la aplicación de los modelos organizacionales, se podrán definir con precisión las funciones y responsabilidades que ejercerán los entes involucrados, así como la base para la definición de la estrategia de transferencia y/o asunción de las mismas por parte de los poderes públicos En la organización por funciones, el analista puede diseñar la estructura organizativa institucional del transporte urbano, siguiendo como guía el esquema gráfico que se presenta seguidamente, considerando la unión de una o mas unidades funcionales con competencia en una o mas de las áreas contenidas en el ovalo gris. La selección y agrupación será de acuerdo a las características específicas de organización, procedimientos, administrativas y políticas de la ciudad que se esté considerando, así como a los objetivos y estrategias del programa, procurando evitar la duplicidad, solapamiento e incongruencia de funciones.

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Modelo Organizacional

ESQUEMA DE ORGANIZACIÓN POR FUNCIONES

COORDINACION

UNIDAD DE PLANEACION

DEPENDENCIA

UNIDAD DE PROMOCION

UNIDAD DE PROYECTOS TRANSPORTE

UNIDAD DE MANTENIMIENT.

VIALIDAD UNIDAD DE CONSTRUCC. TRANSITO

MEDIO AMBIENTE UNIDAD DE OPERACIONES

UNIDAD DE REGLAMENT

UNIDAD DE CONTROL

En la organización por áreas, el analista diseña la estructura organizativa tomando como base el siguiente esquema, considerando la unión de una o mas unidades de área que ejercerán una o mas de las funciones contenidas en el ovalo gris. Al igual que en el caso anterior, la selección y agrupación será de acuerdo con las características específicas de organización, procedimientos, administrativas y políticas de la ciudad que se esté considerando y, con los objetivos y estrategias del programa, procurando evitar la duplicidad, solapamiento e incongruencia de funciones.

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ESQUEMA DE ORGANIZACIÓN POR ÁREAS

COORDINACION DEPENDENCIA

UNIDAD DE TRANSPORTE

PLANEACION

UNIDAD DE TRANSITO

PROYECTO

CONSTRUCCION

REGLAMENTAC.

CONTROL

OPERACION

MANTENIMIENTO

UNIDAD DE VIALIDAD

PROMOCION

UNIDAD DE MEDIO AMBIENTE

Otro aspecto a considerar para el diseño de la estructura organizacional institucional del transporte urbano es el correspondiente a las relaciones entre los distintos niveles de gobierno y la participación de la comunidad en las decisiones que afectan el sector. En muchos casos de Ciudades Mexicanas, las funciones de transporte urbano son ejercidas por una multiplicidad de organismos a nivel del Gobierno Estatal y Municipal. Las estructuras organizativas que se diseñen deben, necesariamente, tomar en cuenta estas realidades y ofrecer una respuesta que permita el ejercicio eficiente de las responsabilidades y funciones dentro de los objetivos de participación social, descentralización, suficiencia administrativa y financiera que persigue el Programa de Desarrollo Institucional.

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Modelo Organizacional

ESQUEMA DE ORGANIZACION INSTITUCIONAL PARTICIPACION DEPENDENCIA COORDINACION

COMUNIDAD

GOBIERNO ESTATAL UNIDAD CONSULTIVA

GOBIERNO MUNICIPAL

UNIDAD COORDINADORA

MEDIO AMBIENTE

TRANSPORTE

VIIALIDAD

TRANSITO

EJEMPLO DE APLICACION DEL MODELO DE ORGANIZACION POR FUNCIONES El esquema siguiente es un ejemplo hipotético de aplicación del modelo de organización por funciones. No constituye una recomendación de organización sino un ejemplo de utilización. El esquema propone la agrupación de las funciones de: • Planeación, proyectos y promoción del transporte, el transito y la vialidad (planes de transporte, proyectos de vías, semaforización e intersecciones, campañas educativas de seguridad vial, etc.) en un ente. • Construcción y mantenimiento de la vialidad y transito (vías, señales, pintura) en otro, • Reglamentación del medio ambiente (normas) en otro, y • Control y operación del transito (policía, sistemas de semaforización y señales) y medio ambiente (revisión) en otro.

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UNIDAD DE PLANEACION

UNIDAD DE PROMOCION

UNIDAD DE PROYECTOS TRANSPORTE

UNIDAD DE MANTENIMIENT.

VIALIDAD UNIDAD DE CONSTRUCC. TRANSITO

MEDIO AMBIENTE UNIDAD DE OPERACIONES

UNIDAD DE REGLAMENT

UNIDAD DE CONTROL

2.3 Criterios para la evaluación de alternativas organizacionales A continuación se describen algunos de los criterios fundamentales a ser tomados en cuenta para la evaluación de las formas de organización institucional que se propongan. Estos atributos pueden ser ponderados de acuerdo con el criterio del analista, para obtener en una matriz un puntaje para cada una de las alternativas de organización estudiadas que sirva de base para la toma de la decisión mas acertada. Factibilidad administrativa: Se refiere a la capacidad del organismo de tener una estructura de organización, que facilite su actuación e independencia administrativa para garantizar el funcionamiento deseado del sistema Factibilidad financiera: Se refiere a la capacidad del organismo de obtención de los recursos financieros necesarios para el desempeño de sus funciones. 20

Modelo Organizacional

Factibilidad política: Se refiere al grado de aceptación de la alternativa por parte de los poderes públicos, operadores y usuarios Factibilidad legal: Se refiere a la magnitud y posibilidad de modificaciones para la adecuación del marco legal a la nueva organización. Factibilidad de implementación: Se refiere al grado de dificultad para la instrumentación legal, administrativa y financiera de la alternativa de organización en función a la situación actual. Capacidad de coordinación: Se refiere al potencial y posibilidad que tiene la alternativa de organización para resolver los problemas de coordinación de acciones dentro del sistema de transporte urbano. Capacidad de vinculación jerárquica: Se refiere al potencial y capacidad que tiene la alternativa de organización para vincularse en forma eficaz, tanto internamente dentro de la institución correspondiente como con los demás niveles de gobierno, para facilitar la integración de planes. Capacidad de innovación tecnológica: Se refiere al potencial y posibilidad que tiene la alternativa de organización para desarrollar, implementar, incorporar y/o adecuar nuevas tecnologías a los procesos del sistema de transporte urbano. Capacidad de respuesta: Se refiere a la adecuación y facilidades de satisfacción de la alternativa de organización a las demandas inmediatas del sector Capacidad de recursos humanos: Se refiere a la posibilidad y capacidad de la alternativa de organización para la obtención y uso de los recursos humanos idóneos necesarios para el buen desempeño de sus funciones Capacidad de control: Se refiere a la posibilidad y facilidad que ofrece la alternativa de organización para el control y supervisión de sus funciones por parte de otras instituciones competentes. Riesgo de desvío de funciones: Se refiere al potencial y posibilidad que permite la alternativa de organización para la distracción o desvío de las funciones que se le atribuyen

2.4 Principales Características Organizacionales Las características que deben cumplir las estructuras que se propongan en el Plan Integral de Vialidad y Transporte se pueden clasificar en tres tipos: de organización , de financiamiento y de recursos humanos y, se presentan en el siguiente cuadro.

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ORGANIZACION

FLEXIBILIDAD • Ajustable a las condiciones cambiantes del futuro • Adaptación a crecimiento gradual PRECISION • Definición clara de atribuciones, funciones, y responsabilidades, tanto vertical como horizontalmente sin duplicaciones.

FINANCIAMIENTO

EFICIENCIA • Economía en el uso de los recursos • Optimización en la aplicación RECUPERACION • Establecer contabilidad de costos y mecanismos de recuperación de inversiones

COORDINACION • Articulación, Comunicación y Coordinación entre dependencias municipales e interacción con el Estado PARTICIPACION • Permitir la participación social y privada en las decisiones SISTEMAS Y PROCEDIMIENTOS • Simplificación de sistemas y procedimientos administrativos AUTONOMIA • Autonomía parcial de programación, control y actuación sin perjuicio de orientaciones superiores

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RECURSOS HUMANOS

TECNIFICACION • Especialización funcional • Mantener y promover la calificación técnica ESTABILIDAD • Mínima rotación del personal calificado REMUNERACION • Esquemas salariales competitivos

Modelo Organizacional

2.5 Metas organizacionales por tipo de municipio Avanzado: En los municipios de esta categoría se puede fijar como objetivo una organización institucional que responda, al mínimo, por un 80 % de las funciones definidas en la matriz de responsabilidades en el lapso de implantación del Programa. Progreso: En los municipios de esta categoría se puede fijar como objetivo organizacional el ejercicio de un mínimo de 50 % de las funciones definidas en la matriz de responsabilidades en el lapso de implantación del Programa. La conformación de estructuras multi-institucionales tipo “Consejo Coordinador de Transporte Urbano”, que dependa de la autoridad Estatal y Municipal puede ser una propuesta viable. Este tipo de organización mixta deberá evolucionar en el mediano plazo hacia la estructura municipal. El ente debe ser una dependencia reducida en el número de profesionales, pero con alta capacidad técnica. Dependientes: Los municipios de esta categoría se organizarán de acuerdo con las funciones que asuma el Gobierno del Estado recomendándose que en el lapso de implantación del Programa lleguen a ejercer por lo menos el 20 % de las funciones definidas en la matriz. La mayor parte de estos municipios requiere esencialmente la creación o mejoramiento de su dependencia de mantenimiento vial. La coordinación de las actividades de planeación, transporte público y tránsito a cargo del Estado, se pueden adelantar con la designación de funcionarios municipales de coordinación para cada área. Una vez definidas las áreas funcionales, la estructura organizacional debe desarrollarse en todos sus aspectos, para lo cual se realizarán las siguientes tareas: • • • •

Definir y asignar las diferentes responsabilidades sobre áreas específicas, de manera clara y precisa. Generar mecanismos que promuevan la autosuficiencia financiera Establecer condiciones económicas y administrativas adecuadas a las necesidades del personal técnico y profesional Definir los mecanismos de coordinación inter-institucional

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CAPÍTULO IV.

ESTRATEGIA DE FINANCIAMIENTO

La asignación de recursos para el financiamiento de los sistemas de transporte urbano en las ciudades del Programa, se ha realizado en los últimos años sin mecanismos de evaluación de proyectos o una metodología de planeación. La Federación realiza transferencias sustanciales a los Estados y Municipios sin que exista una verificación sobre la calidad de las inversiones. El financiamiento de los proyectos identificados a nivel local por las autoridades municipales o estatales puede recibir recursos federales de diferentes fuentes: aportes incluidos en el Acuerdo anual de Inversión, otras transferencias establecidas en el presupuesto de la Federación y créditos de Banobras. La mayoría de los municipios del Programa no cuentan con los ingresos adecuados para financiar sus inversiones de transporte. En consecuencia, la Federación y los Estados deben efectuar cuantiosas transferencias para financiar la operación del transporte urbano, así como la construcción y el mantenimiento vial a nivel local. De otra parte, los aportes de los beneficiarios directos únicamente cubren una pequeña proporción de los costos de construcción y de mantenimiento vial. La actual política económica del Gobierno Federal obliga a examinar nuevas fuentes de financiamiento para las actividades de carácter local. Una alternativa disponible es la recuperación de costos mediante el cobro de los beneficios directos generados por el sistema de transporte urbano, la cual genera un uso eficiente de los recursos. Además, es posible trasladar algunos de los ingresos generados por las actividades de transporte que son recaudados por la Federación y el Estado al Municipio, aumentando la eficiencia en los cobros. En la actualidad, la proporción del financiamiento local de los municipios de categoría "Avanzado" varía entre el 15% y el 25% de las inversiones. En los municipios en nivel de "Progreso" esta participación varía entre el 8% y el 18%, mientras que en los municipios en nivel de "Dependientes" el financiamiento local no supera el 10% del monto de las inversiones en transporte.

1. ESQUEMA ACTUAL DE RECAUDACIÓN El Gobierno Federal continua siendo el mayor recaudador de ingresos generados por las actividades de transporte urbano. La mayor parte de estos ingresos provienen de impuestos a la gasolina. La Federación también percibe ingresos provenientes del impuesto sobre tenencia o uso de vehículos y del impuesto sobre automóviles nuevos. Los Estados pueden percibir ingresos por el uso y tenencia de vehículos, por impuestos al transporte público, por derechos de tránsito y estacionamiento y, por multas. No obstante, los Estados que forman parte del Sistema Nacional de Coordinación Fiscal no mantienen en vigor algunos de estos derechos e impuestos. Estos Estados participan de la distribución de impuestos federales. Los municipios recaudan diferentes derechos sobre el transporte, entre los cuales se encuentran:

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Manual de Desarrollo Institucional

•

Derechos por servicio de calles; como apertura, rectificación, ampliación, prolongación, alineamiento, pavimentación, bacheo, nivelación, empedrado y compactación de calles municipales.

•

Derechos por servicios de tránsito; como colocación y mantenimiento de semáforos y de señales, colocación de marcas, intervención en accidentes, servicio de paso en cruceros, inspección de vehículos y licencias de conducir, etc.

•

Derechos generados por registro y control vehicular.

2. EGRESOS Los egresos Federales correspondientes al sector transporte, incluyendo carreteras y otros modos, superan los ingresos generados por el sector. Los egresos en transporte urbano están representados en su mayoría por transferencias a los Estados y municipios. Una menor proporción está representada por inversiones directas en algunos municipios, especialmente en construcción de vialidades. Las transferencias a los estados y municipios para financiar el transporte urbano son financiadas con los ingresos generales de la República. Los egresos destinados a la formación bruta de capital fijo en transporte urbano han disminuido en el conjunto de municipios incluidos en el Programa de Cien Ciudades. La inversión privada realizada en el sector transporte carretero ha mantenido la inversión global en el sector. No obstante, aún no se ha desarrollado la construcción de vialidades urbanas por sistemas de concesión. El principal componente de los gastos recurrentes es el mantenimiento de vialidades. Este monto ha disminuido en el conjunto de municipios como proporción de la red vial. La proporción de gastos recurrentes destinado a gastos de funcionamiento ha ido en aumento por el crecimiento de las organizaciones municipales encargadas del transporte. Algunos de estos gastos incluyen inversiones menores como equipos de planeación. El subsidio a los sistemas de transporte público representa uno de los mayores gastos dentro de los egresos de la Federación. El Distrito Federal recibe la mayor transferencia para el subsidio de sus sistemas de transporte público. Algunos Estados han establecido esquemas de subsidio para la operación del transporte público local que es cubierto con transferencias que reciben de la Federación.

3. ESTRATEGIA FINANCIERA PARA RECUPERACIÓN DE COSTOS ECONOMICÓS Dentro del Programa de Transporte Urbano en las Cien Ciudades Medias, se tiene previsto aumentar los ingresos locales de acuerdo con las nuevas funciones asignadas a los municipios. Se continuarán realizando transferencias de la Federación y los Estados a los municipios para financiar las inversiones y el mantenimiento de los sistemas de transporte urbano. Sin embargo, los nuevos cargos a los usuarios deben ser administrados por las autoridades municipales y el sector privado debe participar en el financiamiento de los proyectos.

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Estrategia de Financiamiento

Las medidas prioritarias de la estrategia financiera son de carácter municipal. La implantación de medidas fiscales a nivel estatal y Federal se puede efectuar bajo un programa global de modernización tributaria. La mayor parte del incremento en ingresos locales puede realizarse mediante la implantación de programas de modernización y eficiencia administrativa del fisco municipal. En particular, la modernización del catastro puede generar aumentos superiores al 100% en algunos municipios. La actualización de los valores catastrales y la incorporación de predios al registro son las principales tareas de la modernización del catastro. Otro elemento que puede mejorar sustancialmente los ingresos municipales es el mejoramiento de los sistemas de información tributaria y de recaudación, una buena cantidad de municipios participantes en el programa solo recaudan menos del 50% de lo que potencialmente pueden recaudar, y esto es básicamente debido a la falta de actualización de la información y a la utilización de sistemas arcaicos de cobranzas. Por consiguiente, la recuperación de costos e inversiones se basa en el establecimiento de un marco normativo adecuado y en la eficiencia administrativa municipal. Los objetivos de la estrategia financiera son: • Aumentar la recaudación municipal • Modernizar los sistemas de cargos a los usuarios • Disminuir las transferencias directas de la Federación y el Estado • Facilitar la privatización de inversiones y servicios El aumento del financiamiento local dependerá de la categoría de municipio. La proporción de dicho financiamiento en los municipios "Avanzados" deberá pasar a ser un 50% en el mediano plazo y un 75% en largo plazo. En los municipios "Progreso" esta proporción deberá ser del 25% en el mediano plazo y de 40% en el largo plazo. La participación local en los municipios "Dependientes" no superará el 20% en el largo plazo. Las metas específicas para cada municipio deben ser establecidas en el contexto del Plan Integral de Vialidad y Transporte.

27

CAPÍTULO V. RECOMENDACIONES 1. RESPONSABILIDADES INSTITUCIONALES La implantación del Programa de Desarrollo Institucional en el sector de transporte urbano en un municipio determinado, cuenta con la participación de instituciones del Gobierno Federal, del Estado y del Municipio. De acuerdo con el presente Manual, el Programa de Desarrollo Institucional está centrado en las instituciones municipales, en tanto que la Federación y el Estado actúan como instituciones de apoyo. Banobras es el receptor de los recursos del Banco Mundial y administra recursos federales dirigidos al Programa. Banobras concederá créditos a los municipios para la financiación de los Planes Integrales de Vialidad y Transporte aprobados por SEDESOL y el Banco Mundial. Banobras es responsable por los asuntos financieros de la contratación de proyectos y adquisición de bienes y servicios del Plan Integral. SEDESOL es responsable por prestar apoyo técnico a los consultores que elaboran los planes integrales y a los respectivos municipios. Para la realización de su función técnica dentro del Programa, cuenta con el apoyo de asesores especializados y personal entrenado durante la primera fase del Programa. SEDESOL es responsable por la definición de las acciones necesarias para adecuar el marco normativo y legal de la Federación a los preceptos de descentralización y autonomía municipal contenidos en el Artículo 115 de la Constitución y en el Plan Nacional de Desarrollo. Los Estados participan en la ejecución de los Planes Integrales mediante la emisión de un aval financiero al acuerdo de préstamo entre el municipio y Banobras. En la segunda fase del Programa, el Estado será responsable por la ejecución de un programa de Desarrollo Institucional dirigido a mejorar la gestión del transporte urbano en los municipios que se mantendrán bajo su responsabilidad. El Municipio es el elemento principal en la gestión del transporte urbano. El compromiso de la administración municipal con los objetivos y la ejecución del programa de Desarrollo Institucional es fundamental para alcanzar el éxito en la transformación del transporte urbano.

2. ASPECTOS PROCEDIMENTALES La clasificación de los municipios es un aspecto dinámico. En tal sentido, es conveniente establecer metas de desempeño que faciliten la continua revisión de los parámetros de clasificación y la redefinición de acciones correctivas para alcanzar el Desarrollo Institucional. Los programas de Desarrollo Institucional deben hacer referencia a la normatividad, la organización y el financiamiento del sistema de transporte urbano. Estos tres elementos están interrelacionados y no pueden discutirse de manera independiente. Este Manual presenta una indicación para enfrentar el análisis de estos elementos. No obstante, la formulación de cada Programa específico demanda un análisis particular de acuerdo con las circunstancias especiales del municipio en cuestión. En consecuencia, las recomendaciones y guías contenidas en este Manual pueden ser utilizadas como modelo general, pero deben ser ajustadas para cada uno de los municipios. 29

Manual de Desarrollo Institucional

Normatividad. La regulación del transporte requiere la reforma de algunas normas existentes con el fin de transferir el mayor número de funciones del Estado al municipio y consolidar el papel del Estado en relación con los municipios más necesitados. Los municipios de nivel "Avanzado" deberán ajustar su normatividad del transporte urbano durante el primer año de implantación del programa, con el fin de asumir las funciones bajo su responsabilidad. Organización. El proceso de estructuración de la nueva organización municipal demanda la elaboración de manuales de funciones y descripción de responsabilidades fundamentales de cada una de las nuevas áreas funcionales del transporte. Durante la primera fase del programa se debe contar con el núcleo de profesionales responsables de llevar a cabo la transformación de las dependencias actuales a la nueva estructura. Financiamiento. El análisis financiero que debe ser realizado en los programas de Desarrollo Institucional comprende los aspectos más amplios de la evaluación microeconómica y el financiamiento de proyectos de inversión. El acopio de la información presupuestal es sólo un elemento en la realización de este análisis. La formulación de la estrategia de financiamiento es buscar el equilibrio entre los beneficios generados por el sistema de transporte y los montos destinados a su ampliación y mantenimiento. La realización de los Planes Integrales por parte de las firmas de consultoría local requiere del apoyo de SEDESOL y su grupo de asesores. De igual manera, este proceso exige la participación de funcionarios municipales en el mismo. Para tal efecto, SEDESOL, a través de sus delegaciones, debe coordinar las actividades de apoyo y supervisión de los estudios. La ejecución de los planes integrales sólo es posible con la apropiación de los recursos presupuestales correspondientes7 por parte del municipio. De igual manera, el municipio deberá comprometerse a no realizar inversiones cuantiosas8 que afecten su estabilidad financiera y la del Programa. La aprobación del Plan Integral de Vialidad y Transporte estará sujeta, en todo caso, a la demostración ante SEDESOL de la capacidad administrativa municipal para la ejecución del mismo. La conformación de una unidad especialmente dedicada a la administración del Plan puede ser una opción adecuada para garantizar el cumplimiento de los requisitos del Programa.

7 8

La participación del Municipio equivale usualmente a 25% del costo total del Programa. El Banco Mundial exige que durante la ejecución del Programa no se inicien proyectos diferentes a los definidos en el Plan Integral, cuyo costo sea superior a US$ 3 millones. 30

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO IV

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ................................................................................... 1 CAPÍTULO II. PRINCIPIOS DEL DISEÑO DE UNA RED............................................ 1 CLASIFICACIÓN FUNCIONAL .................................................................. 1.1 Conceptos de la Red ................................................................ 1.2 La Movilidad Vs. el Acceso ....................................................... 1.3 Tipos de Clasificación............................................................... 1.4 Las Clases en la Jerarquización Funcional .............................. 2 NORMAS PARA EL PROYECTO DE UNA RED …......................................

3 3 3 3 4 4 8

CAPÍTULO III. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE VIALIDADES URBANAS .............11 1 VEHÍCULO DE PROYECTO......................................................................11 2 VELOCIDAD DE PROYECTO....................................................................14 3 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA ...............................................16 4 ALINEAMIENTO VERTICAL ......................................................................17 4.1 Pendientes................................................................................17 4.2 Curvas Verticales......................................................................18 4.2.1 Curvas Verticales en Cresta ..........................................19 4.2.2 Curvas Verticales en Columpio......................................19 5 SECCIONES TRANSVERSALES ..............................................................20 5.1 Tipos de Secciones ..................................................................20 5.1.1 Sección Sencilla ............................................................20 5.1.2 Sección Separada ........................................................21 5.1.3 Sección Compuesta......................................................22 5.1.4 Sección de Perfil Vertical Continuo Discontinuo 25 5.2 Elementos de Diseño................................................................26 5.2.1 Ancho de Arroyos y Carriles ..........................................26 5.2.2 Ancho de Camellones.....................................................26 5.2.3 Pendientes Transversales ..............................................27 5.2.4 Espacio Libre Lateral......................................................27 5.2.5 Visibilidad .......................................................................27 6 CURVAS HORIZONTALES .........................................................................28 7 GALIBO VERTICAL .....................................................................................29 8 GUARNICIONES .........................................................................................29 9 BANQUETAS...............................................................................................30 10 TOPES ......................................................................................................30 10.1 Introducción.................................................................................30 10.2 Los Topes como un Control de la Velocidad..............................31 10.2.1 Vías Locales ................................................................32 10.3 Diseño de Topes .......................................................................32 CAPÍTULO IV. INTERSECCIONES A NIVEL..............................................................35 CAPÍTULO V. INTERSECCIONES A DESNIVEL .......................................................37 BIBLIOGRAFIA ...........................................................................................................39

i

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN En el proceso de implantar programas para el mejoramiento y modernización de la infraestructura vial en varias ciudades medias, la Secretaria de Desarrollo Social, que en lo sucesivo se denominará SEDESOL, ha observado que muchos proyectos se encuentran diseñados con estándares inapropiados y a veces inconsistentes, lo que a menudo da como resultado vías ineficientes y peligrosas. Existen serias diferencias en los requerimientos para proyectar vías urbanas e interurbanas, razón por la cual la SEDESOL ha desarrollado este documento para llenar las necesidades de un manual con procedimientos estándares apropiados para el desarrollo de la infraestructura vial en ciudades mexicanas. La intención de la SEDESOL es que todos los proyectos de vialidades urbanas que reciben financiamiento de alguna fuente crediticia, ya sea interior o exterior, se proyecten de acuerdo con los procedimientos descritos en este Manual de Diseño Geométrico de Vialidades Urbanas. El principal documento técnico que ha seguido durante muchos años la ingeniería profesional en México para proyectar vías ha sido el Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras, elaborado por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) durante los años setentas y revisado en 1991. Este manual cubre casi todos los aspectos del proyecto de carreteras en términos de rutas interurbanas y continuará siendo la principal fuente técnica para proyectistas viales en México. Para muchos elementos del proyecto geométrico, las normas y procedimientos descritos en el Manual de la SCT son igualmente aplicables para vías urbanas e interurbanas y estos métodos se adoptan en este manual. En estos casos, sólo se citarán las referencias de las secciones especificas del Manual de la SCT que deberán seguirse. Para otros elementos de proyecto, el presente manual describe normas y procedimientos nuevos o modificados, los cuales la SEDESOL juzga que son apropiados para proyectos viales urbanos. Estos procedimientos incorporan muchos de los métodos del manual de la SCT, así como otras metodologías desarrolladas por instituciones u otros autores de México, Norteamérica y Europa, según se enlista en la bibliografía.

1

CAPÍTULO II. PRINCIPIOS DEL DISEÑO DE UNA RED 1

CLASIFICACIÓN FUNCIONAL

1.1

Conceptos de la Red

La necesidad de viajar dentro de una urbanización, requiere de un conjunto de diversas líneas de deseo conectando orígenes y destinos. No es posible abastecer con vías individuales conectando cientos de miles o tal vez millones de líneas de deseo, porque entonces el área urbana sería una superficie de vías continuas, así es que, todas las ciudades crean o envuelven a un conjunto limitado de vías interconectadas formando una red. Los objetivos de diseñar o rediseñar un sistema vial urbano son muy diferentes de aquellos usados para diseñar vías interurbanas. Para vías interurbanas, el alineamiento global es generalmente un compromiso entre el deseo de obtener la ruta más directa posible (por ejemplo: minimizar la distancia de viaje) y la necesidad de evitar las áreas con accidentes geográficos tales como colinas o ríos, los cuales aumentarían los costos de construcción. En las redes urbanas, el factor de la falta de dirección y las características de los enlaces individuales es mucho menos importante que la configuración y funcionamiento similar al de la red como un todo. Mientras algunos movimientos mayores pueden servir como rutas más o menos directas, la mayoría de los viajes se hacen sobre rutas directas. La variable crítica ejecutada no es la distancia a viajar, sino más bien la velocidad y retraso del viaje. 1.2

La Movilidad vs. el Acceso

Las vías urbanas dan servicio con dos propósitos distintos y conflictivos - la función de circulación y la función de acceso local. La función de circulación busca permitir el flujo eficiente del tránsito de paso a través de la vialidad, mientras que la función de acceso trabaja respecto a la entrada y salida de vehículos en las propiedades colindantes a ella. El acceso local involucra el movimiento hacia adentro y hacia afuera de la vía, normalmente a velocidades bajas y aproximadamente perpendiculares al sentido de viajar a través de ella, lo que introduce elementos de turbulencia y fricción y, reduce la eficiencia del tránsito de paso. El objetivo del diseño y manejo de la red es minimizar los costos combinados de infraestructura y costos al usuario. Para los costos al usuario, hay una relación inversa muy fuerte entre la velocidad promedio del viaje y el costo de operación y tiempo. Las velocidades bajas, típicas de las calles locales, tienen un costo más alto por km, mientras que las vías de altas velocidades típicas de acceso limitado, tienen el costo más bajo por km. Para satisfacer el criterio de costo de operación, por consiguiente, una red debe diseñarse para que se pueda viajar a altas velocidades, enlaces de acceso limitado y que el gasto sea tan pequeño como sea posible en calles locales. A la larga, se debe de buscar resolver el conflicto entre las dos funciones dando facilidades separadas o, aceptando niveles más bajos de movilidad. La experiencia en muchos países ha demostrado que la solución más eficiente es la combinación de dos entradas a través del desarrollo de una red jerarquizada basada en una clasificación funcional.

3

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

En una red clasificada funcionalmente, un viaje sencillo normalmente implica desplazarse por una serie de tramos y enlaces; comenzando en calles locales y de acceso, donde la velocidad de viaje es baja, continuando en tramos de acceso restringido y/o velocidades más altas para, finalmente, regresar a calles locales al final del viaje. El hecho de que una porción sustancial del viaje se haga sobre tramos y enlaces primarios, significa que la velocidad de operación y, por consiguiente, el costo de operación resulta significativamente menor de lo que sería si todo el viaje se hiciera sobre vías locales. En general, si se realiza el viaje en un tramo mayor sobre enlaces de acceso limitado, esto hace más rápido y eficiente el viaje. Por otro lado, las restricciones del acceso ocasionan un costo social, político y económico, así que es necesario buscar un balance apropiado.

1.3

Tipos de Clasificación

Casi todas las ciudades, emplean algún sistema de clasificación de vías. Estos caen dentro de tres tipos diferentes de clasificación comunmente usados en la planeación de vías urbanas. En México existen varias clasificaciones de las vialidades, de ellas, la más utilizada a nivel urbano considera una combinación de parámetros cuantificables objetivamente, como su ancho de sección, su número de carriles, la presencia o no de camellón, los volúmenes vehiculares que soportan y su función dentro de la estructura vial. De acuerdo con lo anterior, clasifica a las vías en: a) b) c) d)

Primarias Secundarias Locales Accesos a colonias

La mayoría de las oficinas gubernamentales estatales de vías usan una clasificación jurisdiccional, en la cual cada vía se encuentra clasificada de acuerdo con el nivel de responsabilidad gubernamental para su mantenimiento. Las cuatro clases principales son: Federal/Troncal, Estatal/ Alimentadora, Federal/Rural y Municipal. La clasificación funcional trata la composición de una red de vías urbanas a corredores individuales y enlaces, de acuerdo con el funcionamiento para el cual fue destinado dentro de la red. La jerarquía está basada en el grado de movilidad que provee, en la que la movilidad está determinada por el nivel de acceso local, el cual se abastece a lo largo de la vía y el grado de prioridad sobre otros enlaces estipulados en las intersecciones.

1.4

Las Clases en la Jerarquización Funcional

El control principal en una red jerarquizada clasificada funcionalmente, consiste en que cada enlace sea definido en términos de su nivel de funcionalidad. Cada nivel funcional está definido en términos de solución intermedia entre los dos objetivos que compiten, el acceso y la movilidad. Los diagramas en las Figura 2.1 y 2.2 indican la relación entre los cinco niveles principales de jerarquización, los cuales se encuentran definidos como sigue:

4

Principios del Diseño de una Red

•

Al final de la jerarquización están las calles locales, las cuales tienen un objetivo de tanta importancia como es el de dar acceso a propiedades adyacentes y en las cuales las necesidades de tránsito de paso tienen poca o ninguna prioridad. Muchas calles locales están colocadas de tal manera que no puedan ser usadas por tránsito de paso.

•

En el siguiente nivel de jerarquización están las vías secundarias o colectores, las cuales combinan las dos funciones de enlazar las calles locales al sistema arterial y proveen el acceso local a propiedades adyacentes.

•

En el siguiente nivel están las arterias primarias. La función de las arterias primarias es proveer de viajes a velocidades más altas para el tránsito de paso. El acceso a propiedades adyacentes puede ser permitido si está diseñado de tal manera que no interfiera indebidamente con el tránsito de paso. En lugares donde se permite el acceso, normalmente se requiere de entradas y salidas bien diseñadas con adecuados radios de viraje y posibles rutas de aceleración / desaceleración. Las intersecciones entre las calles locales, colectores y vías primarias están normalmente al grado de intersecciones.

5

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

Figura 2-1 Jerarquía Funcional - Regional a Primaria

Sistema de Red Regional 1

Sistemade Red Subregional Sistema de Red Primaria Generadores Principales 1 = terminal de autotransporte

2

3

2 = centro comercial 3 = centro de abasto 4 = subcentro urbano

4 AM/Sedesol/Sep 94

6

Principios del Diseño de una Red

Figura 2-2 Jerarquía Funcional - Subregional a Local

AW/AG-289-1

Subregional Primaria Secundaria Local Paso a desnivel Intesección semaforizada Crucero a nivel no semaforizado

7

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

•

En el próximo nivel de jerarquización están las vías subregionales, las cuales proveen enlaces entre el sistema primario y los principales generadores de viajes por un lado y, el sistema regional por el otro. Los principales generadores de viajes incluyen la zona comercial central, otros subcentros mayores y las principales terminales para camiones interurbanos, carga enviada por carretera, trenes con carga, estadía, etc. El sistema subregional está caracterizado por la prohibición del acceso local. Las intersecciones pueden estar al nivel o al desnivel.

•

En el nivel más alto están las vías regionales, las cuales normalmente son el enlace entre una autopista de la ciudad con el sistema nacional de carreteras.

TABLA 2-1 RESUMEN DE LAS CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LAS CLASES FUNCIONALES CLASIFICACION FUNCIONAL Regional Subregional Primario Secundario Local

GRADOS DE ACCESO Ninguno Controlado* Controlado Regulado** Ilimitado

INTERSECCIONES

ESTACIONAMIENTO

Desnivel Desnivel o Nivel Desnivel o Nivel Nivel Nivel

Prohibido Prohibido Prohibido Regulado Permitido

* Acceso Controlado - Se permite el acceso a propiedades adyacentes siempre y cuando todas las entradas y salidas tengan una distancia adecuada de visibilidad, radio de giro y, donde sea necesario, carriles de aceleración o desaceleración. El principio a ser respetado es que la entrada y salida del tránsito no debe interferir con el tránsito de paso. ** Acceso Regulado - El acceso a las propiedades adyacentes puede permitirse si existe una distancia de visibilidad adecuada. Las entradas ciegas no deben ser permitidas.

2

NORMAS PARA EL PROYECTO DE UNA RED

Cada propuesta para construir una nueva vía o modificar una existente dentro de una área urbana es, antes que nada, una propuesta para modificar la red vial global; y es al nivel de la red donde debe iniciarse el proceso del proyecto. La práctica tradicional en las ciudades mexicanas ha sido examinar los problemas de tránsito desde un contexto muy limitado, como si sólo ocurrieran en un punto en particular y se pudieran, por lo tanto, resolver en ese solo punto o por una sola clase de tránsito. Las soluciones tradicionales puntualizan que se prohibe virar a la izquierda, construir puentes, o construir desviaciones. Esta clase de soluciones, rara vez, si alguna, lograron resultados que perduraran - el efecto por lo general es trasladar el problema a otra parte de la red.

8

Principios del Diseño de una Red

Para nuevas vías o vías modificadas sustancialmente, las primeras preguntas que deben contestarse son "¿Qué clase de intersecciones creará esta vía? y, ¿La incorporación de estas nuevas intersecciones será benéfica o perjudicial para el funcionamiento de la red?". La mayoría de las vías urbanas nuevas están proyectadas sin la adecuada atención a la clase de intersecciones realizadas, con el resultado de que muchas de estas instalaciones nuevas son generalmente perjudiciales al flujo del tránsito. Otra pregunta fundamental que debe contestarse es "¿Cuál será el nivel funcional de esta vía?", escogiendo entre los cinco niveles funcionales descritos previamente en el subíndice 2.1.4. Muchos de los parámetros del proyecto para la vía darán un resultado inmediatamente después de esta elección del nivel funcional. Al evaluar propuestas para cambiar la red, se debe aplicar el siguiente criterio: •

Integridad. - Hacer que la vía principal de la red (subregional y primaria) se conecte a todos los centros de actividades principales y al sistema regional.

•

Continuidad. - ¿Hay continuidad a lo largo de cada nivel del sistema?, por ejemplo: ¿Es continuo cada nivel en sí mismo?, ¿Se conectan los principales enlaces entre sí en forma lógica.

•

Conectabilidad. - ¿Existen intercambios adecuados entre corredores intersectados al sistema vial principal?, ¿Están permitidos todos los movimientos (generalmente 12) en cada intersección?. En muchas ciudades, se restringen los giros a la izquierda sobre gran parte de las intersecciones formadas por vías principales porque hay confusión, pero esto es por lo general un error.

•

Consistencia. - ¿Tienen una demanda uniforme las adaptaciones realizadas a lo largo de las secciones del corredor?. Por ejemplo, no es consistente el proveer un nivel separado de un intercambio en un punto, y después permitir estacionarse en la calle en las cuadras adyacentes o cercanas.

9

CAPÍTULO III. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE VIALIDADES URBANAS 1

VEHÍCULO DE PROYECTO

El vehículo de proyecto es un automotor seleccionado con las dimensiones y características operacionales usadas para determinar ciertas características de proyecto para vialidades, tales como ancho de la vía sobre tangentes y curvas, radios de curvatura horizontal y alineamiento vertical. La selección de un vehículo de proyecto tiene un importante punto de apoyo en la ejecución y costo de la vía. El uso de vehículos de proyecto más grandes implica instalaciones con mejor circulación y características de seguridad, mientras que el uso de un vehículo de proyecto más pequeño da por resultado costos menores en cuanto a construcción e impacto al medio ambiente. Escoger un vehículo de proyecto de tamaño adecuado, generalmente requiere de un compromiso entre ejecución y costo. Por un lado, el vehículo de proyecto seleccionado para una vía en particular, debe tener dimensiones y radio de viraje no más pequeños que casi todos los vehículos los cuales se espera que usen las instalaciones razonablemente. Por otro lado, puede ser irracional proyectar una vía para un vehículo grande que puede usar la vía sólo ocasionalmente. Al hacer la elección, es importante considerar la severidad de las consecuencias al escoger un vehículo demasiado pequeño. Por ejemplo, si se proyecta la vía de una calle local con radio de viraje demasiado pequeño como para provocar que un camión de entrega de mobiliario de tamaño medio entre a una vía secundaria con múltiples maniobras pero, si se espera que esta clase de vehículo entre a la vía no muy a menudo, entonces las consecuencias son leves y probablemente no justifiquen el costo agregado al especificar un vehículo grande. Por otro lado, no es aceptable proyectar calles locales o secundarias con dimensiones inadecuadas para carros de bomberos, aún y cuando se espere que la vía sea usada por este tipo de vehículos con una frecuencia muy baja. De la misma forma, sería peligroso proyectar una autopista de alta velocidad o vía regional con dimensiones inadecuadas para los vehículos más grandes que puedan usarlas. El método más comunmente usado para describir el flujo del tránsito en México es de acuerdo a los 9 tipos de vehículos definidos por la SCT indicados en la figura 3.1. Basado en el porcentaje típico de estos nueve tipos, la Secretaría de Comunicaciones y Transportes ha desarrollado cinco vehículos de proyecto para ser usados en proyectos de carreteras, los que se enlistan en la Tabla 3.1., así como sus principales características. Uno de éstos, el DE 450, fue desarrollado específicamente para regular el proyecto de vías rurales de volumen bajo y resulta irrelevante para condiciones urbanas. Los automóviles, como se representan por DE 335, casi nunca regulan el proyecto, así es que la selección de vehículos de proyecto es casi siempre entre el DE 610, el DE 1220 y, el DE

11

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

1525. La tabla 3-2 enlista los vehículos de proyecto que son generalmente aplicables a cada clase de vía, como se describe a continuación.

TABLA 3-2 VEHÍCULO DE PROYECTO POR NIVEL FUNCIONAL DE VIALIDAD CLASE DE VIALIDAD Regional Subregional Primaria Secundaria Local

VEHICULO DE PROYECTO DE1525 DE1525 (*) DE1525 (*) DE610 o DE1220 DE610

(*) A menos que esté específicamente prohibido por el Reglamento Local.

Figura 3-1 Clasificación de Vehículos

ESQUEMAS

TIPO DE VEHICULO

PERFIL

PLANTA Ap

Automoviles 2

Ap

Camionetas Autobuses

2

B

2

C2

C3 3 T2 - S1

Camiones

4

T2 - S2

T3 - S2 5 T2 - S1 R2

Fuente: Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras, SCT 1991, p. 69

12

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

Tabla 3-1 Características de los Vehículos de Proyecto

CARACTERISTICAS

VEHICULO DE PROYECTO DE - 335

DE - 450

DE - 610

DE - 1220

DE - 1525

L

580

730

915

1525

1675

DE

335

450

610

1220

1575

Distancia entre ejes extremos del tractor

DET

—

—

—

397

915

D

Longitud total del vehículo

I

Distancia entre ejes extremos del vehículo

M E

Distancia entre ejes del semiremolque

DES

—

—

—

762

610

N

Vuelo delantero

Vd

92

100

122

122

92

S

Vuelo trasero

Vt

153

180

183

183

61

I

Distancia entre ejes tándem tractor

Tt

—

—

—

—

122

O

Distancia entre ejes tándem semiremolque

Ts

—

—

—

122

122

N

Distancia entre ejes inferiores tractor

Dt

—

—

—

379

488

E

Dist. entre ejes interiores tractor y semiremolque

Ds

—

—

—

701

793

S

Ancho total del vehículo

A

214

244

259

259

259

Entrevía del vehículo

EV

183

244

259

259

259

E

Altura total del vehículo

Ht

167

214-412

214-412

214-412

214-412

N

Altura de los ejes del conductor

Hc

114

114

114

114

114

Altura de los faros delanteros

Hf

61

61

61

61

61

Altura de los faros traseros

Ht

61

61

61

61

61

1°

1°

1°

1°

1°

cms.

Angulo de desviación del haz de luz de los faros Rg

732

1040

1281

1220

1372

Vehículo vacío

Wv

2500

4000

7000

11000

14000

Vehículo cargado

Wc

5000

10000

17000

25000

30000

Radio de giro mínimo (cm)

PESO TOTAL (Kg) Relación Peso/Potencia

(Kg/ HP)

Wc/P

VEHICULOS REPRESENTADOS POR EL DE PROYECTO

PORCENTAJE DE VEHICULOS DEL TIPO INDICADO CUYA DISTANCIA ENTRE EJES EXTREMOS (DE) ES MENOR QUE LA DEL VEHICULO DEL PROYECTO

PORCENTAJE DE VEHICULOS DEL TIPO INDICADO CUYA RELACION PESO/POTENCIA ES MENOR QUE LA DEL VEHICULO DEL PROYECTO

45

90

120

180

180

Ap y Ac

C2

B.- C3

T2 - S1

T3 - S2

T2 - S2

OTROS

Ap y Ac

99

100

100

100

100

C2

30

90

99

100

100

C3

10

75

99

100

100

T2 - S1

0

0

1

80

T2 - S2

0

0

1

93

T3 - S2

0

0

1

18

Ap y Ac

98

100

100

100

100

C2

62

98

100

100

100

99 78

100 90

C3

20

82

100

100

100

T2 - S1

6

85

100

100

100

T2 - S2

6

42

98

98

98

T3 - S2

2

35

80

80

80

Fuente: Manual de Proyecto Geométrica de Carreteras, SCT 1991 p. 88

13

98

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

•

En calles locales de áreas puramente residenciales, más del 99 % del tránsito será de automóviles. Volúmenes pequeños de camiones C2 pueden esperarse en la forma de vehículos de entrega de gas, agua y para la recolección de basura sobre una base regular y, ocasionalmente camiones C3 pueden entregar mobiliario y aparatos. Así es que el vehículo de proyecto recomendado es el DE610.

•

En vías regionales o subregionales, el 99% de tránsito puede ser de una clase de proyecto menor que T2-S1-R2 y eso puede sugerir que un DE1220 sería un vehículo de proyecto aceptable. Pero, a menos que a los vehículos con tándem se les impida efectivamente usar las instalaciones por ley y programas para hacer cumplir el reglamento, el fracaso para proveer a estos vehículos de rampas de salida o intercambios puede llevarnos a bloquear las instalaciones y los posibles accidentes multivehículares con consecuencias fatales. Así, el vehículo proyectado apropiado para vías regionales o subregionales es el DE11525.

•

Las Vías Primarias, por definición, sirven principalmente al tránsito de paso. Este tipo de tránsito tiende a cambiar en exceso durante las horas estipuladas dependiendo del crecimiento global del área urbana. A menos que haya una política específica en toda la ciudad en contra de los grandes trailers articulados, entonces el vehículo diseñado para vías primarias debe ser el DE1525. Si esta política restrictiva existe, debe regir el DE 1220.

•

El uso de vías secundarias varía grandemente dependiendo del grado de continuidad ofrecida y su relación con el sistema de vías primarias. Las vías secundarias siempre servirán a una combinación de tránsito local y de paso. Donde existe uso comercial o industrial en las vías secundarias o en las vías locales, o si se usa la vía secundaria como una alternativa para el sistema primario, entonces el vehículo de proyecto apropiado es el DE 1220. Por el otro lado, si sólo sirve a las áreas residenciales, entonces el DE610 será el adecuado.

Los vehículos de proyecto especificados en la tabla 3-2 deben, por consiguiente, interpretarse como sugerencias. Son posibles las variaciones, pero deben ser justificadas cuidadosamente, basadas en datos sólidos de las características de la flota vehicular que se usa y se espera que utilice las instalaciones en cuestión.

2

VELOCIDAD DE PROYECTO

La velocidad de proyecto es la velocidad máxima segura que se puede mantener en una sección específica de una vía, cuando la configuración del proyecto geométrico de la vía rija. Una vez seleccionada, todas las características pertinentes de la vía deben estar relacionadas a la velocidad de proyecto para obtener un proyecto balanceado. Algunas características, tales como la curva horizontal y vertical, la elevación y la distancia de visibilidad, se encuentran directamente relacionadas con la velocidad de proyecto. Cuando se hace un modificación a la velocidad de proyecto, muchos elementos en el proyecto de la vía cambian. La selección de una velocidad de proyecto es una de las más importantes decisiones que un proyectista de vías debe hacer, dado que tiene un efecto profundo en el costo y en la

14

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

seguridad de las instalaciones. Una sola velocidad de proyecto debe dirigirse a una sola instalación, una vez seleccionada, la velocidad de proyecto se debe mantener y no alterarse. La tabla 3-3 registra los rangos de velocidades de proyecto para vías urbanas, de acuerdo con la clasificación funcional de la vía, la topografía global y, en el caso de arterias primarias, con respecto a su localización en el área urbana. Con el rango de velocidades dadas en la tabla, el proyectista debe seleccionar la velocidad más alta, a menos de que encuentre razones que lo obliguen a aceptar velocidades más bajas debido a factores económicos, operacionales o ambientales. En general, las velocidades más altas deben siempre requerirse para instalaciones nuevas en áreas circundantes o fraccionamientos nuevos. Las velocidades menores que la máxima, pero no menores que la mínima de las indicadas en la tabla, estarán a menudo justificadas para vías cercanas al centro histórico o en áreas sensiblemente ecológicas. Las velocidades de proyecto para vías primarias dependen de la topografía, del uso de la tierra de los alrededores y, de la demanda de tránsito. Para muchas arterias urbanas, el número de intersecciones y el nivel de flujo de tránsito son los que limitan las velocidades de operación a menos de 80 km/hr, así es que proyectar a ese nivel sería un desperdicio innecesario. Por otro lado, si los volúmenes del tránsito son bajos y no hay intersecciones frecuentes, las velocidades más altas pueden obtenerse, especialmente durante los periodos fuera de las horas pico; en estas situaciones se debe usar un valor de 80 km/hr. Es importante que una vez escogida una velocidad de proyecto se mantenga desde el principio hasta el final de una vía o serie de secciones. Los cambios deben permitirse solamente en zonas de transición adecuadas. Sería inseguro, por ejemplo, proyectar un viaducto para 70 km/hr. entre dos tangentes de 80 km, pero es perfectamente aceptable proyectar rampas con velocidad más bajas dado que son transiciones lógicas y esperadas.

TABLA 3-3 VELOCIDAD DE PROYECTO POR NIVEL FUNCIONAL DE VIALIDAD. (Km/hr.)

Clase Regional Subregional Primaria (Centro) Primaria (Periferia) Secundaria Local

_____________ Plano 110 90 50-65 65-80 30-65 30-50

Topografía Lomerio 90 80 50-65 60-75 30-60 30-50

15

______________ Montaña 80 70 50-65 55-70 30-55 30-50

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

3

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

La distancia de visibilidad es la longitud visible de la vía para el conductor. La distancia mínima visible disponible en una vía debe ser suficientemente larga para permitirle al vehículo viajar a la velocidad de proyecto y parar antes de alcanzar un objeto estacionado en su ruta. La distancia de visibilidad, en cada punto a lo largo de la vía, debe ser por lo menos la requerida para un operador por abajo del promedio o para que un vehículo pare en esta distancia. La distancia de visibilidad de parada es la suma de dos distancias: la distancia recorrida por el vehículo desde el instante que el conductor ve un objeto necesitando parar aplicando los frenos y, la distancia requerida para detener el vehículo desde el instante que se empiezan a aplicar los frenos; se refiere a una distancia de reacción de los frenos y, la distancia de frenado, respectivamente. Basado en estudios de los hábitos de los conductores, se usa en este manual un tiempo de reacción de frenos de 2.5 segundos.

dvp

= distancia de visibilidad de parada, en metros d d = rv + fv

drv

= distancia de reacción (en metros) para velocidad de proyecto v (en km/h) = 2.5 v / 3.6

dfv

= distancia de frenado (en metros) para velocidad de proyecto v (en km/h) = v2 /{254 (fv + p)}

en donde

fv

= coeficiente de fricción para velocidad de proyecto v

p

= la pendiente vertical, 0 < p < 1. Nótese que p es positivo en el sentido ascendente y negativo en el sentido descendente.

Los valores de fv han sido determinados empíricamente basados en muchos estudios de interacción entre llantas/pavimento. Los valores para usarse en cada velocidad de proyecto se indican en la tabla 3-4. Esta tabla también indica la distancia de visibilidad de parada mínima requerida para cada velocidad de proyecto sobre terreno plano

16

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

TABLA 3-4 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA EN TERRENO PLANO (PENDIENTE = 0) Velocidad de Proyecto

Tiempo de Distancia Reacción

Km/hr 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Seg. 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

4

ALINEAMIENTO VERTICAL

4.1

Pendientes

Coef. de Fricción

M 20.8 27.8 34.7 41.7 48.6 55.6 62.5 69.4 76.4

0.400 0.380 0.360 0.340 0.325 0.310 0.305 0.300 0.295

Distancia de Distancia de Frenado Visibilidad de Parada m m 8.86 29.7 16.58 44.4 27.34 62.1 41.69 83.4 59.36 108.0 81.28 136.8 104.56 167.1 131.23 200.7 161.48 237.9

La tabla 3-5 indica los niveles máximos permitidos para cada una de las cinco clases de vías, para cada una de las tres topografías básicas y, para el rango aceptable de velocidad de proyecto. Hay dos valores para cada caso, indicados en las columnas A y B. Los valores en la columna “a” son para pendientes ascendentes no más largas de 150 m, mientras que los valores en la columna “b” son para pendientes ascendentes más largas y para pendientes descendentes de cualquier longitud.

17

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

Tabla 3-5 Pendientes Máximas

Clase Funcional

Regional

Subregional

Primaria

Secundaria

4.2

Plano

Proyecto

Lomerío

Montañoso

a

b

a

b

A

b

80

6.0

5.0

7.0

6.0

8.0

7.0

90

5.0

4.0

6.0

5.0

7.0

6.0

100

4.0

3.0

5.0

4.0

6.0

5.0

110

4.0

3.0

5.0

4.0

6.0

5.0

70

7.5

6.5

9.0

8.0

10.0

9.0

80

6.5

5.5

8.0

7.0

9.0

8.0

90

5.5

4.5

7.0

6.0

8.0

7.0

50

9.0

8.0

10.5

9.5

12.0

11.0

60

8.5

7.5

10.0

9.1

11.5

10.5

70

8.0

7.0

9.5

8.5

11.0

10.0

80

7.0

6.0

9.0

8.0

10.0

9.0

30

12.0

11.0

13.5

12.5

15.0

14.0

40

11.0

10.0

12.5

11.5

14.0

13.0

50

10.0

9.0

11.0

10.0

13.0

12.0

60

9.0

8.0

10.5

9.5

12.0

11.0

30

12.0

11.0

14.0

13.0

16.0

15.0

40

11.0

10.0

13.0

12.0

15.0

14.0

50

10.0

9.0

12.0

11.0

14.0

13.0

Km/h

Local

Pendiente Máxima (%)

Velocidad de

Curvas Verticales

Las curvas verticales están proyectadas como parábolas en las cuales el desplazamiento vertical de la tangente varía con el cuadrado de la distancia horizontal del punto de la tangencia y, en el cual la segunda derivativa del perfil vertical es una constante sobre la longitud de la curva. Para medir la visibilidad se considera la altura de los ojos del conductor sobre el pavimento, de 1.07 m. Se debe notar que este valor es más bajo que el 1.14 m especificado en el Manual de la SCT y refleja cambios en las características del proyecto en vehículos para pasajeros desde 1960. Para medir la distancia de visibilidad de parada, la altura del objeto que debe ver el conductor, es de 0.15 m.

18

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

4.2.1 Curvas Verticales en Cresta El mayor control para operar seguramente en curvas verticales en cresta, lo constituye la estipulación de distancias de visibilidad suficientes para la velocidad de proyecto. La distancia mínima de visibilidad para paradas debe estar prevista en todos los casos. El argumento siguiente usa las variables indicadas y definidas en la figura 3-2. La longitud mínima de una curva vertical en cresta Lmin está calculada usando la ecuación [3-1] y [3-2] abajo y los resultados comparados a la distancia de visibilidad de parada dvp. Si la longitud calculada es más grande que dvp, se usa el valor de la ecuación 1. Si el valor es menor que dvp, se usa el valor de la ecuación 3-2 , excepto el valor de Lmin nunca debe ser menor que la mitad de la velocidad de proyecto.

Si: dvp < Lmin, entonces A dvp 2 Lmin = ____________________________ 100 { [ ( 2 h1) 0.5 ] + [ ( 2 h2) 0.5 ] }

=

A dvp2 ______ 404

[Ecuación 3-1 ]

Si : dvp > Lmin, entonces 200 ( h1 0.5 + h2 0.5 ) 2 Lmin = 2 dvp - ______________________ A = 2 dvp - (404 / A)

[Ecuación 3-2]

4.2.2 Curvas Verticales en Columpio El criterio principal para proyectar curvas verticales en columpio es el siguiente: la longitud de la vía iluminada por las luces delanteras de un vehículo en la noche no debe ser menor a la distancia de visibilidad de parada para la velocidad de proyecto. Como era el caso en las curvas verticales en cresta, hay dos fórmulas dependiendo de si el valor calculado de Lmin es más grande o menor que dvp: Si dvp < Lmin, úsese la ecuación 3-3, de otro modo usar 3-4, excepto que Lmin nunca debe ser menor que la mitad de la velocidad de proyecto

19

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

Caso 1:

dvp < Lmin

Lmin

A (dvp2 ) ----------------120 + 3.5 dvp

=

Caso 2:

dvp > Lmin

Lmin

=

120 + 3.5 dvp 2 dvp - ----------------A

5

SECCIONES TRANSVERSALES

5.1

Tipos de Secciones

[Ecuación 3-3]

[Ecuación 3-4]

Existen tres tipos básicos de secciones transversales, tal y como se indica en la Figura N° 3.51 y como se describen a continuación. • • •

Sección sencilla Sección separada Sección compuesta

5.1.1 Sección Sencilla Una sección sencilla consiste en un arroyo de uno o dos sentidos de circulación, con acotamientos o banquetas a cada lado. Esta es la sección más común en las áreas urbanas. El ancho del arroyo de circulación puede variar en el rango de 5 m a 40 m. Las ventajas de una sección sencilla en comparación con las otras son: •

Para un determinado número de carriles es la más angosta y por eso requiere menos derecho de vía

•

Es la más manejable para el diseño de intersecciones.

•

Permite a los vehículos distribuirse libremente entre todos los carriles de circulación y así aprovechar toda la capacidad potencial de la vía.

•

En el caso de tramos de doble sentido y con flujos relativamente bajos, esta sección permite el acceso directo a las propiedades colindantes desde ambos sentidos de circulación, quedando así, no son necesarios los retornos en U.

La principal desventaja de una sección sencilla es que, en el caso de tramos con una alta velocidad de marcha (promedio superior a los 50 km/h) no ofrece ninguna protección contra choques de frente. 20

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

5.1.2

Sección Separada

Una sección separada consiste en dos arroyos de circulación de sentido único, separado por una camellón central y banquetas o acotamientos a los dos lados. Las ventajas de este tipo de sección son: •

En el caso de tramos de alta velocidad de marcha (promedio de 50 km/h o más) un camellón central suficientemente ancho o con una barrera central, reduce la posibilidad de choques de frente, siempre y cuando se respeten los lineamientos sobre espacio lateral libre (sección 3.5.2.4) y de visibilidad (3.5.2.5)

•

Un camellón central da la posibilidad de construir carriles para retornos en U y vueltas a la izquierda protegidos del tránsito de frente y así disminuir el riesgo de choques de alcance.

Las desventajas de una sección separada son: •

Una sección separada puede requerir de un derecho de vía más amplio comparado con una sección sencilla. En el caso de una vialidad con frecuentes intersecciones que incluyen carriles exclusivos para vueltas a la izquierda, resulta casi igual el ancho necesario para una sección sencilla y una separada.

•

Por restringir las entradas a la izquierda desde las propiedades colindantes y las vías transversales, estas vueltas se transforman en retornos en U, que pueden interferir aún más en la capacidad y seguridad de la vialidad (ver la Figura 3.5-2). Esta desventaja solamente se refiere a vialidades de bajo volumen (en caso contrario, los altos volúmenes de tránsito de paso impedirían las entradas de vuelta izquierda al igual que un camellón). La desventaja causada por el desvío disminuye a medida que se proporcionan aperturas para retornos con mayor frecuencia.

Los factores que influyen en la elección de una sección sencilla o separada incluyen: •

Si el derecho de vía disponible es suficientemente ancho para un camellón

•

El tipo de acceso permitido a las propiedades colindantes y posibles conflictos entre el tránsito de frente y las vueltas a la izquierda para entrar o salir de estas propiedades.

•

Si es necesario o no proporcionar carriles protegidos para vueltas a la izquierda y/o retornos

De acuerdo con el planteamiento hecho en el punto 3.1.5.4 sobre secciones de perfil discontinuo, la topografía normalmente no entra como factor en la elección de secciones transversales de vialidades urbanas.

21

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

5.1.3

Sección Compuesta

Una sección transversal compuesta consiste en un corredor central bordeado por camellones laterales que lo separen de los arroyos laterales. El corredor central puede ser un arroyo de doble sentido, o dos cuerpos de sentido único separados por un camellón central (ver la Figura No. 3.5-1). Son diversos los motivos por los que se construyen vialidades de sección compuesta: •

Urbanistas y paisajistas europeos en el siglo diecinueve las promovieron como una herramienta para dar paso a los altos volúmenes de tránsito de tracción humana y animal y, al mismo tiempo, para embellecer la ciudades con los árboles y los jardines sembrados en los camellones centrales y laterales. Los Campos Elíseos de París y el Paseo de la Reforma en la Cd. de México representan unos de los espacios urbanos más notables en la historia del urbanismo.

•

Otro motivo para la construcción de secciones compuestas es el de separar el tránsito local o lento del tránsito rápido o de paso.

22

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

Figura 3.5-1 Tipos de Sección Transversal

a: Continua

1. Sencilla

2. Separada

3. Compuesta

SED/JA28994**

23

b: Discontinua

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

Figura 3.5-2 Impacto de un Camellón Separador en la Trayectoria de los Vehículos AW/AG-289-2

24

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

•

Un tercer motivo para elegir una sección compuesta, muy común en México, es el de complementar con carriles laterales de acceso local a una carretera cuya construcción anticipó el desarrollo urbano de los terrenos colindantes. Muchas veces, los caminos abiertos se construyen con una rasante elevada, a fin de mejorar el desagüe de la base y subbase del pavimento.

Además de las ventajas potenciales arriba mencionadas, a menudo las vialidades de sección compuesta crean graves problemas operacionales para el tránsito automotor, de los cuales pueden encontrarse ejemplos en casi todas las ciudades del país. Las desventajas potenciales de la sección compuesta son las que se describen a continuación: •

En un crucero a nivel, la introducción de cuerpos laterales complica la operación por añadir movimientos conflictivos y así crear nuevos focos de conflicto, alargar el tamaño de la intersección y, en el caso de intersecciones semaforizadas, aumentar la proporción del tiempo perdido en cada ciclo de semáforo.

•

Normalmente, las entradas y salidas del corredor central se realizan a través de aperturas en camellones laterales mal diseñados, lo que crea condiciones de alto riesgo y baja capacidad.

En términos de ingeniería de tránsito, se considera la sección compuesta como un anacronismo que se justifica solamente en casos en que una vialidad de nivel funcione en forma primaria (ver 2.1.4, clasificación funcional), se introduzca en una área urbana ya desarrollada y para lo cual no exista ninguna otra alternativa factible de proporcionar acceso a las propiedades adyacentes. Como ejemplo de una alternativa, la Figura 2-2 muestra una red esquemática en la que todo el acceso a las vialidades primarias están concentradas en los entronques con vialidades secundarias. No obstante esos problemas, existen circunstancias en que una sección compuesta es la única solución posible. En la proyección de una sección compuesta, el diseño de las entradas y salidas entre los cuerpos laterales y el corredor central rigen las mismas reglas y lineamientos que en el diseño de rampas de carreteras de flujo continuo, como se describe en la sección 11.6.4 del Manual de SCT. 5.1.4

Sección de Perfil Vertical Continuo y Discontinuo

En el diseño de caminos abiertos y, afortunadamente, de algunas vialidades urbanas, una práctica común para disminuir el costo de los terraplenes es mejorar el drenaje del cuerpo central y/o disminuir el impacto ambiental para desarrollar los dos cuerpos de la vialidad con perfiles verticales independientes, lo que resulta en una sección transversal con perfil vertical discontinuo, como se muestra en la columna b de la Figura 3.5-1. Aunque resulte más económico en términos de construcción, la técnica de sección discontinua no es apropiada en zonas urbanas donde hay frecuentes necesidades de proveer comunicación entre o a través de los dos cuerpos separados. En gran parte de las ciudades medias y grandes del territorio nacional, se observan muchos casos de vialidades primarias construidas originalmente con secciones discontinuas a las que fueron añadidas posteriormente aperturas eventuales con un camellón separador, con el fin de permitir retornos; siendo imposible desarrollar intersecciones de cuatro ramas con las nuevas vías secundarias o locales que se construyeron a lo largo de los años. Los retornos así construidos 25

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

no son satisfactorios debido al perfil acentuado que dificulta, tanto la visibilidad como la aceleración y, a menudo, provoca golpes de los chasises con el pavimento. Los desvíos impuestos por este tipo de sección aumentan sensiblemente los costos de operaciones de vehículos y perjudican la capacidad y nivel de servicio de la vialidad. Por las desventajas antes citadas, es importante que todas las vialidades en zonas urbanas y suburbanas conserven secciones continuas, como se muestra en la Figura 3.5-1, mismas que no existían en el momento de su construcción inicial ya que ninguna vialidad transversal demandaba retornos. La única excepción a esta regla sería en los tramos en que, debido a las fuertes pendientes verticales o a disposiciones jurídicas que específicamente lo prohiban, no existe ninguna perspectiva de desarrollo de vialidades transversales o cualquiera otra generadora de viajes vehiculares a lo largo del tramo en el futuro. 5.2

Elementos de Diseño

La Tabla 3.5-1 resume los valores mínimos y deseables de los parámetros de diseño relacionados con la proyección de secciones transversales de vialidades urbanas. Los valores deseables deben de regir en todo proyecto de vialidades nuevas. En el caso de mejoramiento de vialidades existentes en zonas urbanas, muchas veces no es posible conseguir el derecho de vía que sería indicado por los valores deseables y, por tanto, habrá que diseñar el proyecto de los valores mínimos. 5.2.1 Ancho de Arroyos y Carriles El ancho mínimo de un carril de circulación es de 3.2 m y el deseable es de 3.5 m para todos los movimientos direccionales (frente y vueltas a la izquierda o derecha). El ancho mínimo de carriles de estacionamiento es de 3.2 m, sin embargo, siempre que sea posible debe de proporcionarse un ancho igual a un carril de circulación por la probabilidad de que en el futuro se convierta en un carril de circulación. El ancho mínimo de un arroyo de sentido único es de 5.0 m ya que, al igual que el estacionamiento prohibido, siempre habrá ocasiones en que un vehículo quede descompuesto o temporalmente parado en el arroyo por cualquier otro motivo. El ancho deseable sería 7.0 m por las mismas razones citadas anteriormente. El ancho mínimo de un arroyo de sentido único con un carril de circulación y uno de estacionamiento, es de 6.4 m pero el deseable es de 7.0 m. Con estacionamiento en los dos lados, el ancho se incrementa para 9.6 m mínimo y 10.5 deseable. El ancho de un arroyo de doble sentido y sin estacionamiento puede ser, en casos extremos, tan reducido como 6.4 m, siempre y cuando ya exista en la ciudad un programa eficaz de vigilancia. En caso contrario, debe de proporcionársele no menos de 7.0 m de ancho. Si se permite el estacionamiento, se incrementarán los valores de ancho 3.2 m (mínimo) ó 3.5 m (deseable) por cada carril de estacionamiento permitido. 5.2.2 Ancho de Camellones El ancho requerido para un camellón central depende de sus funciones:

26

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

•

Si pretende crearse aperturas para retornos en U y, los volúmenes de tránsito en la dirección opuesta fueran no muy altos (no mas que 300 vehículos / hora) se puede considerar como una opción mínima un ancho que permita el retorno entre el carril interior y el exterior del sentido opuesto. En el caso de la construcción de una nueva vialidad en áreas de la periferia urbana, o en el caso de volúmenes en el sentido contrario, se debe de proporcionar un ancho suficiente para que el vehículo de proyecto realice completamente su retorno del carril interior al carril interior del sentido contrario.

•

Si se prohiben los retornos en U, pero se requieren carriles protegidos para las vueltas a la izquierda, el ancho debe de ser suficiente para acomodar un carril de 3.2 m y una faja separadora de no menos de 0.5 m (mínimo) o 0.8 m (deseable).

•

Si se prohiben tanto las vueltas a la izquierda como los retornos en U, el ancho mínimo sería de 0.5 m y de 1.0 m, deseable.

5.2.3 Pendientes Transversales Además de la sobreelevación requerida para mantener la estabilidad del vehículo, se requiere también una pendiente transversal mínima para garantizar el drenaje de las aguas pluviales del pavimento. Esta pendiente mínima de bombeo depende en la superficie de rodamiento, tal y como se describe en la Tabla 3.5-1. 5.2.4 Espacio Libre Lateral Una colisión a 25 km/h entre un vehículo compacto y el tronco de un árbol de 10 cm de grueso puede matar a los ocupantes del automóvil. Para que los camellones sirvan a su función principal, que es de seguridad, debe de evitarse la plantación de árboles dentro del área de espacio libre en los camellones separadores, de acuerdo con las cifras listadas en la Tabla 3.5-1. 5.2.5 Visibilidad Para plantar árboles o arbustos en un camellón central o lateral, se deben respetar los lineamientos de la sección 11.4.9 del Manual de SCT.

27

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

Tabla No. 3.5-1 Parámetros de Diseño de Camellones Separadores

Elemento Ancho de Carriles estacionamiento de frente y de vueltas

Valor Mínimo

Valor Deseable

3.2m 3.2m

3.5m 3.5m

Ancho de Arroyo Sentido Unico sin estacionamiento con estacionamiento un lado con estacionamiento ambos lados Doble Sentido sin estacionamiento con estacionamiento un lado con estacionamiento ambos lados

5.0m 6.4m 9.6m

6.4m 7.0m 10.5m

6.4m 9.6m 12.8m

7.0m 7.0m 15.m

Ancho de Camellones Centrales Con Retornos en U, Permitidos Vehículo de proyecto DE610 * Vehículo de proyecto DE1220 * Vehículo de proyecto DE1525 * Sin Retornos, con Vueltas Izquierda Sin Retornos y Vueltas

16.0 15.0 18.0 3.7m 0.5m

20.0m 18.0m 21.0m 4.0m 1.0m

Pendiente de Bombeo Concreto asfáltico y hidráulico Tratamiento y riego de sello Revestimiento de grava

1.5 a 2.0 2.0 a 2.5 3.0 a 4.0

Espacio Libre Lateral de todo tipo obstáculo físico o visual de obstáculos con diámetro > 10cm

0.5m 6.0m

0.7m 10.0m

* ver Tabla 3.1-1, Características de los Vehículos de Proyecto

6 CURVAS HORIZONTALES Los proyectos de curvas horizontales deben de seguir las metodologías del Capitulo VII del Manual de Diseño de Proyecto Geométrico de Carreteras de SCT.

28

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

7 GALIBO VERTICAL El gálibo vertical entre la superficie de rodamiento y un obstáculo superior, sea una señal o un puente, es de 5.0 m (mínimo) en proyectos de mejoramiento y, de 5.5 m (deseable) para todo proyecto de vialidad nueva.

8 GUARNICIONES Existen dos tipos básicos de guarniciones: verticales y achaflanadas (ver la Figura N° 3.8-1). La de tipo vertical sirve para separar el arroyo de circulación vehicular de la banqueta, mientras que la de tipo achaflanada permite que los vehículos suban a la guarnición fácilmente. Si la orilla del arroyo de circulación consiste en una banqueta (zona peatonal) o en una área de plantación de arbustos o flores, debe de colocarse una guarnición tipo vertical para su protección contra la intrusión de vehículos. La única ocasión en que debe de usarse una guarnición achaflanada es cuando quieren definirse las orillas de isletas de canalización. Figura No. 3.8-1 Tipos de Guarniciones

15

8

20 15 CARPETA

CARPETA 40 min

BASE

SUB - BASE

TERRACERIAS

40 min

BASE

SUB - BASE

20

TERRACERIAS

VERTICAL

20

ACHAFLANADA

Fuente: Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras S C T 1 9 9 1

29

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

9 BANQUETAS La Tabla No. 3.9-1 enlista los anchos mínimos y deseables de banquetas, de acuerdo con la zona urbana de que se trate.

Tabla 3.9-1 Ancho de Banquetas Zona

Mínimo 1.5m 1.2m 1.0m

Centro Subcentro Areas periféricas y suburbanas

Deseable 2.0m o más 1.75m 1.5m

10 TOPES 10.1 Introducción Los topes son sólo para ser usados como control de velocidad en vialidades locales (por ejemplo, donde puede haber menores de edad en la vialidad) El diseño, análisis y evaluación de los dispositivos para el control del tránsito, difieren dependiendo de si son aplicados con el propósito de controlar la velocidad o el crucero. Los dispositivos para el control de la velocidad del tránsito o los aspectos geométricos, se instalan con el propósito específico de reducir la velocidad del vehículo en un tramo del arroyo. Estos incluyen las señales de alto, semáforos, estrechamientos del arroyo, así como una variedad de obstáculos físicos construidos dentro del arroyo, que incluyen topes, boyas y vibradores. El propósito es llevar a los vehículos a una parada total o parcial en varios puntos; en teoría, esto evitará el exceso de velocidad. Un dispositivo de control de crucero, por otro lado, tiene la intención de controlar el movimiento de los usuarios del arroyo en un sólo lugar, generalmente señalando el derecho de vía de los vehículos deteniendo flujos conflictivos. Ejemplos de los dispositivos del control de crucero son los semáforos y las señales de alto en las intersecciones, u obstáculos físicos, adyacentes a importantes cruceros como escuelas u otros.

30

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

Tabla 3-6 Requisitos para la Instalación de Semáforos

Volumen

No. de Carriles por Sentido Calle de Volumen Mayor

Calle de Volumen Menor

1

1

Solución Calle de Volumen Mayor

Calle de Volumen Menor

2

1

1

2

2

Peatones Recomendada

(2 sentidos)

2

Vehículos

(sentido mayor)

(2 sentidos)

500

y

150

semáforo

750

y

75

semáforo

600

y

150

semáforo

900

y

75

semáforo

600

y

200

semáforo

900

y

100

semáforo

500

y

200

semáforo

750

y

100

semáforo

sin refugio

todos

600

y

150

semáforo

con refugio

todos

1000

y

150

semáforo

10.2 Los Topes como un Control de la Velocidad El uso de topes para el control de la velocidad es extremadamente controversial en todos los países. La mayoría de los Ingenieros en Transporte están de acuerdo en que la mejor forma de controlar la velocidad, es por medio de un programa bien manejado encaminado hacia el cumplimiento forzoso de la política de los limites de la velocidad, incluyendo el monitoreo sistemático de la velocidad y la aplicación consistente de multas a infractores. Desafortunadamente, pocas ciudades en la República Mexicana tienen un cuerpo policiaco de tránsito capaz de implantar esta clase de programas, así es que deben buscarse otras soluciones. El defecto básico de los dispositivos para el control de la velocidad es que suelen resultar contraproducentes. En cualquier carretera urbana existe una velocidad máxima segura, por lo general en el rango de los 40-80 km/hr. Los accidentes que ocurren son por manejar por arriba de este límite. Los obstáculos hacen que las personas que manejan un vehículo hagan un alto casi total en ciertos puntos, pero les permite viajar a cualquier velocidad en los puntos intermedios. No obstante, según la evidencia reportada, los obstáculos por sí mismos pueden causar accidentes.

31

Manual de Diseño Geométrico de Vialidades

Los topes nunca deben usarse para el control de la velocidad en ciudades que cuentan con una organización efectiva de policía de tránsito. Sin embargo, para ciudades que no cuentan con una policía de tránsito efectiva, existen ciertas circunstancias donde los topes son la única solución para resolver los problemas del exceso de velocidad.

10.2.1 Vías Locales Los topes se pueden construir en calles residenciales locales a intervalos de no menos de 50 m, si son solicitados por la mayoría de los residentes.

10.3

Diseño de Topes

El propósito de un tope no es llevar al vehículo a un alto total, sino a una reducción de la velocidad a entre 5 y 10 km/hr. Esto conduce a provocar daños a la suspensión de los vehículos y a tener un sistema exhausto, así como a un alto gasto de gasolina. Una investigación llevada a cabo durante los años setentas en el Transport and Road Research Laboratory de Inglaterra (TRRL), determinó que la forma parabólica con un perfil bajo es el diseño más eficiente para obstáculos viales, ya que permite al tránsito viajar a una velocidad razonable (10 km/hr), pero todavía infringe un fuerte golpe al tránsito de alta velocidad. El perfil TRRL ha sido aceptado ahora por ingenieros de transporte en la mayoría de los países como el diseño más eficaz y, es el recomendado por la SEDESOL para ser usado en las ciudades mexicanas. La Figura 3-4 indica la forma y dimensiones para un obstáculo de perfil parabólico; se muestran tres tamaños diferentes. Debido a que la altura vertical es relativamente pequeña, es más fácil obtener la forma apropiada usando el tamaño más grande. Por otro lado, la experiencia demuestra que el más pequeño, con el diseño de altura menor, resulta más eficiente como un implemento para controlar el tránsito. El ingeniero debe seleccionar uno de los tres tamaños basado en su opinión sobre la habilidad de las unidades de trabajadores locales para realizar las especificaciones del diseño.

32

Elementos Geométricos de Vialidades Urbanas

Figura 3-4 Diseño de Topes

h

y x L/2

L

L=

3.6 m

L=

2m

L=

1.6 m

h=

100 m

h=

65 m

h=

60 mm

x (metros)

y (mm)

x (metros)

y (mm)

x (metros)

y (mm)

0

0

0

0

0

0

0.1

10.80247

0.1

12.35

0.1

14.0625

0.2

20.98765

0.2

23.4

0.2

26.25

0.3

30.55556

0.3

33.15

0.3

36.5625

0.4

39.50617

0.4

41.6

0.4

45

0.6

55.55556

0.6

54.6

0.6

56.25

0.8

69.1358

0.8

62.4

0.8

60

1

80.24691

1

65

1

56.25

1.2

88.88889

1.2

62.4

1.2

45

1.4

95.06173

1.4

54.6

1.3

36.5625

1.6

98.76543

1.6

41.6

1.4

26.25

1.8

100

1.7

33.15

1.5

10.0625

2

98.76543

1.8

23.4

1.6

0

2.2

95.06173

1.9

12.35

2.4

88.88889

2

0

33

CAPÍTULO IV.

INTERSECCIONES A NIVEL

El diseño de las intersecciones a nivel debe de seguir los lineamientos al respecto del Capitulo XI del Manual de Diseño de Proyecto Geométrico de Carreteras de SCT.

35

CAPÍTULO V.

INTERSECCIONES A DESNIVEL

El diseño de las intersecciones a desnivel debe de seguir los lineamientos al respecto del Capitulo XI del Manual de Diseño de Proyecto Geométrico de Carreteras de SCT.

37

BIBLIOGRAFIA Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras, 1991 American Association of State Highway and Transportation Officials, A Policy on Geometric Design of Highways and Streets, 1990 Institute of Transportation Engineers, Guidelines for Urban Major Street Design, 1984 National Cooperative Highway Reseach Program Report No. 279 - Intersection Channelization Design Guide, 1985 Fondo Nacional de Transporte Urbano (Venezuela), Manual de Adminstración de Tránsito, Relatorio Preliminar (sin fecha) , Manual Técnico de Ingeniería de Tránsito (enero 93) y Manual Técnico de Diseño de Sistema Vial Urbano (enero 93)

39

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO V

Manual de Operación del Transporte Público

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. CONCEPTOS BÁSICOS .................................................................... 1 INTRODUCCIÓN. .................................................................................................. 1.1 Objetivo del Manual. ..................................................................................... 1.2 Componentes del Transporte Público........................................................... 1.3 Evaluación del Servicio Ofrecido. ................................................................. 2 TIEMPOS DE VIAJE.............................................................................................. 2.1 A Pie. ............................................................................................................ 2.2 Espera. ......................................................................................................... 2.3 Abordo del vehículo ...................................................................................... 2.4 Incertidumbre................................................................................................ 2.5 Inconveniencia.............................................................................................. 3 CALIDAD Y COSTOS SOCIALES. ........................................................................ 3.1 A Pie. ............................................................................................................ 3.2 Espera. ......................................................................................................... 3.3 En el Vehículo. ............................................................................................. 3.4 Incertidumbre e Inconveniencia. ................................................................... 4 COSTOS OPERATIVOS Y TARIFAS. ................................................................... 4.1 Costos, Calidad y Tarifas. .............................................................................. 4.2 Esquemas tarifarios. ...................................................................................... 4.3 Subsidios y equilibrio Financiero. ................................................................... 4.4 Costos. ........................................................................................................... 5 PRIORIDAD AL TRANSPORTE PÚBLICO............................................................ 5.1 Carriles Exclusivos........................................................................................ 5.2 Calles Exclusivas .......................................................................................... 6 REGULACIÓN Y CONTROL. ................................................................................

1 1 1 2 5 7 8 10 13 14 15 15 17 18 18 19 19 19 21 24 25 27 32 33 33

CAPÍTULO II. APLICACIONES ................................................................................ 1 DERROTEROS. .................................................................................................... 1.1 Frecuencia y Cobertura Geográfica.............................................................. 1.2 Penetración y Desvíos.................................................................................. 1.3 Variantes. ..................................................................................................... 1.4 Subdivisión de rutas o (fusión). .................................................................... 1.5 Tipo de Rutas y Estructuras.......................................................................... 2 UBICACIÓN DE PARADAS Y TERMINALES. ....................................................... 2.1 Distancia entre paradas................................................................................ 2.2 Grado de Saturación y dimensionamiento de las paradas. .......................... 2.3 Localización de las Paradas. ........................................................................ 2.3.1 Reducción de Capacidad Debido a la Parada ..................................... 2.3.2 Atrasos del colectivo debido a la ubicación de las paradas ................. 3 FRECUENCIAS. .................................................................................................... 3.1 La Flota.........................................................................................................

35 35 36 39 42 44 50 55 55 62 79 80 83 85 85

i

Manual de Operación de Transporte Público

3.2 Frecuencias. ................................................................................................. 93 3.3 Ahorro de Flota. ............................................................................................ 95 4 VEHÍCULO. ........................................................................................................... 99 4.1 Capacidad y Costos...................................................................................... 100 4.2 Capacidad de la Parada. .............................................................................. 102 4.3 Capacidad y Velocidad. ................................................................................ 102 4.4 Potencia y Velocidad. ................................................................................... 103 4.5 Distribución de los Asientos.......................................................................... 105 5 ENCUESTAS......................................................................................................... 107 5.1 Encuestas de Origen-destino a Bordo del Colectivo..................................... 107 5.2 Medición de Frecuencias y Ocupación Visual............................................... 110

ANEXOS.................................................................................................................... 113 1 ENCUESTA DE OCUPACION............................................................................... 113 2 ENCUESTA DE ASCENSO Y DESCENSO........................................................... 114

ii

CAPÍTULO I. CONCEPTOS BÁSICOS 1

INTRODUCCIÓN

1.1

Objetivo del Manual

Este manual tiene por objeto proporcionar a los organismos responsables del transporte público herramientas específicas para ayudar en su función de supervisar, administrar y coordinar la operación del sistema, con énfasis en el binomio costo/calidad del servicio. El transporte público es algo multidisciplinario, incluyendo: vehículos, vías, personas, contaminación , financiamiento, motores, obras, economía, política, planeación, etc., por lo que su administración requiere de expertos en ingeniería (mecánica, civil, transporte, ambiental, etc.), economía, abogacía, administración, política, etc. Aunque todos los conocimientos de esas especialidades sean necesarios, la mayor parte de ellos son ya bien conocidos : Un ingeniero mecánico puede revisar si un motor es eficiente, o si la estructura del vehículo es adecuada para la carga prevista. Un abogado puede certificar si un contrato de concesión es adecuado. Un economista puede evaluar la factibilidad de un proyecto de transporte. Un político puede prever el impacto de una nueva estructura de tarifas. Este manual por lo tanto no abordará TECNICAS de mecánica, administración, economía, etc.; asuntos que deben ser tratados con los expertos correspondientes. Trataremos aquí la esencia del proceso de gestión del transporte público que es el compromiso entre la calidad y precio del servicio ofrecido, indicando como obtener por un determinado costo el mejor servicio posible. Para eso, se caracterizará el servicio ofrecido con atributos cuantitativos y mensurables, y se asignarán costos sociales a esos factores para poder comparar objetivamente alternativas de solución. La esencia del servicio es transportar al pasajero, desde su origen hasta su destino. Para hacerlo, se requiere un cierto costo de operación y un cierto tiempo , brindando comodidad al pasajero. Este manual tiene como meta principal mostrar como calcular esos factores y como operar y dimensionar el sistema, teniendo por objetivo la optimización de esos parámetros.

1

Manual de Operación de Transporte Público

1.2

Componentes del Transporte Público

Las dos componentes básicas del transporte público son: el pasajero y el transportista, el cliente y el comerciante. Todas las demás componentes son accesorios. El pasajero quiere el mejor transporte posible: confortable, expedito, de puerta a puerta y a la hora que lo necesite. Le gustaría más una limosina con chofer particular, pero como esto no está a su alcance financiero , él es forzado a aceptar un transporte peor, teniendo que caminar desde el punto de partida, hasta la parada y esperar que el autobús venga, compartir el espacio con otros pasajeros, parar a cada 300 metros para ascenso y descenso de otros pasajeros y finalmente ir a pie desde el punto donde baja para llegar hasta su destino . A veces no hay líneas directas entre el origen y el destino, y el pasajero es obligado a usar dos o más autobuses, multiplicando su tiempo y trastornando su viaje. En ese sentido, los pasajeros buscan obtener un transporte colectivo que se aproxime más a un transporte en automóvil: desean líneas cerca de su casa, con frecuencias suficientes para que esperen poco y puedan viajar sentados, vehículos confortables, variedad de líneas para atender en diferentes destinos. Quieren todo esto por la menor tarifa posible. El transportista , por su parte (exceptuando empresas del gobierno) es un comerciante que requiere básicamente aumentar su ganancia y con este objetivo utiliza todos los medios disponibles, entre los cuales se pude incluir eventualmente la prestación de un buen servicio. El conflicto entre el pasajero y el transportista, es el mismo que en cualquier actividad comercial entre el cliente y el comerciante: El primero quiere aumentar a la función: BENEFICIO - PRECIO El segundo quiere aumentar a la función: PRECIO - COSTO El pasajero necesita el transporte y el transportista necesita prestar el servicio para obtener su ganancia y con todos los conflictos, al final surge el acuerdo: se concretan precios y servicios. Si la ganancia es demasiada, más empresas se interesan por prestar los servicios, el precio baja y la calidad (beneficios) sube. Si la ganancia es demasiado baja, algunas empresas desisten o se asocian, para subir el precio y bajar los costos. Esa es la esencia del sistema de cambios de mercancías y servicios que viene impulsando a la humanidad en los últimos siglos en casi todos tipos de actividades. ¿ Cuál es el papel del gobierno en esto ? Depende de su filosofía política. Si la política económica es liberal, el gobierno no tiene papel alguno, la mano invisible del mercado equilibra todo. Para los aficionados a este estilo, el manual de operación no es necesario. En Chile esta política de reglamentación ha sido utilizada en los últimos años.

2

Conceptos Básicos

Si la política es estatizante, el gobierno asume totalmente la operación del transporte público, teniendo sus propias empresas, autobuses, choferes, etc. En este caso , la mano invisible del mercado se atrofia y son necesarios otros mecanismos para medir la demanda, planear líneas derroteros, frecuencias, vehículos, etc. Además en este caso, se requiere la capacidad de operación eficiente de una empresa, asunto que no es tratado en este manual. La mayor parte de los casos en México, se encuentran entre estos dos extremos. Aunque en la definición formal, los controles ejercidos por las autoridades sobre la operación del transporte público sean muy similares en distintas ciudades, pueden existir muchas diferencias en cuanto al poder y actuación real en el sistema. No definiremos aquí cual debe ser el grado de intervención del poder público, pues esa es una cuestión todavía sin solución. El principal problema de las intervenciones del poder público ,es que muchas veces ellas tratan solamente de un aspecto desequilibrando del sistema entre otros aspectos. Ejemplos: a) Una política de tarifa única en toda la ciudad ocasiona que los operadores abandonen las líneas menos rentables y operen en demasía en líneas más rentables. b) Exclusividad de empresas en colonias disminuye la calidad del servicio en esas colonias. c) Definición de itinerarios con pocos pasajeros reduce la calidad del servicio. d) Contratación de servicios pagando sólo por kilómetros. recorridos induce a las empresas al desinterés por los pasajeros e) Tarifas abajo de los costos reales ocasiona el deterioro del servicio. Vamos a tratar de mostrar cuáles son las consecuencias de cada tipo de intervención. 1. Tarifas: Definitivamente no parece ser muy práctico que cada pasajero discuta con cada chofer el precio de cada viaje. Así el poder público puede reglamentar al mínimo que las tarifas sean bien definidas y sean colgadas en los vehículos en lugares visibles. En un segundo grado de intervención, el gobierno puede reglamentar si la tarifa es única para la misma ruta, si estudiantes y ancianos , tienen descuentos, etc., en un tercer grado, el gobierno puede definir cual es el valor del servicio, esto es fijar la tarifa para diferentes rutas y tramos. 2. Rutas y derroteros: El gobierno puede o no definir líneas y derroteros, puntos de parada y paraderos. 3. Vehículos: (capacidad, sillas, confort, seguridad, etc.). 4. Frecuencias: Horarios de salidas , salidas por hora, intervalo máximo, etc. 5. Subsidios: El gobierno puede intervenir en las finanzas del sistema, desde financiamientos para flotas, y ejecución de obras varias, hasta contratando y remunerando a las empresas para la prestación de los servicios de transporte, independientemente de la tarifa cobrada y asumiendo él la responsabilidad por la diferencia 3

Manual de Operación de Transporte Público

La combinación de estos diferentes grados de control nos dan casi infinidad de opciones. En términos generales , cuanto más rígida es la intervención, más amplios deben ser los conocimientos y la capacitación necesaria para desarrollarla. El funcionario público encargado de supervisar al transporte público se debe considerar como un representante de los pasajeros (que le pagan por eso) en la negociación con las empresas de transporte. Por lo tanto, un buen representante deberá saber cuales son las necesidades de los pasajeros y cuanto están dispuestos a pagar. Por otro lado, debe saber cuanto cuestan los servicios que desea contratar, para poder efectuar un contrato adecuado. La misión del gobierno no es tan difícil, pues como ya hemos dicho, los pasajeros necesitan el transporte y los transportistas, por su parte, quieren explotar el servicio de transporte. Todo lo que el gobierno tiene que hacer es un control del proceso para proteger a los pasajeros de los abusos de los transportistas, o administrar conflictos entre diferentes empresas. Se mencionará en seguida los errores en que mayormente incurren las autoridades gubernamentales en la administración del transporte: 1. Tarifas excesivamente bajas: Por motivos políticos se reducen las tarifas de manera excesiva y los transportistas para mantener su ganancia reducen la calidad del servicio. 2. Dar exclusividad de operación a una empresa o grupo de empresas asociadas para la operación del servicio, con las inconveniencias resultantes del monopolio (o oligopolio). 3. Establecer rutas deficitarias. Aunque se pueda compensar al transportista, con otras rutas rentables, toda ruta deficitaria necesita monitoreo constante para que no sea mal operada. En este orden de ideas, además de estos tres elementos: el pasajero, el transportista y el gobierno, intervienen otros elementos que muchas veces, por ejercer una influencia se generan soluciones inadecuadas y se olvidan los intereses primarios del pasajero: Por lo que entre los elementos de un flujo adicional, están los fabricantes de vehículos y equipos a los que les interesa vender el máximo de vehículos , ya que el producto que ofrecen les permite la máxima ganancia y puede no ser el más adecuado para el transporte requerido. Muchas veces , soluciones absurdas como tranvías, trenes ligeros, monorieles, etc., son instrumentados por el poder de éstos. Asimismo, otros elementos de poder son los comerciantes de zonas centrales, los ambientalistas, los operadores de tránsito, los autobuses con sus paraderos, usuarios cautivos y los vendedores ambulantes, los cuales no son elementos que valorizan el uso del suelo. Los paraderos y la circulación de autobús, además de la contaminación visual, sonora y atmosférica, contribuyen a la congestión vehicular de las zonas centrales. Estos factores muchas veces llevan a una solución elitista de retirar los autobuses y paraderos de la zona central de las ciudades, a costa del sacrificio de los pasajeros de transporte colectivo que pierden más tiempo caminando hasta su destino. La solución es defendida obviamente por los transportistas, pues reducen su recorrido y sus costos.

4

Conceptos Básicos

1.3

Evaluación del Servicio Ofrecido

Conforme a lo ya discutido anteriormente, la esencia del papel de gobierno en la gestión del transporte público es de representante de los pasajeros, en el contrato de prestación de servicios de transporte. Como representante, es primordial que se conozca los intereses de los representados: los pasajeros. Un buen representante debería incluso, hacer encuestas de mercado, para saber cual es el tipo de vehículo preferido, como las que elaboran para usuarios de carros. Pero eso sería pedir demasiado. Lo mínimo que se espera del responsable por la administración, es que conozca la calidad actual del servicio ofrecido. Más de la mitad de este manual trata de como medir, cuantificar, evaluar y mejorar esta calidad de servicio. La diferencia entre el transporte ideal, de costo cero y la realidad es lo que denominamos como costo del transporte, que se compone de dos partes: a) Costo social que es la suma de las irritaciones de los pasajeros durante el tiempo de su viaje. Estos costos son subjetivos de cada pasajero y dependen de: la hora, el día, el lugar, el propósito del viaje y de una extensa serie de factores. Pero no nos interesa saber al instante cuales son esos factores individuales y subjetivos. Por el momento tales factores representan un costo para el pasajero, tan grande que a veces se pasa años de su vida trabajando, solo para adquirir un vehículo particular, para poder viajar por donde quiera con menos sufrimiento. Esta incomodidad o costo social depende básicamente de dos factores: i) Tiempo del viaje: En forma general el costo es aproximadamente proporcional al tiempo del viaje, si el viaje tuviera tiempo cero, la incomodidad sería también cero. ii) Incomodidad: En cada etapa del viaje el pasajero está sujeto a un grado de incomodidad, que puede ser mayor o menor,. en un viaje de la casa al trabajo. Si fuera posible que la casa del pasajero fuera el local de trabajo la incomodidad sería cero. Además si en el colectivo hubiera un ambiente tal que el pasajero pudiera trabajar en su viaje, la incomodidad seria cero. De manera general, se procura reducir la incomodidad de los pasajeros, dando al medio de transporte condiciones de comodidad (sillas, aire condicionado, música ambiental, etc.) y de conveniencia (periódicos, mesa de trabajo, teléfonos, etc.), que haga más útil y haya menos molestias en el tiempo de viaje. Los costos sociales son estimados por: Csg = Σ ci*ti (Fórmula 1) donde: Csg = costo social de un viaje (de un pasajero). i ci ti

= etapa de viaje. = costo social /hora, o incomodidad de la etapa i de viaje = tiempo de la etapa i de viaje 5

Manual de Operación de Transporte Público

La fórmula 1 supone: proporcionalidad y aditividad de las incomodidades así como el tiempo de viaje que es una simplificación de la realidad pero es aceptable teniendo en cuenta que en el transporte colectivo trabajamos con valores medios de miles de viajeros y sería difícil trabajar con las funciones individuales. Entretanto, en muchos viajes al pasajero no le interesa solo la incomodidad, sino también la hora del término del viaje, y cuando el tiempo de viaje no es previsible, el pasajero opta por salir más temprano, por lo que resulta una incomodidad mayor, que no se expresa en la fórmula 1. Este aspecto será detallado más adelante. b) Costo de Operación: el transporte colectivo tiene un costo representado por los equipos, combustibles, mantenimiento, salario de conductores, y toda estructura física, administrativa y operacional necesaria para la operación del sistema. El último elemento para analizar , siempre es el pasajero (o el público) que paga esos costos. En resumen, el costo total de un sistema de transporte se representa por:

Ctg = Csg + Co Co = costo de operación el costo operación se expresa en términos simplificados por: Co = cf * nv + ck * k + ct * t donde: Co = costo de operación diario de una ruta cf = costo por vehículo-día (función del tipo de vehículo) nv = flota de vehículos en operación en la ruta ck = costo variable por kilómetro rodado k = total de kilómetros circulados en la ruta en un día ct = costo por hora de vehículo utilizado en la ruta en un día t = total de horas vehículos operadas en la ruta en un día En otras palabras, el costo operacional es una suma de los gastos de vehículos, vehículos -hora y vehículos-km empleados en cada día Los coeficientes de costo son función de la estructura operativa, de los salarios, del costo de los vehículos y de otros insumos básicos. Dedicamos un capítulo especial a la determinación de costos y tarifas. Como se mencionó, el pasajero tiene por objetivo minimizar su costo total = (costo social + tarifa) mientras que el operador tiende a maximizar su ganancia = (tarifa - costo). Los adeptos del liberalismo creen que, sin intervención, de las fuerzas del mercado se equilibran en el óptimo, donde la suma de los dos intereses, que es el costo total del sistema (costo social + costo operacional) se torna mínimo. Si se cree que una intervención es necesaria, se requiere conocer bien el mercado en que interviene, para esto, se deberá determinar lo siguiente: 6

Conceptos Básicos

a) La realidad de operación (frecuencias, demandas, tiempos de viaje, etc.). b) Costos unitarios de operación. c) Costos unitarios sociales. Con a) y b) se puede calcular la ganancia del operador y estimar si es adecuada o elevada, en este caso se podría reducir la tarifa o mejorar el nivel de servicio. Los costos sociales son necesarios para decidir si debemos mejorar el servicio con una tarifa más alta o proceder a la inversa. Esa es la esencia del papel del gobierno en la administración del transporte público. Mostraremos en los puntos siguientes las diversas modificaciones en el sistema de transporte público (derroteros, frecuencias, vehículos, puntos de parada) que afectan el costo de operación y el costo social, y como por la suma de esas partes se determinaría si la modificación propuesta es mala o buena.

2

TIEMPO DE VIAJE

El tiempo de viaje es el factor más importante que define la calidad del servicio de transporte. Ya hemos dicho que la comodidad, entre otras cosas, tiene un papel importante en la determinación del costo social de transporte, pero por ahora vamos a suponer , para simplificar, que la comodidad es igual en todas las alternativas de transporte, con lo que el costo social de un viaje sería directamente proporcional al tiempo de viaje. Este tiempo de viaje, normalmente creciente con la distancia, define la estructura y organización de las ciudades y de casi todas las actividades del hombre. La propia existencia de las ciudades, se debe a la dificultad de locomoción de hombres y mercancías cuando no se hace la concentración de recursos en un mismo local. La propia demanda de viajes es función del costo generalizado del viaje: la decisión individual de viajar depende del costo de las diferentes opciones: El usuario en potencia considera los diversos modos a su disposición, calcula subjetivamente los costos sociales más las tarifas y obtiene el costo de cada opción y escoge la de más bajo costo. Conforme el objetivo de su viaje el pasajero puede escoger no solamente como ir sino adonde ir (compras por ejemplo). En ese caso el suma el costo generalizado de viaje, a los demás costos, y escoge la opción (adonde ir) en función de la suma de costos, o mejor, en función del lucro líquido a obtener en cada opción. Si hay que efectuar siempre el mismo viaje y no existe opción (al trabajo por ejemplo), a largo plazo, el usuario puede decidir mudar de residencia ,cambiar de trabajo , o también mudarse de ciudad. Esta es la argumentación más fuerte utilizada para justificar la prioridad al transporte colectivo: ofrecer al usuario una alternativa cuyo costo generalizado sea comparable al del transporte

7

Manual de Operación de Transporte Público

particular. Conforme algunos autores, un transporte público rápido y cómodo es la solución más efectiva para reducir el congestionamiento del tránsito general. En los siguientes apartados se examinarán las etapas más importantes del viaje y sus respectivos tiempos: 2.1

A Pie

Todo el viaje de transporte colectivo tiene al menos dos etapas: la primera y la última que son caminando. Cuando hay transferencias, a cada una le corresponde también un viaje a pie. Los tiempos empleados al caminar a pie son una fracción considerable del tiempo total del viaje y se deben a dos factores: a) Cobertura Geográfica: Los derroteros son fijos y hay un compromiso entre la frecuencia y la cobertura geográfica. Si los derroteros son muy próximos (muchas rutas), las frecuencias en cada ruta resultan altas y el tiempo de espera se torna elevado. En términos generales, es posible de obtener distancias más cortas entre rutas, en zonas de densidad más elevada que utilizan el transporte colectivo. Vehículos de baja capacidad permiten una mejor cobertura geográfica, pero esto implica en costos más elevados. Otras veces, la distancia a pie es elevada por falta de condiciones de circulación de colectivos: pendientes , caminos de tierra, etc. En las áreas centrales muchas veces el paradero final de las rutas esta ubicado lejos de los centros de actividad, por lo que el pasajero gasta un tiempo considerable caminando a pie.

b) Puntos de Parada La ubicación de paradas fijas en zonas de media y alta demanda puede reducir el tiempo de viaje del autobús, así como mejorar la fluidez del tránsito en general, sin embargo, para el pasajero que sube o baja, representa un tiempo adicional empleado al caminar.. La necesidad y ubicación de las paradas será detallada adelante. •

Estimación del tiempo a pie.

Los tiempos a pie son estimados más fácilmente con base en la fórmula: tiempo a pie = distancia a pie / velocidad donde: La distancia puede ser estimada por análisis de los derroteros y densidades de uso de suelo o por encuestas; a continuación se describen los citados procedimientos. 8

Conceptos Básicos

i) Derroteros a) Con un plano de la ciudad, que muestre informaciones de densidad de residencias o densidad de empleos, se estima la demanda de cada tramo de cuadra , (pi). b) Para cada tramo, se estima la distancia a la ruta o parada más próxima , (di). c) Se calcula la distancia media ponderada de toda área de interés: dp = Σ (pi * di) / Σ pi Cuando no se disponga de informaciones de demanda se admite uniformidad en la distribución. En áreas de red vial regular y rectangular, se puede estimar la distancia media a pie por: dp = dpx + dpy donde: dp = distancia media a pie dpx = distancia media a pie en dirección perpendicular a la ruta dpy = distancia media a pie en dirección paralela a la ruta dpx puede ser estimado como la distancia del punto medio de la zona de demanda a la ruta. En caso de haber rutas con derrotero paralelo, se estima por la siguiente expresión:: dpx = dr/4 donde: dr = distancia entre dos rutas consecutivas que pasan por la área de estudio dpy es cero siempre que la parada sea libre (esto es, sin punto de parada definido) Cuando haya paradas definidas, se estimará: dpy = dy/4

donde:

dy = distancia media entre dos paradas consecutivas. ii) Encuestas. Son recomendables sólo cuando necesitamos decidir entre dos o más alternativas, normalmente referentes a derroteros de rutas, cuando los tiempos a pie tienen una importancia considerable en la decisión. Las encuestas se deben hacer con pasajeros que esperan el colectivo en los puntos o áreas más representativos. Cuando el objetivo es un cambio de derrotero, la encuesta debe 9

Manual de Operación de Transporte Público

descubrir el punto de origen del pasajero (calle y número , o calle por calle) , para poder calcular los recorridos actuales y futuros (con las diversas alternativas planteadas). iii)Velocidad a pie. Debemos destacar aquí que el caminar a pie es la única etapa del viaje en el transporte colectivo, donde el pasajero puede escoger en cierto rango su velocidad y esfuerzo y por lo tanto, el tiempo de viaje. Puede ir muy despacio, sin cansarse y demorar más, hasta ir rápido con más esfuerzo y desgaste físico, en menor tiempo. En este manual se supone para fines de evaluación de alternativas que la velocidad de recorrido libre es constante: Para esto, se sugiere adoptar una velocidad de 4 km/hora para zonas donde no haya retardos debido al tránsito de vehículos. Donde haya un flujo vehicular que retarde a los peatones, adoptar 3 km/hora. En caso de travesías más difíciles, que impliquen retardos de más de 20 segundos por peatón, o en caso de restricciones de circulación debido a falta de ancho para circulación libre de peatones, efectuar el cálculo o preferiblemente , una encuesta específica para calcular el retardo medio y adicionarlo al tiempo de viaje.

2.2

Espera

El tiempo de espera es una característica específica de los transportes colectivos y representa una parte considerable del tiempo total de viaje. Tenemos tres tipos más comunes de espera: la espera normal por el vehículo en paradas, paraderos o en la calle; esperas forzadas (típicamente en la hora de máxima demanda de la mañana) debido a autobuses llenos, que no paran o que no soportan el ascenso de más pasajeros y la espera en filas de paraderos, típicamente en la hora de máxima demanda de la tarde. a) Espera Normal. Mientras que el tiempo de viaje y el tiempo a pie son variables bien definidas, el tiempo de espera, en rutas de baja frecuencia, no consiste solamente en el tiempo en la calle, pero incluye un tiempo eventual antes o después del viaje. Estos tiempos adicionales son analizados en el capítulo 1.3.5 de Incertidumbre. Si el pasajero tiene sólo una ruta para viajar, la espera máxima es igual al intervalo de tiempo entre dos autobuses sucesivos, o sea, el inverso de la frecuencia de la ruta. Como la espera mínima es de cero si la frecuencia de la línea es regular, la espera media de los pasajeros es estimada por: te = ½f

10

Conceptos Básicos

donde: te = tiempo de espera medio por pasajero f = frecuencia de la ruta = vehículos/tiempo si la frecuencia es irregular, la espera es mayor y está dada por la fórmula siguiente: te = (1+Iir)/2f Iir σ2T Tm

= σ2T/Tm2

donde: Iir = índice de irregularidad de frecuencia donde: T es el intervalo entre vehículos sucesivos

= varianza de T =

media de T = 1/f

El índice de irregularidad es fácil de medir por aforos, con ellos se determinará el intervalo sucesivo entre colectivos. Cuando el pasajero tiene diversas rutas para escoger, sin preferencia por ninguna, entonces se considera que todas las rutas fueran sólo de una de frecuencia elevada, con tiempo de espera como sigue: te = 1/f donde:

f es la suma de las frecuencias de las rutas que le sirven

La fórmula de arriba es igual a la anterior, si se considera el índice de irregularidad igual a 1, que es el valor practico de una distribución de diversas líneas. En la mayor parte de los casos sólo alcanzamos a prever por fórmulas el tiempo de espera, cuando sólo una ruta o más con un mismo destino pasan por una parada. Cuando diversas rutas con distintos destinos pasan por una parada, cada pasajero tiene su grupo de rutas admisibles y el cálculo del tiempo de espera sólo es posible en caso de que la distribución de destinos sea conocida y el número de cálculos necesarios es tan grande que sólo es viable con utilización de redes de transporte público y matrices de origen destino, operadas por computadora. b) Esperas Forzadas. Cuando la demanda supera la oferta en puntos de parada, los pasajeros no logran subir en el colectivo y tienen que esperar el (los) siguiente(s) vehículo(s). Evitar por completo que este fenómeno ocurra en todas las paradas , rutas y horarios sería muy difícil y principalmente, muy costoso, ya que necesitaría una flota grande, la cual permanecería ociosa casi todo el día. En el otro extremo , en que no se aumente la flota en las horas de máxima demanda , la incomodidad de vehículos saturados de pasajeros y la espera prolongada en las paradas tornaría al transporte desesperante e incómodo.

11

Manual de Operación de Transporte Público

La operación debe estar entre esos dos límites y conforme a lo que será detallado más adelante, se buscará el óptimo económico, donde la suma de costos sociales y de operación sea mínima. c) Espera en Filas Organizadas. En paraderos o terminales, en las horas críticas cuando la demanda supera la oferta, se organizan filas para subir en el autobús y el pasajero también puede esperar a varios vehículos hasta lograr subir al autobús. La problemática es la misma del caso anterior, sólo que más organizada, pues los pasajeros tienen una previsión adecuada de cuando van a subir en el colectivo. Además , a veces se organizan filas distintas para pasajeros sentados o en pie, lo que da opción a esperar más y viajar sentados o aguardar menos y viajar de pie. •

Tiempo Total de Espera en una Ruta:

Como se expresó anteriormente, el tiempo de espera medio de los pasajeros en una ruta es de: te = k/f donde: k = constante y

f = frecuencia

A continuación, se mencionará que la frecuencia es directamente proporcional a la demanda horaria de la ruta e inversamente proporcional a la capacidad del vehículo: f = k1*p / L

donde:

k1 = constante , p = demanda por hora y L = capacidad del vehículo

de donde podemos calcular el tiempo de espera de todos pasajeros en una hora Fe = te* p =( k/f)* p = (k / (k1*p / L) )* p

= k2* L

donde: k2 = k/k1

Se concluye que, en una primera aproximación , que la espera total en una hora (Fe), corresponde a la fila media total de espera de cada ruta, es independiente de la demanda y proporcional a la capacidad del vehículo. La fórmula arriba , aunque aproximada (veremos adelante los valores usuales de k, k1,k2), permite cuantificar el costo social de espera de cada ruta adicional, lo que es útil en primeras evaluaciones de alternativas operacionales. •

Aforos para obtener el tiempo de espera:

En los casos b) y c) arriba citados, bien como en el caso a), con más de una ruta pasando por la parada, la determinación de los tiempos medios de espera se obtiene por aforos, aplicando la fórmula: te = fila media - demanda

12

Conceptos Básicos

La fila media se obtiene, midiéndola a intervalos regulares (de cinco en cinco segundos , por ejemplo) , la cual es la fila de personas esperando por el colectivo. La demanda se obtiene contándose en el mismo período el número de personas que suben en los autobuses 2.3

Abordo del Vehículo

Es el tiempo en el viaje abordo del vehículo, que normalmente es la etapa principal del viaje. Este tiempo es determinado directamente por aforos en el colectivo, donde se anota el tiempo de recorrido a lo largo de la ruta, en las horas críticas y en las horas valle. Por encuestas de ascenso y descenso se obtiene el número de pasajeros en cada tramo de la ruta que, asociado con los tiempos de recorrido correspondientes, permite obtener los tiempos de viaje. En el capítulo 2.5 de tiempos de viaje.

Encuestas,

detallamos como procesar los datos para obtener los

Los tiempos de viaje del autobús, determinan la mayor parte del costo de operación, razón por la cual en general la reducción del tiempo de viaje del colectivo es uno de los principales objetivos de los estudios de transporte. El tiempo de viaje del colectivo entre dos puntos es normalmente mayor que en un automóvil , por los motivos siguientes: a) La relación potencia/peso del vehículo es más baja. Un automóvil tiene de 50 a 150 CV/TON (caballos/toneladas), mientras que los colectivos se sitúan en un rango de 10 a 4O CV/TON. Esta proporción hace que el colectivo se retarde más cada vez que sea necesario frenar y retomar la velocidad anterior, como ocurre en los semáforos y en las paradas. En congestiones vehiculares, esa diferencia es sensiblemente menor ya que todos los vehículos transitan más lentos, sin usar la potencia disponible. b) En las paradas (fijas o variables) para ascenso o descenso de pasajeros el tiempo perdido incluye no sólo la acción de frenar y la de acelerar, sino también el tiempo de abrir y cerrar las puertas y el tiempo para ascenso y descenso de pasajeros propiamente dicho. Este asunto será tratado en detalle en el capítulo específico de dimensionamiento de paradas, donde mostraremos cual es la distancia entre paradas que minimiza los costos del tiempo perdido por los colectivos y el costo de caminar de los pasajeros. c) Atención como el nombre lo indica, el vehículo colectivo transporta diversas personas, (11 , 30 ,70 , 150), que no tienen todas el mismo origen y destino y las rutas necesitan, a veces, desviarse del camino directo para algunos pasajeros, y con eso pasar más cerca del origen y destino de otros. La solución óptima es el compromiso de procurar minimizar la suma de costos sociales y de operación como se mostrará en el capítulo 2.1 de Derroteros .

13

Manual de Operación de Transporte Público

2.4

Incertidumbre

Después del tiempo de viaje (costo social) y del costo de operación , el punto más importante de los transportes es la incertidumbre del tiempo de viaje. Siempre que el pasajero tenga un compromiso con horario marcado (empleo, cine, cita, etc.) su interés no es solo el tiempo de viaje , sino el instante de llegada al destino. Si el pasajero llega después de un horario determinado tiene un daño acentuado, tal como descuento en el salario o perder una presentación, una oportunidad, etc., el pasajero deberá prevenirse para no llegar después de la hora marcada. Por lo tanto, si el tiempo de viaje es variable , deberá salir de su origen más temprano para volver mínima la posibilidad de retraso. Así, llegará generalmente antes de la hora marcada y pocas veces llegará retrasado. Por lo anterior , la relación entre el número de veces en que el pasajero llegará temprano o retrasado es igual a la relación entre el costo social adicional del minuto de retraso y el costo social adicional del minuto de espera cuando llega temprano. En este orden de ideas, esto quiere decir que si las consecuencias de retrasarse son graves comparadas con la incomodidad de llegar temprano (como el empleado en la oficina), el pasajero saldrá de su casa muy temprano, para casi nunca retardarse, pero si la incomodidad de llegar temprano es igual a la incomodidad de retardarse (como el jefe de la oficina) el pasajero programará su viaje con base en el tiempo medio y llegará retardado el 50% de las veces. Como consecuencia de la incertidumbre, no se altera el tiempo de viaje, pero el pasajero tiene típicamente que salir antes de su origen y pasar un tiempo inútil en su destino, antes de la hora marcada. El tiempo adicional es expresado por: ti = tiempo de incertidumbre = Ki*sigma(tv) donde: sigma(tv) es la desviación standard del tiempo de viaje total y Ki es una constante que depende de diversos factores, principalmente del propósito en el destino del viaje : Propósito trabajo casa otros

Ki 1.5 0.4 0.6

Determinación de la desviación standard: sigma(tv) La desviación standard es igual a la raíz cuadrada de la varianza del tiempo de viaje que, a su vez es admitida como la suma de las varianzas de los tiempos de las diversas etapas del viaje:

14

Conceptos Básicos

•

tiempo a pie:

Para simplificar se admite que la varianza es despreciable. •

tiempo de espera:

varianza = te2 *(1 + 2*Iir)/3 donde: el tiempo de espera (te) y el índice de Irregularidad (Iir) están definidos en 1.2.2 •

tiempo de viaje:

La varianza debe medirse directamente por los aforos de velocidad y retardo en los vehículos. Normalmente cuanto mayor es el congestionamiento , mayor es la relación entre la desviación y la media del tiempo de viaje. 2.5

Inconveniencia

Cuando los intervalos entre los viajes son grandes, superiores a la media hora y con horario determinado (la desviación de la programación de horarios es bastante menor que el intervalo medio entre colectivos) o cuando no haya operación en algunos horarios, las filas son menores que las estimadas por las fórmulas de 1.2.2.. El pasajero, sabiendo que la ruta no opera en un intervalo, no irá a esperar inútilmente el autobús en el paradero, pero esta espera puede darse en el origen o en el destino. Así por ejemplo , si un pasajero necesita estar a las 8 horas en su destino, pero los colectivos están programados para llegar a las 6:35 o a las 8:35 horas, el tendrá que escoger el primer vehículo y esperar en el destino por 85 minutos. En caso de intervalos de más de veinte minutos, hasta noventa minutos, el tiempo de inconveniencia (o de espera implícita) puede ser estimado como la diferencia entre el tiempo teórico calculado por las fórmulas del inicio 1.2.2 y el tiempo de espera real, obtenido por aforos. En el caso de que una ruta no opere por períodos prolongados (en la noche por ejemplo) , la estimación de los inconvenientes de esa restricción es más difícil pues la demanda no atendida desiste de su viaje o utiliza otras alternativas de transporte.

3

CALIDAD Y COSTOS SOCIALES

Como mencionamos en el capítulo anterior, los pasajeros pierden tiempo en sus viajes. Este tiempo tiene un valor y cuando un proyecto o éste tiene una pequeña modificación, se alteran los tiempos de viaje y tenemos que atribuir un costo a los ahorros o incrementos de tiempo de viaje, para decidir si el proyecto es recomendable o no y compararlo con otros para darle prioridad. En los sistemas con mínima o sin reglamentación, donde haya competencia, esta valoración del tiempo de viaje es realizada automáticamente por las leyes del mercado: por ejemplo, si 15

Manual de Operación de Transporte Público

un transportista ofrece un nuevo servicio de modo alternativo al transporte existente, con más comodidad y menor tiempo de viaje, pero con tarifa más grande, los pasajeros van a comparar la nueva opción en costos, tiempos y comodidad y los que consideren que el ahorro de tiempo y mayor comodidad paga el costo adicional, optarán por esa nueva opción, que será exitosa. En caso contrario la nueva opción se malogra. Cuando el poder público controla rutas, tipos de vehículos, derroteros, frecuencias, etc., se pierde la posibilidad de un ajuste automático de las leyes de demanda y oferta y para substituirlas, tendremos que evaluar los costos de operación y sociales. El costo social del viaje es igual a la incomodidad, falta de confort, sufrimiento e inutilidad adicionales en las etapas de viaje, comparados con la comodidad, confort, satisfacción y utilidad, que ese tiempo tendría si el viaje fuera más corto. Este costo, conforme a lo ya mencionado, es extremadamente variable de persona a persona, de hora en hora, debido a una serie de características individuales como gustos, sensibilidades y preferencias distintas y al uso alternativo que el tiempo ahorrado tendría. Hay casos en que el viaje es tan agradable, esto es, el viaje es un placer y cuando más tarde mejor (esto es una excepción) o la acción de viaje es tan desagradable que el costo del tiempo del viaje es negativo. El ahorro de tiempo de viaje y la consecuente reducción del sufrimiento, o el aumento del placer, es un beneficio real, líquido y cierto, pues el tiempo es la limitación definitiva que las personas tienen en su vida. El hecho de que el valor del tiempo no sea igual para todos y que la medida de ese valor no sea tan simple como la medida del costo de operación, no lo torna menos importante. En el transporte público en especial, se considera por ejemplo, que el ahorro de tiempo caminando no tiene valor, la mejor solución sería tener paradas sólo a cada dos kilómetros, o mejor, no tener transporte y a dejar los pasajeros caminar a pie. Si admitimos que el tiempo de espera no tiene costo, la mejor solución sería que tuviéramos diversas rutas con frecuencias muy bajas, para que en una sola parada se llenase el autobús, con destino a otra parada. Las soluciones usuales, con distancia entre paradas de 200 a 500 metros, con frecuencias de 2 a 10 colectivos por hora, con distancia entre líneas paralelas de 200 a 1000 metros y con vehículos de capacidad de 11 hasta 100 pasajeros, atienden no a un costo de operación mínimo, sino al censo común de obtener una solución de compromiso, donde la suma de los costos sociales más los costos de operación sea mínima. Al calcular el costo social y utilizarlo en el análisis de alternativas, estamos dando herramientas al poder responsable para formalizar este censo, cuantificándolo por medio de fórmulas. Como los costos son variables de pasajero a pasajero, usamos valores medios, suponiendo que el costo social en cada etapa del viaje, convertido en moneda, es proporcional al tiempo de esa etapa y que la suma de las inconformidades en cada etapa es el costo social o incomodidad total del viaje: Csg = Σ (ci * ti) 16

Conceptos Básicos

Csg = costo social de un viaje (de un pasajero) i = etapa del viaje ci = costo social /hora, o incomodidad de la etapa i del viaje ti = tiempo de etapa i del viaje Con esa simplificación, la cuestión del costo social, se resume en definir los costos unitarios. Para determinar estos costos unitarios, diversos estudios han sido realizados en distintos países, pero muy pocos en zonas que sean similares a las ciudades de la República Mexicana. Normalmente el costo unitario es estimado como una fracción del salario del pasajero. En este manual, a falta de estudios específicos adoptamos el valor de 1/3 del salario hora, o cerca de 1/500 del ingreso mensual del pasajero: c0 = ingreso mensual/500 donde: c0 = valor base de una hora perdida en transporte por el pasajero. Conforme a lo ya mencionado, el costo o incomodidad no es igual para todas etapas y condiciones de transporte: viajar sentado es mejor que viajar en pie, un vehículo lleno es más incomodo que un vehículo vacío, esperar el autobús es peor que viajar entre otros. Asimismo, en ausencia de estudios y recolecciones específicas en México, adoptaremos valores extraídos de otras referencias. Los factores que afectan a la comodidad son tantos cuantos se quiera citar, pero en la formulación de costos sociales mencionaremos sólo algunos considerados como los más importantes. 3.1

A Pie

Consideramos el costo de andar a pie en 50% más que el costo base e incluimos los coeficientes de un flujo de rampas y del tipo de piso PC = 1.5 * c0 ( 1 + kr) * kp donde: kr = factor de rampa: r = rampa (%) si si

r positivo: r negativo

kr = 0.08 kr = -0.03

17

Manual de Operación de Transporte Público

kp = factor de piso: piso tierra calzada anden 3.2

kp 1.2 1.1 1.0

Espera

Consideramos en la espera costos distintos conforme el pasajero esté sentado o en pie a) En pie. ce = 1.5* c0* .(1+ dp/8)kl donde: dp = densidad = pas./m2 kl = coeficiente local piso tierra calzada anden abrigo construcción

kl 1.20 1.12 1.05 0.97 0.90

b) Sentado ce = c0 * kl 3.3

kl = coeficiente local , el mismo que en pie

Abordo del vehículo

Consideramos el costo distinto, conforme el pasajero viaje en pie o sentado a) En pie: cv = 1.5* c0* (1+ dp/8)kp donde: dp = densidad de pasajeros a pie en pasajeros/m2 kp = coeficiente de pavimento = 0.95 + IR / 40 IR = índice de rugosidad ( de 2 hasta 10 ) b) Sentado: cv = c0*kp*kd 18

Conceptos Básicos

donde: kp kd ds ds

3.4

= coeficiente de pavimento (=a) = coeficiente de densidad = 0.8*.(1 + ds/8) = densidad de pasajeros sentados = (número de pasajeros sentados) / (área -total de asientos, en m2)

Incertidumbre e Inconveniencia

El tiempo de espera adicional debido a la incertidumbre del tiempo total del viaje no ocurre en las paradas pero si en el destino final. El costo social depende no sólo de las características individuales del pasajero, sino principalmente de los recursos disponibles para que el pasajero que ha llegado anticipado a su destino, espere: Admitimos que: CI = costo de incertidumbre = 0.25*c0

4

COSTOS DE OPERACIÓN Y TARIFAS

4.1

Costos, Calidad y Tarifas

El costo de operación es el segundo componente del costo total generalizado de transporte: Ctg = Csg + Co donde: Ctg = costo total involucrado en una operación de transporte público Csg = costo social, consecuencia del tiempo e incomodidad del viaje del pasajero Co = costo de operación resultante de los recursos humanos y materiales necesarios para efectuar el transporte Para el transportista, el costo tiene un interés básico, pues su ganancia es la diferencia entre el ingreso total y los costos. Si el ingreso total es de 1,000 y los costos son de 900, la ganancia es de 100 y una reducción, por ejemplo de 10% en los costos, significará un costo de 810 con una ganancia de 190, o sea, 90% de incremento en la utilidad. Para el pasajero, la tarifa, que es el costo más la ganancia del transportista, tiene importancia especialmente en las clases de bajos ingresos, donde el costo de transporte casa- trabajo puede llegar hasta más del 10% de su ingreso. Pero, más importante que la tarifa, es obtener un nivel mínimo de servicio, que le permita por ejemplo, llegar a su servicio sin incertidumbre o sin tener que esperar que pasen muchos autobuses tan llenos que no le permitan subir o sin que los vehículos se dañen una vez por semana.

19

Manual de Operación de Transporte Público

La autoridad pública, como representante del pasajero, debe analizar los costos de una manera apropiada para tener una idea si la tarifa es razonable con respecto al servicio ofrecido y poder así exigir un servicio mejor o reglamentar una tarifa más baja. Por ejemplo, si una autoridad establece un sistema de costos perfectos, que calcule exactamente los costos operativos, hasta el último dinero y la tarifa sea tal que la ganancia del prestador de servicio sea constante, éste no tendría más incentivo para ahorrar, pues los ahorros no serían transformados en ganancias. Si, por otro lado, en el otro extremo, hecho que se presenta más común, la autoridad simplemente acepta los cálculos realizados por los transportistas, con sus costos e ingresos, es evidente que la tarifa excederá bastante al costo. Considerando, por simplicidad, la demanda inelástica, que es una aproximación razonable para el transporte público, la ecuación básica es: COSTO(CALIDAD) + GANANCIA = TARIFA Esta ecuación es igual para cualquier servicio, para diferentes niveles de servicio tenemos diferentes calidades y diferentes costos y por lo tanto, diferentes tarifas. En este manual usamos el término costo social como el inverso de la calidad: cuanto más alta es la calidad más bajo es el costo social. Conforme veremos en los diversos capítulos específicos de frecuencias , derroteros, etc., el costo social baja en la medida que aumentan los costos de operación, pero se obtienen cada vez menos ahorros en costos sociales a medida que suben los costos de operación y normalmente existe un punto óptimo donde la suma de los costos sociales y de operación es mínima y es este punto al que debemos llegar ( figura 1.4.1.1 ).

20

Conceptos Básicos

Cuando hay competencia entre servicios, las propias leyes del mercado hacen que se acerquen al punto óptimo. Vamos a suponer que tres empresas disponen cada una de un servicio a ofrecer al mercado, con sus costos de operación y sociales, indicados en la figura 1.4.1.2 por A, B y C. Suponiendo que la empresa A esté sola en el mercado, podrá ofrecer su servicio de costo social de 6 por una tarifa de 10 (A1 en la gráfica), lo que resulta en un costo total de 16 para el usuario y una ganancia de 9 para la empresa. Si ahora entran las empresas B y C en el mercado, podrán por ejemplo, para competir, ofrecer sus servicios por 10 y 12 (B1 y C1) ya que con un servicio mejor, o sea costo social menor, el costo total para el usuario será de B1= 3+10=13 y C1 = 2 + 12= 14. Si se establece la competencia y la sonada guerra de precios, éstos podrían bajar hasta una nueva posición de equilibrio con precios de: A2=5, B2=8 y C2 = 9, donde el costo social más la tarifa suman 11 en las tres ofertas, con equilibrio en el mercado, con ganancias de: A=5-3=2, B=8-6=2 y C=9-8=1, respectivamente. Si la competencia continúa, la empresa C sale del mercado, pues su producto tiene un costo de operación y social de 8+2=10, superior a las demás empresas: A=3+6=9 y B=4+3 = 7. Si la empresa B quiere ser la única y pone un precio de 6, que es un costo total de 6+3 =9 para el pasajero, la empresa A también sale del mercado, pues para competir su ganancia sería nula. Así, la empresa B podría después subir nuevamente sus precios. Si hubiera muchas empresas, de las de características cerca de B, que ofrezcan un producto más competitivo tendrían más condiciones de sobrevivir en el mercado y ofrecer algo similar a la empresa B, con una ganancia mayor o menor dependiendo de la mayor competencia o asociación. De acuerdo al sistema anterior, se presentan con deformaciones, y cuando haya alguna competencia, por lo que el producto de menor suma de costo de operación más costo social acaba siendo ofrecido al usuario. En ausencia de competencia, como es normal en el transporte público, la autoridad debe suplir la mano invisible del mercado. Sin exigir demasiado en cuanto al servicio, estará en el punto C y con tarifas que no justifican la calidad del servicio. Se deberá exigir al menos estar en el punto A, con tarifas bajas, pero con servicio de mala calidad. 4.2

Esquemas Tarifarios

La ecuación básica es COSTO(CALIDAD) + GANANCIA = TARIFA Sería ideal para mantener las leyes del mercado que esta ecuación fuera aplicada para cada viaje, pero generalmente por simplicidad y practica, se acaba utilizando la ecuación de la tarifa para un precio único por ruta, por empresa, por ciudad, estado, nación, simplemente con: Tarifa = (costo + ganancia) / número de pasajeros. 21

Manual de Operación de Transporte Público

Cuando la tarifa es diferenciada por kilometraje, por horario o por día, la ecuación se vuelve: Σ Ti * Pi = Co + G

donde:

Ti = tarifa tipo i Pi = número de pasajeros tipo i Co = costo de operación total G = ganancia

Costo Social.

A

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

B C

1

3

5

7

9

11

13

15 Tarifa.

FIG.

1.4.1.2. COMPETENCIA, COSTOS Y TARIFAS

Para poder establecer la tarifa necesitamos saber cuales son los costos y cuales son los tipos de pasajeros, según el criterio establecido para tarifas. La ganancia normalmente es supuesta para fines de cálculo, como un porcentaje del costo o del capital aplicado.

22

Conceptos Básicos

Ejemplo: Partiendo de la ecuación Costo + Ganancia = 5000 y de la siguiente tabla: distancia

pasajeros

hasta 5 km más de 5 km

estudiantes 500 300

otros 5000 6000

Se tiene la siguiente ecuación: 500*ec +300*el +5000*tc + 6000*tl = 5000 donde ec, el, tc, y tl son tarifas para estudiantes y otros, corta y larga distancia, y varía bajo los siguientes planteamientos: Si la tarifa es única, obtenemos 11800*tu = 5000 con

tu = 42.3728 (centavos)

Si la tarifa es única, pero los estudiantes pagan el 50% de ésta , obtenemos: 800*tu/2 + 1100*tu =5000 con t=43.86 y e = 21.93 Si los estudiantes pagan lo mismo pero la tarifa larga debe ser 50% arriba de la corta obtenemos: 5500 *tc + 6300*tc* 1.5 =5000 ó tc = 33.44 , tl = 50.17 Por último, si el 50% de la diferencia entre tarifas largas y cortas, los estudiantes deben pagar solo el 50% obtenemos: tc*(500*0.5 +300*0.5*1.5 +5000 +6000*1.5) =5000 tc = 34.54 , tl = 51.81 , ec = 17.27 , el = 25.91

ó

La única dificultad en establecer tarifas diferenciadas es obtener el número de pasajeros de cada categoría La principal ventaja de la tarifa única o de tener menos categorías tarifarias es la simplicidad: El usuario sabe cuanto pagar y eso acelera el tiempo de ascenso y permite el control tarifario por el número de pasajeros, con uso de torniquetes. Criterios sociales, como dar tarifas reducidas para estudiantes, transporte gratuito para ancianos, militares, etc. no son analizados aquí pues no se trata de asunto de transporte. La gran ventaja que la tarifa diferenciada puede tener es que, cuando los criterios se basan en costos reales de operación, el sistema está más próximo al equilibrio de mercado. Cuando el

23

Manual de Operación de Transporte Público

precio de dos servicios son distintos, por ejemplo una ruta larga y una ruta corta y se cobra el mismo precio, se generan las siguientes anomalías: i) Si al fijar la tarifa para empresas distintas, utilizamos un valor promedio, resulta una ganancia excesiva para la empresa que opera la ruta corta, donde los usuarios están pagando más que el costo del servicio. En la ruta larga, la empresa estaría operando con déficit y para no hacerlo, degenera la calidad del servicio bajando la frecuencia y/o usando vehículos viejos. ii) Si la empresa es la única, la ganancia es repartida por igual entre los socios, asimismo, en general se obtiene más utilidad con un servicio eficiente en la ruta corta y deficientes en la ruta larga. Para evitar esa diferencia la autoridad tendrá que supervisar permanentemente la calidad del servicio en la ruta larga ( ver capítulo 1.6) iii) Al atribuir tarifas iguales, con costos distintos, las rutas pasan a tener ganancias distintas y siempre que haya más de una empresa, la competencia entre ellas, se concentra en obtener concesiones en rutas ¨buenas¨ y mal en rutas ¨malas¨ sin importarles la calidad del servicio que prestarían En estos casos, toda energía de los transportistas y de la autoridad se desperdicia en ese conflicto de mercado iv) A largo plazo, si logramos mantener un servicio de calidad en las rutas largas, a bajo costo, estaremos incentivando la urbanización en colonias cada vez más lejos y creando un sistema de subsidios. Para un transporte más eficiente y económico sería ventaja que, por ejemplo, la tarifa de las horas de máxima demanda fuera superior que en las horas valle, pues en realidad el costo de un pasajero transportado en las horas críticas, es de 2 a 6 veces mayor al de ese mismo transporte en la hora valle. En caso de que el precio en las citadas horas críticas fuera más alto, el perfil de demanda se modificaría, con más viajes en horas valle y una reducción del costo total del transporte

4.3

Subsidios y Equilibrio Financiero

Por motivos diversos, frecuentemente las autoridades gubernamentales al revés de establecer tarifas con base al costo real, dan preferencia a situaciones populares y eliminan el aumento de tarifas para obtener recursos para el transporte. A esos recursos, acostumbramos denominarlos subsidios o mecanismos de equilibrio. Los más usuales son: a) Mecanismos de Equilibrio Internos al Sistema. 1) Tarifa única: Como los costos en una misma ruta no son los mismos, ni en diferentes tramos, ni en diferentes días y horarios, al fijar una tarifa igual, estamos haciendo que los viajes cortos y los viajes de la hora valle estén subsidiando a los viajes largos y a los que se presentan en la hora critica. En una misma empresa, también las rutas de mayor ganancia subsidian las de menor ganancia. 2) Cámara de compensación: Algunas municipalidades han establecido un sistema donde periódicamente (semanalmente o mensualmente) se hace un balance de los ingresos y costos de las empresas, con base en los viajes- vehículo, pasajeros transportados y costos unitarios y

24

Conceptos Básicos

con el citado análisis contable se realiza una distribución del ingreso total, a manera de equilibrar las ganancias o déficits. b) Subsidios: 1) Subsidios en componentes del costo operativo: normalmente consiste en que el gobierno no cobra todas las tasas o impuestos en la compra de combustible, vehículos, llantas, etc., o bien no cobra impuestos y tasas relativas a horas laborales, etc. Otras veces se financia la adquisición de los vehículos a tasas de interés inferiores a las del mercado. 2) Subsidios directos: se paga mensualmente al transportista un valor proporcional al número estimado de pasajeros transportados. 3) Contratación de servicios: En ese caso el gobierno paga al transportista por el servicio ofrecido (vehículos, kilómetros y horas) conforme a un contrato. El transportista no depende ni del número de pasajeros ni de la tarifa, que es responsabilidad del gobierno. La desventaja de sistemas de subsidios en general, es que son artificiales y necesitan de un control permanente para que no se desvirtúen: Una empresa que disponga de precios especiales para adquisición de vehículos o combustible , puede convertirse en una empresa de venta de vehículos o en una gasolinera. Una empresa que recibe sus honorarios solo por km de recorrido, puede no interesarse por viajes en la hora de máxima demanda.

4.4

Costos

En cada modificación de: derrotero, ruta, parada, frecuencia o de equipo, que es básicamente lo que realizamos en la administración del transporte público, estamos alterando el nivel de servicio y el costo de operación. Para poder evaluar cada cambio, debemos representar el cambio correspondiente en cuanto a sus costos. Por lo tanto representamos el costo de operación por: Co = cf*nv + ct*t + ck*k donde: nv , t y k son vehículos, vehículos-hora y vehículos kilómetro utilizados en una ruta, donde: cf, ct y ck son los respectivos coeficientes de costo. Cada tipo de medida o de cambio en transporte se refleja en la alteración de los vehículos, kilómetros y horas, y por lo tanto en una alteración de los costos. Algunos tipos de medida sólo afectan algunas variables: Ejemplos: i) El ahorro de la flota vehicular, sólo ocurre por medidas efectuadas en las horas críticas, cuando se utiliza toda la flota disponible. Así, los costos de flota (cf =) no deben ser utilizados en de estudios operación en las horas valle.

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Manual de Operación de Transporte Público

ii) El ahorro de tiempos de viaje, con reubicación de paradas o carriles exclusivos sin cambio de frecuencias o derroteros, no altera los costos de kilometraje(cv) Los costos de operación en México varían considerablemente, especialmente con relación a costos de los vehículos y costos laborales, que son las componentes más importantes en el costo. A continuación se analizan las principales componentes de costo de operación: a) Costos Fijos por Vehículo: i) Remuneración del capital: es la tasa de interés del capital aplicado, que debe ser igual a la de otras aplicaciones de alternativas en el mercado. R= Capital* i El mayor capital de la empresa son los colectivos y su valor depende del año del vehículo. Normalmente, la diferencia entre años sucesivos se denomina depreciación anual, lo cual será discutida en seguida. Además de los vehículos, la empresa necesita talleres, dependencias administrativas, etc. que son elementos que integran el capital de la empresa. ii) Depreciación: Cada año que transcurre el vehículo adopta un año de edad y se va depreciando. El valor de mercado de un vehículo depende de la utilidad de ese vehículo. A medida que un vehículo se hace viejo, los costos de mantenimiento de ese vehículo se vuelven más altos y aumenta el número de fallas en servicio, que reducen su desempeño. Así, la ganancia obtenida con un vehículo viejo se torna progresivamente menor, hasta que su operación no sea factible financieramente por lo que es mejor cambiarlo por un vehículo nuevo. La depreciación depende de la calidad del vehículo y de los costos de mantenimiento. En realidad existe un circulo vicioso entre el costo y la depreciación de los vehículos nuevos y viejos, ya que la principal utilidad de los micros y autobuses es efectuar el transporte público. Por ejemplo, al decidir en todo México, el que no se permitiera utilizar colectivos con más de 5 años de edad, probablemente el vehículo de más de cinco años pasaría a no valer casi nada. En ausencia de datos específicos se adoptarán los siguientes valores para vehículo y depreciación, siendo n = edad del vehículo en años.

Edad

para n9

Valor del vehículo =

0.81n*P0

0.81 *P0

Depreciación anual =

0.19*0.81n * P0

0

Valor de los demás activos = según el mercado Depreciación de activos inmovilizados(inmóviles) = 2% al año Depreciación de los demás activos

= 20 % al año

26

9

Conceptos Básicos

iii) Tasas e impuestos fijos de la empresa y de los vehículos; según la legislación. iv) Costo del personal de administración, seguridad, limpieza. Calcular el valor de los costos fijos por vehículo con base en la proporción entre los costos fijos de vehículos y los demás costos fijos. b) Costo de Honorarios. i) Costos laborales: Operadores fiscales, supervisores, despachadores, etc. ii) Combustible: el consumo de combustible es función del kilometraje y del número de horas de operación. iii) Mantenimiento: cerca de 30% de los costos de mantenimiento son proporcionales al total de horas de operación. c) Costos por kilómetro. i) Combustible y Aceites. ii) Llantas. iii) Mantenimiento: el 70% de los costos de mantenimiento son proporcionales a los kilómetros recorridos. En ausencia de informaciones específicas de cada localidad, utilizar los valores recomendados en el manual de evaluación económica:

VEHÍCULO

VEHIC.-DÍA

VEHIC.-HORA

VEHIC.-KM

Combi Microbús Autobús

cf 30 50 100

Ct 7 8 10

cv 0.18 0.28 0.47

* costos unitarios en pesos, abril/93

5

PRIORIDAD AL TRANSPORTE PÚBLICO

Cuando, en un horario, período, día, punto, corredor, área o municipio, a la demanda de tránsito excede la capacidad vial, ocurre el congestionamiento. Después de las medidas usuales de mejoría de la capacidad vial, tales como: pares viales, coordinación de semáforos, fiscalización de tránsito, prohibición de estacionamiento, entre otras, las cuales pueden aliviar por algunos años, el congestionamiento. Asimismo, el volumen

27

Manual de Operación de Transporte Público

de tránsito continúa creciendo más que la capacidad vial, y el municipio vuelve a tomar acciones con el auxilio del Estado, de la Nación y del Mundo, continúa sin el dinero necesario para implantar la vialidad primaria, el anillo periférico, el metro ligero y otras obras utópicas. Entonces el congestionamiento pasa a ocupar un lugar y hora definitivo en el centro comercial y algunos corredores principales, en la horas de máxima demanda. Para estas zonas geográficas y horarios, surge un esquema impopular, ineficiente e incorregible, que es el congestionamiento y las colas: se presenta un cuello de botella, se paga un peaje, que es el tiempo adicional del congestionamiento. Las personas que no quieren pagar, escogen otro horario u otro local para efectuar su viaje o otra ruta, y se mantiene un equilibrio. Sólo varia la cola que es el precio a pagar. La demanda es inelástica. En estos casos vamos mostrar como se administra el congestionamiento, dando prioridad a los medios de transporte público más eficiente con respecto a utilización del elemento restrictivo que es el espacio vial. La prioridad al transporte público, no permite terminar con el congestionamiento, pero reduce sus efectos en término de perjuicios sociales Vamos a suponer que se encuentren en un congestionamiento , en una cola de vehículos de: 20 automóviles , con 30 personas (el operador particular lleva 0.5 pasajeros como promedio) y un autobús con 30 personas. Vamos suponer que la salida sea por un solo carril, en donde cada automóvil circule por dos segundos y cada autobús por 4 segundos, que es más o menos la capacidad de un carril sin interferencias. En este caso, si no surgen más vehículos e interferencias, podemos disipar la cola en 44 segundo, ya que son 20 automóviles en 40 segundos, y 1 autobús, en 4 segundos. Podemos mostrar en una gráfica, la evolución de la cola, que se inicia con 22 vehículos equivalentes (el autobús equivale a dos carros) y va bajando a razón de un vehículo cada dos segundos La figura (1.5.1) indica como varia la cola con el tiempo, de forma simplificada, supondremos que los automóviles son una variable continua, pero esta simplificación no altera los resultados.

28

Conceptos Básicos

El retardo total es la área del triángulo y vale 22*44/2=484 vehículos segundo, que podría de otra forma explicarse así: el primer vehículo no espera nada, mientras que el último esperó 44 segundos que nos da una media de 22 segundos por vehículo o 484 vehículos-segundo en total. Si por otro lado se calcula esta misma cola en pasajeros, vemos que tendríamos una cola de 60 pasajeros, que después de 44 segundos, se ha reducido a cero. Pero, dependiendo de como esté el autobús en la cola, el progreso de la cola y por lo tanto el retardo total de los pasajeros en la cola es completamente distinto. La figura 1.5.2 muestra la cola en los dos extremos: si el autobús sale primero, la cola en 4 segundos ya se reduce a la mitad, 30, y tarda después 40 segundos más para terminar. Si el autobús es el último, la cola tarda 40 segundos hasta que pasen todos los automóviles y por tanto la cola se reduce a 30 pasajeros, y después en 4 segundos más se agota. En el primer caso, la cola total es de (60+30)*4/2 + 30*40/2= 780 pas-seg.

29

Manual de Operación de Transporte Público

En el segundo caso, la cola total es de (60+30)x40/2 +30x4/2 = 1860 pas-seg. Para soluciones intermediarias, la cola varía entre esos extremos. Así la idea de dar prioridad está asociada a la idea de dar eficiencia al transporte. El autobús es diez veces más eficiente que el automóvil, pues con el equivalente a dos automóviles se transportan 30 personas que equivalen a diez veces más que el automóvil. La segunda razón para dar prioridad al transporte público, es de intentar disminuir la tendencia de utilizar cada vez mas el transporte particular: Si los automóviles y los colectivos disputan por el mismo espacio, a medida que se agraven las condiciones del congestionamiento, el tiempo de viaje crece tanto para automóviles como para colectivos, y como el automóvil no tiene los tiempos de caminar, esperar y de las paradas de ascenso y descenso, su tiempo de viaje continua siendo más corto y a pesar del congestionamiento, los pasajeros que puedan pagar por el transporte particular continuarán utilizándolo y los congestionamientos serán cada día peores.

30

Conceptos Básicos

Si por otro lado, se da prioridad al transporte público para que pueda atravesar las zonas congestionadas, en un espacio reservado, a medida que el congestionamiento se vuelva más grave, menor será la diferencia entre el tiempo de viaje del automóvil y del colectivo, hasta un punto que el colectivo pueda ser más rápido que el automóvil y en este caso, si además se propician condiciones de confort al transporte colectivo, algunos usuarios desistirán de usar el automóvil y pasarán a usar el micro o el autobús. La figura 1.5.3 muestra la relación entre un pasajero, y la capacidad vial que ocupa conforme el vehículo que se utiliza. Podemos ver que, con respecto al congestionamiento y a la capacidad vial, la diferencia entre combis, micros, autobuses, o articulados, es pequeña, comparada a la diferencia del automóvil particular a todos los demás.

FIGURA 1.5.3. USO DE LA CAPACIDAD VIAL POR PASAJERO TRANSPORTADO

Así por ejemplo, al cambiar una ruta de micros por autobuses, lo que podría propiciar sería una reducción del espacio vial de 35% (68 para 44), bastaría que el 5% de los usuarios, en vez de en autobús, volvieran a usar sus automóviles, para que en vez de tener una reducción, tuviéramos un aumento del 12% en el volumen equivalente.

31

Manual de Operación de Transporte Público

5.1

Carriles Exclusivos

La medida más usual de dar prioridad al transporte colectivo es el de asignar carril exclusivo, que consiste en separar uno de los carriles de una vía para que solo circulen los colectivos. Estos se dividen en: a) Carriles exclusivos en el mismo sentido del flujo, a la derecha de la vía: Son los de implantación más fácil, rápida y de bajo costo, pero sólo son efectivos con vigilancia vial, en caso contrario será un desperdicio de dinero, como sucedió con los carriles exclusivos que fueron implantados en el pasado. Por esta razón se dan las siguientes recomendaciones generales: i) Sólo implantar el carril cuando haya realmente problemas de congestionamiento, o sea, cuando en las encuestas de tiempo de recorrido, se verifiquen diferencias de más de un minuto por kilometro entre los tiempos en la hora de máxima demanda y en la hora valle. ii) En caso de vueltas a la derecha, permitir que los vehículos que van a virar entren en el carril exclusivo. Si el volumen de vueltas, más el volumen de autobuses resulta ser superior al volumen promedio de los demás carriles, se deberá interrumpir el carril exclusivo en este tramo. iii) En caso de que los semáforos sean los cuellos de botella de un corredor, interrumpir el carril exclusivo antes de llegar al semáforo. La distancia deberá ser del orden de más o menos 2.5 metros por segundo de verde del semáforo. iv) En caso de uso de suelo comercial intenso, donde se genere mucho tránsito de entrada y salida o estacionamientos, habrá que tener en cuenta que siempre que no haya vigilancia vial , el carril exclusivo será invadido y por lo tanto, en este caso será mejor no implementarlo en ese tramo. v) Dimensionar las paradas, para que el grado de saturación no sea superior a 0.5, conforme a las técnicas del capítulo 2.2, pues con todos los colectivos en un carril, se pueden agravar los problemas de las paradas. En caso de que lleguen más de 100 autobuses por hora, la parada ya requerirá de una atención especial y podrá necesitar de bahías. b) Carriles exclusivos en el mismo sentido del tránsito, pero del lado izquierdo, cerca de la isla central: En este caso se trata generalmente de proyectos de costo más elevado y definitivos, donde se hacen separaciones físicas entre el carril de los vehículos y el carril de colectivos. A veces, en las paradas, o se remodelan los autobuses con puertas a la izquierda, o se remodelan las islas centrales para permitir el ascenso y descenso de los pasajeros. La ventaja del carril central, es que no hay interferencias del uso de suelo y vueltas a la derecha. La desventaja, es el movimiento de pasajeros que requiere de un tratamiento especial y hay una necesidad de mayor espacio vial. Como ejemplos clásicos se tienen las ciudades de: Curitiba, Porto Alegre y Sao Paulo.

32

Conceptos Básicos

c) Carriles en Contra Flujo: Son vías de doble sentido, donde uno de los sentidos tiene normalmente un sólo carril donde únicamente circulan los colectivos. Es la medida de prioridad de más bajo costo y de una efectividad muy alta , pues normalmente es respetada, permite generalmente no solo ahorros de tiempo sino también de kilometraje. Es una excelente medida en cuanto a la prioridad al transporte colectivo. La única desventaja fatal, es que presenta un índice altísimo de atropellamientos, hasta 20 veces más que en esa misma vía sin el contra flujo y a pesar de todo el señalamiento de advertencia, la peligrosidad del contra flujo lo vuelve no recomendable. 5.2

Calles Exclusivas:

Para calles en el centro, donde haya congestionamiento y baja velocidad o en horas de máxima demanda o durante todo el día, si efectuamos un aforo de tránsito, verificamos que a veces son muy pocos los vehículos particulares que ahí circulan, 200 a 400, representando 300 a 660 personas, mientras que a veces tenemos un volumen de 150 colectivos, con un volumen de 4,000 a 5,000 personas. Esas vialidades o tramos de ellas son propicias para ser transformadas en vías exclusivas para colectivos, o todo el día o por lo menos en las horas de máxima demanda. Al reservar una vía solo para colectivos, podemos dimensionar su volumen de acuerdo a la capacidad y darle utilidad, pues una vía congestionada, es una vía inútil. Generalmente el tránsito de automóviles puede ser desviado por otras calles, sin mayores problemas.

6

REGULACIÓN Y CONTROL

Este es el punto clave de la administración de transporte público. Sin el control, todos los demás componentes no tienen importancia. Discutiremos aquí sólo el control de frecuencia que es la esencia del servicio prestado. Los demás tipos de control: el estado de los equipos e instalaciones, el control de vigilancia vial, etc., pueden realizarse esporádicamente. Referente al número de viajes diarios, el transportista tiene el interés de maximizar su ganancia, lo que a veces, especialmente si no hay competencia entre rutas de diferentes empresas, puede significar que ofrezca viajes con una frecuencia menor que la reglamentada. Es claro que en el contrato de concesión existen algunas decenas de cláusulas que permiten a la autoridad suprimir la concesión si la empresa no cumple con lo acordado, pero en la práctica es diferente: Cada viaje no efectuado permite muchas veces un ahorro para la empresa. Por otro lado hay una probabilidad de que esa "falta" sea detectada por la vigilancia fiscal y se le cobre una multa a la empresa de acuerdo a un reglamento establecido. Si la probabilidad de que la multa, multiplicada por su valor, supere el ahorro del viaje no efectuado, el transportista procurará, dentro de lo posible cumplir con el contrato. En caso contrario, no. 33

Manual de Operación de Transporte Público

Para controlar la frecuencia y regularidad de las rutas, es recomendable una encuesta de frecuencia, que comprende todas las rutas de carácter permanente, todos los días, inclusive sábados y domingos, conforme lo que se describirá en el capítulo 2.5.2 (frecuencia y ocupación visual). El costo de esa encuesta permanente, es con todo el procesamiento de los datos, cerca del 1% del costo total del transporte. Es un costo elevado, pero es el mínimo necesario para controlar el sistema. Es claro que este sistema sólo tiene interés en caso de que las frecuencias estén adecuadamente programadas, los cálculos de la tarifa sean realistas y el valor de las sanciones sea tal que estimule a los transportistas al cumplimento con la tabla de horarios.

34

CAPÍTULO II. APLICACIONES La variedad de condiciones del transporte público no permite que haya reglas rígidas en la solución recomendada. No sólo tenemos diferencias en cuanto cada ciudad en la distribución de demanda, red vial disponible, sino también existen diferencias substanciales en a la situación que en determinado momento se presenta en términos de rutas, equipos ,contratos empresas, tarifas etc., que limitan el campo de acción posible. La búsqueda de mejoras en el transporte público, es una optimización con restricciones, que a veces son tantas que casi impiden cualquier mejora. Por esto, la base de todo el manual es el cálculo de costos sociales y de operación, que permitan con cualquier restricción existente, estudiar varias alternativas y calcular la mejor opción. Debido a que los costos sociales y de operación no pueden ser calculados con precisión, especialmente el costo social que depende de costos unitarios menos precisos, la comparación de costos generalizados de diversas alternativas permite seleccionar las mejores alternativas y casi siempre se escoge una alternativa muy próxima a la óptima, lo que es satisfactorio para un proceso de gestión. Muchas veces, la búsqueda excesiva de precisión en datos sale más cara que el beneficio de la precisión obtenida (esto es, las mejorías probables con información más precisa son inferiores al costo adicional de obtener esta precisión). A continuación se mostrará como se aplican los conceptos de costos en la administración del transporte público.

1

DERROTEROS

Los derroteros de las rutas son normalmente definidos empíricamente, buscando compatibilidad entre el deseo de los pasajeros que suben o bajan del colectivo, los cuales quieren caminar el mínimo, con el deseo de los demás pasajeros en el autobús, que desean la ruta más directa posible. Para el costo de operación, del cual resulta la tarifa, las rutas directas son mejores. El mejor derrotero es el que minimice la suma de los dos costos: operacional y social. El compromiso no es solamente entre el derrotero y los recorridos a pie, sino también con el tamaño del autobús, la frecuencia y el número de las diferentes rutas que cubren un área. La solución óptima depende de todo el sistema de variables disponibles y de la demanda y se obtiene interacciones por el cálculo de los costos (de operación y social) de cada alternativa. El cálculo completo de costos sociales y de operación (referidos de aquí en adelante por Csg , Co y la suma por Ctg) para una ruta o conjunto de rutas que circulen por una región es bastante laborioso y como las variaciones de rutas, subrutas, vehículos, derroteros, puntos de parada, etc., son casi infinitas, debemos adoptar reglas más simples que permitan una solución próxima a la óptima, considerando solamente aspectos parciales de la solución.

35

Manual de Operación de Transporte Público

1.1

Frecuencia y Cobertura Geográfica

Considerando que para una colonia donde se dan predominantemente viajes casa-trabajo en la hora de máxima demanda de la mañana, la demanda, el tipo de colectivo, y la flota están definidos, y suponiendo aún que la colonia dispone de una forma rectangular con destino al centro, (o al corredor principal de acceso a la colonia), en ese caso particular y extraño, podríamos escoger para alimentar la colonia, una sola ruta pasando por la vía central o dos o más rutas pasando por vías paralelas, a menor distancia. En el primer caso tendremos una frecuencia más grande en la ruta única, pero menos cobertura geográfica, en los demás, tendremos frecuencia menor, pero mayor cobertura geográfica (ver fig. 2.1.1.1). Suponiendo que los tiempos de viaje de los colectivos sean aproximadamente iguales en las diversas alternativas, los costos de operación son casi los mismos, y la única diferencia es referente a los tiempos de espera y tiempos a pie de los pasajeros con los correspondientes costos sociales.

36

Aplicaciones

Admitiendo que X sea la distancia que las rutas cubran en el sentido perpendicular a los derroteros, y que la frecuencia total de los autobuses sea de F, si admitimos N rutas, la distancia entre dos rutas consecutivas, es de X/N, y la frecuencia de cada ruta es de: F/N El tiempo de espera conforme se mostró en el inciso 1.2.2 se estima por: te = (1 + Iir)/2f

= k1*N

y también Ce = ce*te = k3*N

O sea que el tiempo de espera es proporcional al número de rutas, mientras que el tiempo de recorrido a pie, en el sentido perpendicular a las rutas, conforme a lo visto en 1.3.1, vale: tpx = dx/4v = k2/ N

y

también Cpx = cp*tp = k4/N

donde k1, k2, k3 y k4 son valores arbitrarios. En resumen el tiempo y por lo tanto, el costo de espera es proporcional al número de rutas, mientras que el tiempo a pie (y el costo correspondiente) es inversamente proporcional al número de rutas. En ese caso, sumando los costos sociales de caminar ( transversalmente a la ruta) y de espera obtenemos: C= Ce + Cpx = k3*N +k4/N Derivando e igualando a cero para obtener el punto el mínimo costo, tenemos: dc/dN = k3 - k4/N2 N = (k4/k3)0.5

con y

dc/dN = 0 : Ce = Cpx = (k4*k3)0.5

O sea que en la solución óptima, los costos de espera y de caminar transversalmente a las rutas, son los mismos. En la práctica, siempre y cuando no se tenga esta situación ideal de vialidad simétrica y equidistante del destino, se considera un determinado plan de rutas y frecuencias próximo al óptimo (con respecto al equilibrio de cobertura geográfica y frecuencia) cuando los costos de espera y de caminar (transversalmente a la ruta) son muy semejantes. Si el costo de espera es mayor que el de caminar, significa que probablemente se obtendrá una reducción de costos si reestructuramos las rutas, con reducción del número total de ellas. En caso contrario (el costo de caminar es mayor que esperar), el número de rutas debe ser aumentado. Más adelante, buscando optimizar parámetros de operación , frecuentemente encontraremos en la función costo, la suma de dos partes, una variando proporcionalmente y la otra variando inversamente a una variable independiente a ser optimizada y en estos casos, el óptimo ocurre cuando las dos partes tienen el mismo valor. 37

Manual de Operación de Transporte Público

Cuando los dos valores, en el presente caso el costo de caminar (transversalmente) y de espera son próximos, no se obtiene alguna ganancia apreciable. La tabla siguiente muestra de acuerdo a la relación entre la parte menor y la mayor, cuál es la ganancia posible con la optimización:

Reducción del costo con optimización (%) y 100.0 68.5 25.4 15.7 9.6 5.7 3.2 1.6 0.62 0.14 0.00

Relación entre partes del costo (%) x 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Vemos que para relaciones arriba del 50%, el beneficio que se obtiene con la optimización es pequeño, y arriba del 70% es despreciable. Adoptando una velocidad peatonal de 4 Km/h, vías planas, espera en pie y utilizando las fórmulas anteriores, se obtiene la relación óptima entre la distancia entre rutas y frecuencias.

dx*f = 8000(1 + Iir) dx = distancia transversal entre rutas : metros f= Iir =

frecuencia media de ruta índice de irregularidad de frecuencia

Así por ejemplo, si la frecuencia media entre rutas es de 15 vehículos por hora y el índice de irregularidad es de 0.5, la distancia óptima entre rutas resulta: dx = 8000 (1+0.5) / 15 = 1000 metros, Con lo que los pasajeros se situarán a una distancia máxima de 500 metros de una ruta y a una distancia media de 250 metros, con un tiempo a pie cerca de: tp = 0.250/4 = 0.0625 horas

o cerca de 4 minutos

38

Aplicaciones

El tiempo de espera medio también será cerca de 4 minutos. En los casos reales, las vialidades no son ni rectangulares, ni regulares, las demandas no son homogéneas, hay diversas restricciones a la circulación de colectivos, las rutas tienen derroteros, servicios y frecuencias irregulares, por lo que es difícil precisar lo que sea un barrio específico, una frecuencia y distancia media entre rutas. La fórmula anterior es pues solamente una indicación de si el sistema actual se encuentra equilibrado es cuanto a frecuencia y distancia entre rutas. En el ejemplo arriba citado, dada la frecuencia media de 15, consideraríamos razonables las distancias entre rutas desde 500 hasta 2000 metros. 1.2

Penetración y Desvíos

Muchas veces, especialmente en zonas de baja densidad,(por ejemplo, en una colonia donde la demanda total no permite una frecuencia de más de 4 micros por hora), los usuarios solicitan extensión o desvíos del derrotero actual, para reducir su distancia de recorrido a pie (ver figura 2.1.2.1). Ejemplo: en una colonia servida por una ruta con frecuencia de 6 micros por hora (máxima demanda), los usuarios solicitan que la ruta se amplíe en 1.5 km después del paradero actual para atender a moradores de una nueva región desarrollada. ¿ Que se debe hacer?. Como siempre, la solución técnica es verificar cuales serían los beneficios y costos adicionales de los cambios solicitados para verificar si el saldo es favorable o no y recomendar o no el cambio solicitado. La decisión final, como siempre, es función no sólo de la evaluación técnica, sino también de una serie de factores ya mencionados en el inciso 1.5 de Tarifas. Para evaluar los costos y beneficios tendríamos que medir cuantos pasajeros serian beneficiados con el cambio, cual el recorrido de espacio y tiempo ahorrado a pie, cual la extensión y tiempos adicionales del viaje del colectivo y estimar costos unitarios, con base en las condiciones locales. Los datos obtenidos comprendiendo todas las rutas son: Costo social de caminar : Costo social de viaje: costo /km-vehic: costo/hora -vehic: costo / vehic.-dia:

cp = 2.10 $/ (hora-pasajero) cv = 1.30 $/ (hora-pasajero) ck = 0.15 $ ct = 4.20 $ cf = 180,00 $

pasajeros atendidos por el derrotero adicional: distancia economizada a pie: tiempo viaje adicional de los pasajeros en colectivo: tiempo de viaje adicional del colectivo: viajes de colectivo por día:

39

pd = 130/día xp = 1.3 km tvp = 4 min =0.067 h tvc = 9 min = 0.15 h ( ida y vuelta) nv = 52

Manual de Operación de Transporte Público

Nota: Las componentes del costo del vehículo deben estar desglosadas porque son necesarias para evaluar distintas soluciones, para las horas de máxima demanda y valle, pues los costos de vehículo-día, estrictamente sólo deberían incidir en la hora de máxima demanda, cuando los ahorros de vehículos tienen valor. Así se puede establecer:

Beneficio por pasajero: situación actual : tiempo a pie: 1.3 km / 4 km/h = 0.325 horas x 2.1 $/h = $0.6825 situación propuesta: tiempo de viaje = 0.067h x 1.30 $/h = $0.0867 Beneficio = $0.5958 Beneficio total diario..................................................................x 130 = $77 Costo adicional: kilometraje: 52 viajes * 1.5 km * 2 = 156 km * 0.15$/km tiempo 52 viajes * 0.15 h/viaje = 7.8h * 4.20 $/h flota ( ver capítulo 2.3 ) 6 vehic/h * 15h =0.9 vehic * 180 $/vehic. Costo de operación diario

= $23.40 = $32.76 = $162 00 = $218

Por lo tanto, la respuesta técnica sería ¨NO SE DEBE EXTENDER LA RUTA", pues los costos son aproximadamente tres veces superiores a los beneficios.

40

Aplicaciones

Manteniendo los demás valores, el proyecto sería recomendable para demandas arriba de:

218 / 0.5958 = 366 pasajeros diarios.

La solicitud podría ser atendida, en las horas valle, cuando hay sobrante de equipos, y solo inciden en un costo adicional, el tiempo y recorridos, cuya suma diaria (56) es inferior a los beneficios (78), pero esa solución, técnicamente la más recomendable, sería socialmente criticada, algo como: Tal como: " nos sirven en la hora valle, cuando los viajes no tienen prisa y no lo hacen en las horas de máxima demanda, con lo que, nosotros, padres de familia, tenemos que despertar media hora antes, para andar a pie y en la noche, cansados después de un día de trabajo, también tenemos que caminar más de media hora después de dos horas de viaje" De forma general, si los cálculos arriba son efectuados literalmente, podemos mostrar que, en colonias de calles regulares ortogonales, la extensión óptima de la ruta se obtiene cuando en su terminal tiene una demanda indicada por:

pmd = Pt/2Nd = (ck + ct/v + cf * fp /(Nd*v)) / (cp/vp - cv/v) donde: pmd = pasajeros promedio por viaje en el terminal Pt = demanda diaria en el terminal (ascenso más descenso) cp, vp, cv, v, costos sociales y velocidades del pasajero a pie y en el vehículo ( en las cercanías del terminal ) ck, ct, cf, costos unitarios de operación, por km, hora y unidad día del vehículo fp = frecuencia de la hora de máxima demanda Nd = viajes completos por día ( suma de frecuencias horarias) Nota: el numerador, CK = (ck + ct/v + cf*fp /(Nd*v)), es el costo global medio por kilómetro vehículo, para las cercanías de la terminal, mientras que el denominador es el ahorro social por pasajero-kilómetro transportado en colectivo ( al contrario de ir a pie ). En el ejemplo anterior, obtenemos: pmd = (0.15 +4.20/ 20 + 180 * 6 / ( 52 * 20)) / ( 2.1/ 4 -1.3 / 20 ) = 1.30 / 0.46 = 2.8 O sea, si en la media del día, más de 2.8 personas suben en la terminal por viaje de colectivo, probablemente el derrotero de la ruta debería ser extendido, y si menos pasajeros suben , el derrotero necesita ser reducido.

41

Manual de Operación de Transporte Público

•

Desvíos:

Otras veces, la solicitación no es de una extensión, sino un desvío, para reducir el tiempo de viaje a pie de un grupo de pasajeros. En ese caso el análisis es similar al anterior, pero con algunos costos adicionales a que deben considerarse: Como el desvío es en medio del derrotero, no sólo tenemos costos adicionales de operación, sino también costos sociales de los pasajeros que ya estaban a bordo antes del punto A, que tendrán incrementos en sus tiempos de viaje. Los pasajeros cuya origen o destino sea cerca del tramo A-B (fig. 2.1.2.1) tendrán que cambiar de parada, para antes de A o después de B , lo que implica tiempos y costos de caminar adicionales. Para evaluar y seleccionar alternativas es necesario, una encuesta con los pasajeros que suben en el tramo A- B y en las cercanías, específicamente sobre su origen (dirección). Con los pasajeros ubicados en un plano, calculamos para cada uno como se alteran las distancias a la ruta y obtenemos la diferencia media de distancia y de tiempo que es utilizada en los cálculos:

Ejemplo: pasajero 1 2 . . . 270

dirección cl 35 n 46 cl 43 n 320 . . . cl 30 n 125

total promedio

1.3

actual 30 500 . . . 400 57220 211

distancias proyecto diferencia 100 - 70 70 +430 . . . . . . 450 -50 48350 178

8870 33

Variantes

Como muchas veces, cambiar derroteros o extenderlos no es económicamente factible, una opción usual y válida pondrá ser, no extender la ruta, pero crear una variante donde solamente parte de los colectivos hagan la extensión o desvío. En este caso para optimar la solución, debemos calcular cual es la frecuencia de la variante. Los costos adicionales por hora se resumen aproximadamente por: Cot =2*fv*ck*dx donde: Cot = costo de operación adicional en una hora

42

Aplicaciones

ck es el costo global medio por kilómetro-vehículo, para las cercanías del terminal, ya definido. El costo de espera de los pasajeros es obtenido por: Ce = ph(1+ Iir) *ce/ ( 2fv)

donde

ph es la demanda horaria (ascenso y descenso), ce es el costo unitario de espera e Iir es el índice de irregularidad de frecuencia. Se obtiene el valor mínimo del costo adicional total cuando: fv = (ph(1+Iir)*ce/(4*ck*dx)0.5 En el mismo ejemplo anterior, suponiendo que: Iir = 0.2, ce = 2.1$, obtenemos:

ph = 20 pas/h (max.dem),

dx = 1.5 km

ck = 1.30 $/km,

fv =2.54 En la práctica debemos escoger un submúltiplo de la frecuencia de la base, que es de 6, lo que significa 2 o 3 autobuses por hora. Se necesita hacer una verificación adicional: si la frecuencia de la variante es muy baja y el costo de espera es más grande que el costo de caminar, será preferible para el usuario caminar hasta la ruta principal y cuando el vehículo de la variante viene, ya no tiene demanda y por lo tanto el recorrido adicional se torna inútil. En términos aproximados, para que eso no ocurra debemos tener: tp ≥ 1/fv - 1/f donde tp es el tiempo de recorrido a pie, fv la frecuencia de la variante y f la frecuencia total de la ruta principal (incluso el de la variante ). Esto es, el tiempo de recorrido debe ser superior a la diferencia entre los intervalos promedios entre vehículos sucesivos, en la variante y en la principal. En el ejemplo tenemos: tp = 20 minutos, fp = 6 vehic/h, 1/fp = 10 minutos, ambas alternativas se cumple la condición anterior.

fv = 2 o 3, 1/fv = 30 o 20 minutos, en

La utilización de variantes es típica de zonas de baja densidad y frecuencia pues, en caso de frecuencias más altas, es más conveniente separar la variante como una ruta independiente. La utilización de variantes tiene alguna complejidad de operación adicional por dos factores: a) como una ruta tiene un derrotero más largo, por lo tanto el tiempo del ciclo es más grande, sería necesaria una reserva más grande de vehículos para mantener el intervalo constante en la ruta principal.

43

Manual de Operación de Transporte Público

b) como la variante capta más pasajeros, ya antes de entrar en el derrotero principal su tendencia es que sus vehículos estén en general, más llenos que los de la ruta principal lo que provoca costos sociales adicionales. Estos problemas son graves, pero independientemente de eso, existen tantos otros factores que provocan la irregularidad de la demanda y de la oferta de una ruta, que no serían los problemas indicados la única razón para no utilizar variantes. 1.4

Subdivisión de Rutas (o Fusión)

Discutimos en el inciso 2.1.2 la relación entre la frecuencia y la cobertura geográfica, o sea, entre esperar y caminar. Mostramos que en un sistema equilibrado se gasta caminando transversalmente a la ruta el mismo tiempo que esperando el vehículo. Vamos ahora a generalizar el estudio verificando cuando debemos dividir las rutas, no para cobertura geográfica, pero si para ahorrar tiempo de viaje. Así, en un ejemplo didáctico, si una ciudad tiene un intenso y largo corredor residencial (o comercial), digamos con 40 km de largo y 1,000 pasajeros-hora de máxima demanda por km deseando subir en los colectivos e ir al centro, la demanda al final seria de 40,000 pasajeros por hora. Si nuestra propuesta fuera atender toda esta demanda en una ruta única, usando autobuses largos, digamos de 100 pasajeros por vehículo, tenemos una frecuencia de 400 autobuses por hora (no abordemos por ahora problemas de restricción de capacidad en la vía o en las paradas). Suponiendo paradas a cada 500 metros, cada parada tendría 500 pasajeros por hora, cerca de 1.25 pasajeros por autobús, con lo que (veremos en el capítulo 2.2) el autobús en promedio se detendría en 5 de cada 9 paradas, o sea, habría demanda en cerca de 44 paradas. El pasajero promedio esperaría 4,5 segundos para la llegada de un autobús y después perdería tiempo extra en 22 paradas, digamos 15 segundos por parada, o sea 330 segundos. Parecería más razonable que en vez de una sola ruta, la dividiéramos en dos, una que atendiera a los primeros 20 kilómetros y la otra a los restantes 20 km.. En este caso, los autobuses de la ruta más larga, después de embarcar a sus pasajeros, podría ir directa al centro y así los pasajeros tendrían menos retardos en las paradas, la mitad en promedio. Claro que las frecuencias en cada ruta serian también menores y con eso la espera promedio de 4.5 segundos sería el doble. Tendríamos 165 seg. de tiempo extra perdido en paradas y 9 seg. de tiempo de espera. Generalizando la idea podríamos intentar ahora subdividir en más grupos, 3, 4 o 5 rutas, cada una especializada en una parte del corredor. Los resultados son indicados en la tabla siguiente:

44

Aplicaciones

GRUPOS 1 2 3 4 5 6 8 10 15 20 40

TIEMPO PROMEDIO PERDIDO POR espera paradas 4.5 330.00 9.0 165.00 13.5 110.00 18.0 82.50 22.5 66.00 27.0 55.00 36.0 41.12 45.0 33.00 67.5 22.00 90.0 16.50 180.0 8.25

NUMERO DE PASAJEROS 334.5 174.0 123.5 100.5 88.5 82.0 77.1 78.0 99.5 106.5 188.2

Como en otras veces, aquí, al cambiar la variable número de rutas, suben los tiempos de espera y bajan los tiempos en paradas. El mínimo se obtiene cerca de 8 a 10 paradas cuando los dos tiempos son los mismos. Para ser más precisos debemos considerar no sólo los tiempos, sino los costos unitarios que los multiplican para obtener ahorros económicos, sociales y lo más importante del caso, los ahorros de costos de operación. Con más rutas, no es necesario que todas efectúen todo el recorrido. Por ejemplo con 10 rutas, la primera tiene 40 km, la segunda 36, etc. y la última apenas 4, con lo que el recorrido promedio pasa de 40 para 22 km, con reducción de 45% y la reducción equivalente del costo. La figura 2.1.4.1 ilustra de forma simplificada los ahorros en la flota resultante de la división de rutas en un corredor. La flota es aproximadamente proporcional al producto de demanda por el tiempo de viaje lo que, para una ruta única, sería representado por el rectángulo ABCD. Si dividimos la demanda en 4 rutas (1,2,3,4), cada una atendiendo las demandas D1,D2, D3, D4 de cada tramo del corredor, las flotas respectivas se representan por los 4 rectángulos BHNC, EIMN, FJLM y GKDL. La economía en relación a la alternativa inicial de una sola ruta se expresa por la pirámide invertida proyectada, HAKGJFIEH. Los ahorros derivan del hecho de que la utilización del colectivo es más alta, en los esquemas de varias rutas, conforme se muestra en el perfil de carga. En caso de ruta única, el vehículo inicia el viaje vacío y se va llenando gradualmente hasta el final, con rendimiento del orden del 50%. Ya en el esquema de diversas rutas, la ruta 1 se llena en E y así permanece hasta el fin del viaje, con rendimiento del orden de 88%. Las demás, B, C, D, también se llenan más rápido, con rendimientos de 83%, 75% y 50%. En el limite, con grupos infinitos la economía sería igual a la área del triángulo BADGFEB.

45

Manual de Operación de Transporte Público

En la práctica, la demanda tiene otros destinos que no son sólo el centro. Hay siempre alguna demanda entre los diversos tramos del corredor y debemos tener alguna ruta que permita efectuar estas uniones menos frecuentes. También en la práctica, aún cuando los autobuses de las zonas más distantes (D1) no sean formalmente expresos, en la realidad, se llenan por completo en los extremos y las paradas son menos frecuentes cuando atraviesan la demás zonas. Mientras que las ciudades medias de México y en sus colonias no haya corredores tales como los del ejemplo hipotético, ni en cuanto a demanda, ni a extensión, los mismos conceptos pueden ser aplicados:

Vamos a suponer una colonia con densidad uniforme , una traza ortogonal y una demanda con destino a un centro lejano , con la demanda interna de la colonia despreciable. Nuestro problema ahora es delimitar la área de atención de cada ruta, representada por un rectángulo de dimensiones a x b. de la figura 2.1.4.2. Utilizando los mismos métodos del ejemplo, pero ahora con literales, podemos representar como varía el costo total generalizado (social más el de operación) en función de a y de b: Costo de caminar: Costo de espera

Cp = cp*b/4vp Ce = ce *( 1 + Iir)Npv./ ( 2*a*b*den) 46

Aplicaciones

Costo de viaje:

Cv = cv*a* gp /2

Costo de operación: Co = a*( (gp + 1/(2*vl)) (ct + cv /hep)) + ck/2)/Npv donde: Nvp = pasajeros diarios promedio unidireccionales, por vehículo, en la área del estudio hep = viajes de colectivo diarias, frecuencia en el máximo y el número de horas equivalente al máximo en viajes de colectivos vl = velocidad del autobús después que está lleno y se dirige al destino con pocas paradas

47

Manual de Operación de Transporte Público

↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓ ↑ b ↓

::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ∀----∀----∀-----∀-----∀-:::::::::::::::::::::::::::::::::::::

(27 RUTAS EN EL EJEMPLO)

↓ CENTRO

::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ∀----∀----∀-----∀-----∀-- AREA DE ATENCION DE CADA RUTA :::::::::::::::::::::::::::::::::::::

FIGURA 2.1.4.2 AREA DE ATENCION DE CADA RUTA

vp = velocidad del autobús cuando efectúa la colecta de pasajeros gp = 1/vp - 1/vl el ahorro de tiempo por kilómetro por no estar siempre parando No incluimos en cv y co costos donde a y b no tengan influencia.

48

Aplicaciones

El mínimo de la suma de costos se obtiene derivando en relación a, a y b e igualando a cero. Esto ocurre cuando ce = cv = cv + co, con lo que calculamos, a y b óptimos. Para no usar fórmulas demasiado extensas, definimos: Wp = cp/4vp We = ce*( 1 + Iir)Npv / ( 2 *den) Wv = cv*gp /2 + ( (gp + 1/(2*vl))*( ct + cv /hep)) + ck/2)/Npv con lo que el costo total por pasajero se representa por: Wp*b + Wv*a + We/a*b, cuyo valor mínimo es para: b = Wt/Wp a = Wt/Wv

a/b = Wp/ W v

W t = ( Wp*We*Wv)1/3

Ejemplo: vp = 4km/h, Iir = 3,

cp = 2.1,

vc =20,

ce =1.8,

cv = 1.2 ,

Npv = 20,

den =400 pas/h-km2

vl = 30, gp =1/20 - 1/30 = 0.017, ck = 0.15 , ct =4.20 , cv = 108

hep =9 Con esos valores se obtiene: Wp = 0.131 a/b = 3

We = 0.0585 a= 1.57

Wv = 0.0445

donde:

b= 0.53

O sea, cada ruta deberá atender a un rectángulo de cerca de 1500 de largo por 500 de ancho. Podemos además calcular de forma aproximada a y b en función de la densidad y del número de pasajeros por vehículo: a= 4.26(npd/den)1/3

b= 1.42(npd/den)1/3

f = 6 (npd/den)1/3

Así, la calidad del servicio en respecto a costos de espera, de caminar y de detenerse en paradas, es proporcional a la raíz cúbica de la relación entre la densidad de demanda y el número de pasajeros promedio por vehículo, que es normalmente una fracción de la capacidad. Corredores restringidos: muchas veces, por la topografía, o por restricciones viales, no es necesario elegir por donde pasar, ya que solo hay un corredor disponible. En estos casos, al contrario de densidad de pasajeros por área, es más razonable utilizar la densidad lineal ¨dp¨ en pasajeros por hora y kilómetro. Con esto, el único parámetro a determinar es la extensión donde cada ruta efectúa su servicio específico. Usando las mismas ecuaciones anteriores, podemos definir: 49

Manual de Operación de Transporte Público

We´ = ce* ( 1 + Iir)Npv / ( 2 .dp) Igual a We, cambiando den por dp, se obtiene: a=(We´/Wv)0.5

1.5

Tipo de rutas y estructuras

Hasta ahora discutimos el problema de la captura de los pasajeros en las colonias, sin preocuparnos por el destino, como si este fuera el mismo para todos en el centro de la ciudad. En municipios pequeños, esta hipótesis es aproximadamente correcta, pero a medida que la ciudad crece, se desarrollan actividades en otras áreas y la parte de viajes cuyo destino no es el centro comercial o el histórico, se vuelve más significativa (ver fig. 2.1.5.1). ¿Qué podemos hacer para que el usuario de transporte público cuente con un servicio efectivo, no sólo en el origen sino también en el destino, sin tener que efectuar una o más costosas transferencias? La respuesta está en función de la planeación y del poder representado por los usuarios de transporte particular (automóviles) y público en la definición del uso del suelo y desarrollo de la ciudad y otros aspectos fuera del alcance de este manual.

50

Aplicaciones

En cuanto al transporte, suponiendo que la demanda y la matriz de origen-destino están dados, no es posible propiciar un sistema económicamente viable, en que todos pasajeros tengan rutas directas (sin transferencia) desde el origen hasta el destino. Esto sólo es posible con el transporte individual. Debemos buscar que el máximo número de pasajeros tenga un servicio directo. Por lo tanto, podemos definir además de las rutas que van al centro, otras que se dirijan a otros polos de atracción de viajes. De forma simplificada, podemos definir las rutas como: Radial: conecta una colonia al centro. Diametral: conecta dos colonias pasando por el centro. Perimetral: conecta dos colonias sin pasar por el centro. (ver figura 2.1.5.2)

51

Manual de Operación de Transporte Público

Para obtener la mejor solución posible, basta probar las alternativas de rutas y evaluar la suma de costos de operación y sociales y seleccionar la de menor costo global. Para hacerlo, necesitamos la matriz origen-destino de transporte colectivo, la red vial disponible, equipos y costos de operación, paciencia y una computadora con un paquete de cómputo para auxiliar en los cálculos.

Reglas prácticas para obtener un resultado adecuado: Las rutas deben ser diametrales, éstas tienen las siguientes ventajas: •

Pasan por el centro, que es casi siempre el local de demanda más grande.

•

Distribuyen al pasajero más cerca de su destino en el centro.

•

Al pasar por el centro, normalmente, al mismo tiempo bajan y suben pasajeros, lo que mantiene la ocupación y utilidad del vehículo y reduce tiempos de ascenso y descenso (ver figura 2.1.5.3).

•

No requiere espacio y tiempo en los paraderos, lo que significa ahorros en la flota.

•

Al conectar colonias permite que muchos pasajeros efectúen viajes sin transferencia. 52

Aplicaciones

En resumen, las rutas diametrales reducen costos sociales y de operación y por lo tanto, sólo tienen ventajas y deben preferirse a las rutas radiales. La ruta diametral, que es la ideal, a veces presenta problemas e inconveniencias, no para el transporte del pasajero, sino a otros intereses más poderosos y frecuentemente no es utilizada ya que, frecuentemente no hay la misma fuerza para defender a los pasajeros del transporte público. A continuación se da una lista de problemas más comunes que no permiten que se utilicen las rutas diametrales con la eficiencia requerida: •

Circulación en el centro: frecuentemente los centros de las ciudades están congestionados y las autoridades del tránsito no dan prioridad al transporte público o lo que es peor, muchas veces dan prioridad al transporte particular y no permiten la circulación de autobuses y micros.

•

Paradas en el centro: cuando la concentración de pasajeros y vehículos en una parada es excesiva, ocurren congestionamientos y a veces, en ausencia de técnica y/o equipos de operación, en vez de dimensionar y operar las paradas (conforme discutido en el capítulo 2.2), se quitan los colectivos de la área central.

53

Manual de Operación de Transporte Público

•

Conflictos entre empresas: a veces, la ciudad está dividida por empresas y la autoridad no tiene poder o voluntad de cambiar esta estructura, por lo que la ruta diametral no puede establecerse por pasar por áreas asignadas a más de una empresa o asociación.

•

Ganancia: Las rutas diametrales propician la reducción de transferencias, por lo que con una tarifa constante significa reducción del ingreso total. En general bastaría un pequeño incremento en la tarifa. Esta diferencia se podría cubrir pero, por falta de poder o voluntad, cualquier razón débil ya es bastante para no se hacer cambios y mantener el estado actual.

•

Demanda desigual: Una ruta diametral, es sólo dos rutas radiales conectadas. Muchas veces, se conectan dos rutas con demandas distintas, por lo que la ruta diametral estará llena en un tramo y vacía en el otro. La solución es evidentemente, unir rutas radiales con demandas iguales y cuando no sea posible, alterar los derroteros para obtener demandas equilibradas. Vimos en los capítulos anteriores que hay una flexibilidad razonable para esos cambios de rutas, sin salir del punto razonable óptimo económico.

•

Tiempo de viaje: si una ruta radial es demasiado larga y la fundimos con otra radial podrá resultar un tiempo de viaje demasiado largo para el operador. La solución sería el cambio del operador para lo que sería necesario modificaciones en la estructura operativa de la empresa.

No obstante estos problemas, casi todas las ciudades medias de la República Mexicana, podrán transformar la estructura de rutas radiales actuales, en rutas diametrales con un poco de técnica y voluntad de la autoridad responsable , Hermosillo, Son., es un ejemplo. La matriz origen-destino es útil para permitir crear rutas diametrales más útiles, pero su ausencia no sirve de justificación para no crearlas. Las rutas diametrales tienen ventajas que son independientes de la demanda entre las colonias. Para pasar por el centro, las rutas diametrales (y las demás), deben distribuirse en calles y paradas, procurando obtener un grado de saturación homogéneo (y de ser posible bajo) en toda la red de vialidades, semáforos y paradas. Se debe hacer un plano junto con el estudio de tránsito general. Rutas perimetrales: siempre que haya demanda suficiente para una ruta, se recomienda la creación de rutas que no pasen por el centro, conectando polos de demanda. La demanda puede ser estimada por la matriz de origen-destino. Generalmente en ciudades de tamaño medio, pocas rutas son viables sin pasar por el centro. Sistema troncal: consiste en una ruta principal (tronco) que opera en un corredor con autobuses de más capacidad y más frecuencia, y rutas alimentadoras que operan desde las colonias hasta terminales cerca del corredor troncal, donde todos pasajeros bajan para subir en la ruta principal que va al centro. La idea es reducir costos con uso de vehículos grandes en el corredor principal. En la práctica ese sistema no es económicamente viable para viajes de menos de dos horas pues: a) la transferencia representa un tiempo adicional para el pasajero de 7 a 15 minutos, que es una parte significativa del tiempo total del viaje.

54

Aplicaciones

b) el incremento de costos operacionales debido a la operación de transferencias varia de 17% hasta 30% c) la economía de escala en la troncal permite que se ahorre algo en costos operacionales, a veces hasta 10%, pero el saldo final resulta siempre desfavorable, cuando es comparado al sistema convencional de rutas directas.

2

UBICACIÓN DE PARADAS Y TERMINALES

El vehículo colectivo de transporte público urbano, como su nombre lo indica, transporta varios pasajeros que generalmente no tienen todos el mismo origen, ni el mismo destino a lo largo del derrotero de la ruta , por lo que el vehículo necesita, para efectuar su función básica, parar para ascenso o descenso de pasajeros. En la administración de transporte, debemos decidir: a) ¿Hay que reglamentar las paradas o dejar que cada pasajero suba o baje donde quiere?. b) Si las paradas son necesarias, ¿a que distancia promedio ubicarlas?. c) ¿Específicamente, en qué sitio poner cada parada?. d) ¿Deben todos los vehículos y rutas utilizar las mismas paradas o debemos tener paradas selectivas?. e) En caso de paradas selectivas ¿en cuantos grupos dividir las rutas y que rutas ubicar a cada grupo?. f) ¿Qué equipos debemos poner en cada parada?. Abordaremos ahora, como resolver estas incógnitas en los capítulos siguientes, inicialmente con reglas prácticas dictadas por el sentido común, después con la técnica básica utilizada en ese manual de minimizar la suma de costos sociales y de operación, que nada más es que mejorar el sentido común. 2.1

Distancia entre Paradas

La primera pregunta en cuanto a las paradas, es decidir si las paradas son o no necesarias. En México y como en muchos otros países, en muchas ciudades y regiones, es costumbre no tener paradas definidas: el pasajero , en cualquier punto, en la calle o en el colectivo, solicita subir o bajar y obtiene así el máximo de comodidades, reduciendo al mínimo su tiempo de caminata, también su tiempo de viaje. Esta costumbre, ideal para el pasajero, puede tener, en ciertos casos algunas desventajas para el transporte y tránsito general, de las cuales trataremos en este manual solo tres:

55

Manual de Operación de Transporte Público

1) La parada del autobús puede ocurrir en lugares donde causen problemas de retardos, congestionamientos o inseguridad al tránsito (colectivos, coches, peatones). Este asunto será discutido en el próximo capítulo: ubicación de paradas. 2) Independientemente del lugar específico de las paradas para ascenso o descenso de pasajeros, cuando éstas son muy frecuentes, el colectivo pierde un tiempo adicional en cada parada. Con muchas paradas, se pierde un tiempo grande, que incide en los costos de operación, y en los costos sociales de los pasajeros en el autobús. En ese caso, la adopción de paradas definidas puede reducir los retardos y costos de operación y sociales. 3) En la parada definida es posible instalar equipos que hagan la espera menos costosa para el pasajero. Si se opta por paradas libres, nada más se tendrá que decidir. Si se decide por paradas definidas en un tramo del corredor, se deberá establecer en seguida en términos generales, cuál es la distancia entre paradas: Las paradas lejanas cortan el número total de paradas en el tramo, reduciendo los costos de operación del colectivo y de sus pasajeros, pero aumentan las distancias a ser recorridas por los pasajeros que suben o bajan en el tramo. Se puede indicar en una gráfica: en el eje de las abscisas, la distancia entre paradas (x) y en el eje de las ordenadas, la función respectiva de costos sociales de caminar hasta la parada y los costos sociales y de operación debido a los tiempos extra perdidos por los autobuses en las paradas. (Figura 2.2.1.1) Para los pasajeros que bajan o suben en el tramo, la distancia a pie y por lo tanto, los tiempos y costos son directamente proporcionales a la distancia entre paradas (x), mientras que para el colectivo y los demás pasajeros, los tiempos y costos adicionales, perdidos en las paradas es aproximadamente, inversamente proporcional a la distancia entre paradas. Sumando las dos partes, se obtiene la variación del costo total en función de la distancia entre paradas (x). El punto de costo mínimo corresponde a la distancia ideal entre paradas que debe servir de base general para la ubicación. Cuando la densidad de pasajeros que suben y bajan en un tramo es alta, se obtiene una distancia óptima menor, mientras que cuando la densidad es menor, la distancia óptima resulta mayor. Asimismo, si la densidad de pasajeros que suben o bajan es muy pequeña, con paradas definidas lejanas, la mayoría de las veces la parada no tiene algún pasajero al pasar el colectivo y por lo tanto, el autobús no se retarda en la parada. En esos casos, el número de paradas que el colectivo hará en un tramo será prácticamente igual al número de pasajeros que suben y bajan en el tramo, independientemente de la distancia entre paradas. Ejemplificando, si un autobús pasa por una zona donde los pasajeros se bajan o suben a cada 2 kilómetros, y las paradas están ubicadas a cada 500 metros, el vehículo sólo se detendría a cada 4 paradas. Si la distancia fuera de 250 metros, el autobús se detendría a cada 8 paradas y en los dos casos, el retardo final del autobús sería prácticamente el mismo.

56

Aplicaciones

En esos casos de baja densidad, para el colectivo no hay diferencia, es mejor no tener las paradas especificas y hacer paradas libres. Por otro lado si suponemos todas las variables fijas y buscamos obtener la distancia óptima entre paradas (xot) en función de la densidad de ascensos y descensos, obtenemos la gráfica siguiente. Vemos que existe una distancia óptima (xot) para la cual se obtiene un costo total mínimo (Ctmin). Esta distancia nos indica el rango de distancias aceptables: normalmente distancias de -25% hasta +30% del optimo no afectan significativamente el costo total. En casos de densidad de ascenso y descenso elevada, la recta de costos peatonales es más inclinada, resultando una distancia óptima menor.

BASE MATEMÁTICA: •

Costo de Caminar:

El pasajero normalmente, al llegar al corredor de transporte, escoge la parada más próxima, por lo que su recorrido máximo caminando paralelo al derrotero es la mitad de la distancia entre paradas. Como el mínimo es cero, si supondremos una demanda uniforme a lo largo de un tramo, concluimos que la distancia media es de 1/4 de la distancia entre paradas.

57

Manual de Operación de Transporte Público

Dividiendo la distancia media por la velocidad media caminando, se calcula el tiempo promedio por pasajero que, multiplicado por el número de pasajeros y por los costos-hora social de caminar, tiene como resultado el costo de caminar: x = distancia entre paradas,

Km

vp = velocidad de caminar,

Km/h

dp = densidad de subida + bajada de pasajeros en un tramo (supuesta uniforme) por unidad de tiempo , pas/(Km-h) cp = costo social de caminar , $/(pas-h) L = longitud del tramo. Cp(x) = costo total de caminar paralelo a la ruta, para los pasajeros que suben y bajan en el tramo L , $/h Cp(x) = L* x *dp*cp 4vp •

Costos de operación y sociales de los pasajeros en los colectivos.

El costo es función del tiempo perdido en cada parada, multiplicado por el número de paradas en el tramo y por la suma de pasajeros y autobuses ponderados por su respectivo costo social y operativo. El número de paradas en el tramo es dado por: np = L/x Asimismo, se supone que los colectivos solo paran si hay pasajeros. La fracción de paradas donde hay pasajeros es estimada por: rp = pm/(1+pm)

donde :

pm es el número promedio de pasajeros subiendo y bajando en cada parada, o sea, si pm es próximo a cero, la fracción de paradas es casi igual (poco abajo de pm), pero si pm es grande, fp se aproxima a 1, o sea, casi siempre el autobús se detiene. Para calcular pm, verificamos cuantos pasajeros por hora suben y bajan en promedio en cada parada y dividimos por el número de colectivos que pasan en una hora. A cada parada se agrupan para subir o bajar (s+b) pasajeros correspondientes a la distancia promedio x entre paradas (x/2 en cada dirección). pas = (x/2 + x/2 )*dp = x * dp = pasajeros (s+b) por punto por hora.

58

Aplicaciones

pm = pas/f ó pm = x*dp /f donde

f = frecuencia de colectivos que parar por cada hora.

Debemos excluir del cálculo de f, los colectivos que por reglamentación no usan la parada. siendo: n= ocupación o número promedio de personas por colectivo en el tramo. co = costo de operación por hora adicional perdida de colectivo. cv = costo social de la hora de viaje en colectivo, por pasajero. De esta forma puede calcularse: Ctu = co + n * cv = costo total (social más de operación) de una hora perdida por el colectivo. Para calcular el costo de las paradas debemos considerar además ¨tp¨, el tiempo adicional perdido por el colectivo en la parada; tp no incluye el tiempo de subida y bajada de los pasajeros, porque los pasajeros tendrían que subir o bajar en algún punto y ese es un tiempo esencial en la función del transporte. Consideramos como tiempos adicionales el frenar, abrir las puertas, esperar que se inicie la operación de ascenso y/o descenso, cerrar las puertas y partir, hasta alcanzar nuevamente la velocidad normal. El costo de todas las paradas de todos los colectivos en el tramo es igual al producto de: np: número de paradas rp: fracción de paradas tp: tiempo adicional perdido en cada parada, no incluyendo el tiempo de subidas y bajadas f: frecuencia de colectivos Ctu: costo total de una hora de colectivo Cc(x) = np * rp *tp * f * Ctu

o sustituyendo por las fórmulas anteriores:

Cc(x) = L *.( co + n * cv) * tp * f x + f / dp Además de estos costos, tenemos que considerar los costos de implementación, operación y mantenimiento de los paraderos y los beneficios posibles para los usuarios de esperar en una parada, relativos a la protección contra sol, lluvia, o comodidad de poder esperar sentado. •

Costo de la parada: Cpa(x)= L * cpa/ x

donde L/x es el número de paradas en el tramo y cpa es el costo de cada parada

59

Manual de Operación de Transporte Público

•

Beneficio de la parada:

Si admitimos que esperar en la parada es más cómodo que en la calle, se reduce el costo social de la espera; siendo: te = tiempo promedio de espera por pasajero dps = demanda de pasajeros que bajan por kilómetro en el tramo considerado a lo largo de todo el día , dps es aproximadamente igual a la mitad de dp. ce = costo de espera normal ( sin paradero). kr = reducción en fracción, del costo de espera. El beneficio por hora en el tramo se representa por: Bp = L * dps *ce*te*kr El costo total de las paradas se representa por la suma de las cuatro partes: Ctp(x) = Cp(x) + Cc(x) + Cpa(x) - Bp El mínimo de la función Ctp(x) nos da el valor óptimo de la distancia entre paradas, pero este mínimo debe todavía ser comparado con el costo de no poner paradas , o sea, paradas libres, que es expresado por: Ctp0 = Cc(0);

las demás partes son nulas.

Las fórmulas anteriores permiten obtener para cada tramo la distancia ideal entre paradas, el punto donde el costo total es mínimo y decidir si las paradas son necesarias (ver gráfica 2.2.2.1) . Indicamos en seguida los procedimientos simplificados, cuando no se conocen todos los costos:

Definiendo: x1 = f/dp = distancia promedio entre pasajeros que suben o bajan por vehículo, igual a la distancia entre paradas, cuando estas son libres y el colectivo se detiene cuando sea necesario para que los pasajeros suban y bajen: x2= 4*vp*tp(co+n cv)/ce

y

y= x1/ x2,

podemos obtener el valor de x óptimo por:

x*ot = kot*x2, donde kot es una constante función de "y" conforme la tabla siguiente:

60

Aplicaciones

y

kot

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.12 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 > 0.45

0.093 0.126 0.149 0.167 0.182 0.195 0.206 0.215 0.224 0.232 0.245 0.261 0.279 0.295 0.300 0.306 0.310 0.313 paradas

pasajeros por parada 9.3 6.3 5.0 4.2 3.6 3.2 2.9 2.7 2.5 2.3 2.0 1.7 1.4 1.2 1.0 0.9 0.8 0.7 no obligatorias

reducción de costos (%) 80 73 67 63 59 56 52 49 47 45 40 35 27 20 15 10 6 3

Parada no obligatoria " "

En la tabla indicamos también, si aplicada la distancia calculada, cuantos pasajeros en promedio (suben+bajan) en cada parada, por vehículo que pasa. En la última columna se indica la reducción obtenida en el costo total de caminar (pasajeros a pie) y caminar (pasajeros y colectivos), en relación a las paradas libres. Como se ve, para valores iguales superiores a 0.35, se gana menos del 10% y ya no es obligatoria la parada, a menos que haya otros problemas de tránsito, conforme a lo indicado en los capítulos siguientes. A falta de estudios, encuestas o datos específicos, adoptar:

cp = 2.5

cv = 1.6

vp = 4km/h

combi co = 9.5,

microbús 12.2,

autobús 18.3

Nuevos pesos, abril de 93

tp = 12 segundos = 0.00333 h

Ejemplo: dp = 20 pas/ km f=4 n=40 , transporte en autobús x1=5/20= 0.2 y=0.2/1.76=0.114

x2 =( 4*4 *0.00333(18.3 +40*1.6)/2.5 =1.76 y de la tabla obtenemos kot =0.241

xot = 1.76*0.241 = 424 metros.

61

y

Manual de Operación de Transporte Público

Si el transporte es en micro, con el doble de frecuencia y la mitad de pasajeros en unidad, obtenemos: f=8

n = 20

x1= 8/20 = 0.4

y = 0.4/0.943 = 0.42

x2 = 0 4*4*0.00333*(12.2+20*1.6)/2.5 = 0.943

kot = 0.311

xot = 0.943*0.311 = 293 metros, pero la parada en este caso no es obligatoria. Generalmente, a medida que se aumente el tamaño de los vehículos, más necesarias serán las paradas.

2.2

Grado de Saturación y Dimensionamiento de las Paradas

Este capítulo trata de los problemas que más frecuentemente ocurren en áreas centrales o corredores de uso de suelo comercial intenso, donde pasan muchas rutas y la demanda de ascenso de pasajeros es grande, generando en las paradas conflictos, colas y retardos a los colectivos. Cuando se estudia la capacidad máxima de transporte en un corredor de colectivos, debemos discutir, específicamente las paradas, que son el cuello de botella del sistema. Sin considerar las paradas, un carril exclusivo puede por ejemplo, en vía expresa cargar, sin restricciones de velocidad, hasta 900 autobuses por hora (o 600 articulados) que resulta en una capacidad de cerca de 80 mil pasajeros por hora, en un carril. Por otro lado, vemos frecuentemente que, en algunas calles, en áreas centrales, 60 microbuses/hora transportando no más de 1500 pasajeros/hora son suficientes para congestionar completamente la calle. Esta paradoja aparente es explicada por la operación de la parada: En la parada, cada colectivo pierde un tiempo para frenar, abrir las puertas, para que los pasajeros suban y bajen, para cerrar las puertas y finalmente partir. Durante todo este tiempo la parada se queda ocupada, y el próximo colectivo no puede efectuar su operación de ascenso y descenso. Cuando el número de colectivos excede la capacidad, esto es, el intervalo promedio entre dos vehículos colectivos es menor que el tiempo promedio gastado por cada vehículo en la parada, se generan colas de vehículos. Generalmente, la propia cola formada propicia un pequeño aumento de capacidad de la parada, principalmente en los descensos, ya que el pasajero puede bajar antes y hasta cierto grado los ascensos se dan simultáneamente en dos o hasta en tres vehículos. Por otro lado, la cola genera otros mecanismos indeseables: los autobuses se adelantan y paran después de la parada, bloqueando dos carriles (que a veces es el total de la calle), propiciando congestionamiento e inseguridad.

62

Aplicaciones

Normalmente, las autoridades sólo van a preocuparse por la parada cuando los problemas se tornen tan graves que pasen a afectar el tránsito general. Las prevenciones muchas veces se limitan solamente a organizar la cola de autobuses, para que interfieran menos en el tránsito general, otras veces simplemente modifican los derroteros de las rutas y desvían el colectivo de las áreas problemáticas, la mayoría de las veces con sacrificio de los pasajeros, que pasan a caminar más tiempo. Indicamos, en seguida, como tratar del problema, analizando el grado de saturación de la parada, que es el punto clave de una operación efectiva. •

Cálculo del Grado de Saturación:

Como su nombre lo indica, el grado de saturación es la relación entre el tiempo que la parada permanece ocupada y el tiempo total disponible. La parada permanece ocupada por los siguientes factores: a) El uso normal del carril: cada colectivo que pasa por el carril de parada (carril 1), ocupa la parada durante cierto tiempo, aunque no pare. Además de los colectivos que se detienen en la parada, puede haber otros vehículos, que aunque el carril 1 esté congestionado, necesiten pasar por él por ser el único carril disponible o por acceso local. Ese volumen, debe ser calculado en automóviles equivalentes. Ve = Σ Vi *pi donde Vi es el volumen de cada tipo de vehículo i pi es el peso equivalente en automóviles equivalentes del vehículo tipo i Los pesos equivalentes deben ser obtenidos para las condiciones particulares de cada sitio, pues varían en función de la operación particular realizada por el vehículo. Básicamente, el peso es igual al peso normal del vehículo en circulación más la mitad del tiempo adicional que este vehículo gaste ocupando el carril (en embarques, estacionamientos, maniobras, etc.,) multiplicado por la capacidad (S1) del carril. A falta de encuestas específicas, adoptar: motos carro combi microbús autobús articulado camión

0.5 1 1 1.5 2 2.5 peso igual al número de ejes

Nota 1: no considerar en el peso de los colectivos el tiempo de parada para ascenso y descenso, que será considerado aparte más adelante. Nota 2: no considerar los colectivos que no pasen por el carril 1, lo que normalmente incluye los que no tienen pasajeros en la parada y pueden adelantarse por otros carriles. 63

Manual de Operación de Transporte Público

Este primer factor ya representa una ocupación del carril de: Veq/S1, donde S1 es la capacidad normal del carril 1, sin la parada u otro tipo de interferencia (normalmente cerca de 1800 vehículos/hora o 0.5 vehículos por segundo. b) Los colectivos siempre que haya ascenso o descenso ocupan la parada además del tiempo requerido para el ascenso y descenso, con tiempos para frenar, abrir las puertas, aguardar que se inicie el ascenso o descenso, cerrar las puertas y salir. Nota: este tiempo no es el tiempo adicional perdido por el colectivo, ¨tp¨ mencionado en el capítulo anterior de distancia entre paradas, pero es el tiempo en que el vehículo ocupa la parada. En el anexo 1 indicamos como obtener por encuestas, estos diversos tiempos en la parada. En ausencia de los datos resultantes de la encuesta específica en la ciudad o para una parada particular o un tipo particular de vehículo, adoptar: t0 = tiempo muerto de ocupación de la parada = 8 segundos c) El tiempo principal útil, es el tiempo durante el cual los pasajeros efectivamente suben o bajan. Por simplicidad, admitimos que ese tiempo es proporcional al número de personas que bajan y suben. La constante de proporcionalidad, que significa que el tiempo promedio por ascenso o descenso por pasajero, es función de diversas variables, de las cuales se destacan: i) La cantidad, el ancho y las escaleras de la puerta: En una primera aproximación, cuanto más ancha es la puerta más rápida es la carga o descarga del vehículo, y cuanto menor es el desnivel entre la banqueta y el piso del autobús, más confortable y más rápido es el ascenso y descenso. En el metro, por una puerta de 1.20 m de ancho pueden pasar 2 pasajeros por segundo, mientras que en un autobús con una puerta de ese mismo ancho, con escaleras, la capacidad es cerca de la mitad (1 pas/seg). ii) Distribución del espacio en el interior del vehículo: adicionalmente a entrar en el vehículo, los pasajeros deben de acomodarse y para eso, es necesario un espacio adecuado para acomodar a los pasajeros, o un corredor de pasaje que no sea más angosto que el tamaño de la puerta pues, en ese caso, cuando haya más de dos pasajeros, no se mantiene la capacidad de carga y descarga. En el caso de la cobranza inmediatamente después del ascenso, como es usual en México, la inexistencia de un espacio para el acomodo de los pasajeros, entre la puerta y el "puesto" de cobranza" (el conductor), hace que la capacidad (velocidad) de ascenso sea igual a la capacidad (velocidad) de cobro. iii) El sistema de cobro: Después de que se llena el espacio entre la puerta y el local de cobranza, que en México es de dos a tres personas, la capacidad de ascenso se torna igual a la de cobranza, que depende del valor de la tarifa y de la habilidad del conductor cobrador. iv) Usos y costumbres: muchas veces, cuando haya muchos pasajeros subiendo, algunos pasan directo y pagan después, durante el viaje, así se reduce el tiempo de ascenso Se recomiendan estudios específicos locales, para determinar los tiempos de ascenso y descenso. En ausencia de esos estudios o de otros estudios específicos para vehículos y condiciones semejantes en México, adoptar: 64

Aplicaciones

Vehículo Autobús (puerta 1.0 m) Autobús (puerta 0.5 m) Microbús Combi

segundos por ascenso 2.0 3.0 3.0 2.0

pasajero descenso 1.3 2.0 2.0 2.0

Normalmente el problema de ascenso es más grave que el de descenso, pues la bajada es más rápida que la subida. Cuando la parada se congestiona, el pasajero normalmente baja antes, sin gastar tiempo del colectivo en la parada y en México, se baja por todas las puertas. El problema de ascenso ocurre poco en la hora de máxima demanda de mañana, pues el ascenso entonces es disperso en las colonias, donde hay bajos volúmenes. Cuando ocurren para una misma ruta ascensos y descensos en la misma parada, es necesario medir la fracción de pasajeros promedio por vehículo que bajan por cada una de las puertas (cuando haya más que una) sumar los tiempos de subida y bajada de pasajeros en la puerta de frente, compararlo con el tiempo de bajada de los pasajeros de la puerta de atrás y adoptar el mayor de ellos como tiempo efectivo útil de ascenso y descenso, o sea: Tme = máximo de ( pms*tms +pmb*tmb*rf)

y

pmb*tmb*(1-rf)

donde: pms y pmb son los números promedios de pasajeros que suben y bajan por colectivo que se detiene en la parada, tms y tmb los respectivos tiempos medios de subida y bajada por pasajero y rf la fracción de pasajeros que se bajan por la puerta del frente. En ausencia de datos específicos por ruta, es considerado adecuado efectuar cálculos globales por tipo de vehículo, considerando el total de ascenso y descenso de pasajeros, y obteniendo valores medios. d) Cuando haya semáforos cerca de la parada, en el tiempo rojo, como los vehículos no se mueven, la parada se puede quedar sin utilización. Fórmulas de Cálculo : Normalmente, el ascenso de pasajeros, cuando hay cola de colectivos en la parada, ocurre en dos o, a veces, hasta más vehículos simultáneamente, lo que permite que se aumente la capacidad de embarque. Suponiendo ascenso en hasta dos colectivos simultáneamente, se obtienen las siguientes fórmulas del grado de saturación: xp = fp * tm /(1 - rtu - yp)

65

Manual de Operación de Transporte Público

donde: yp = Veq/ S1 factor de ocupación de la parada , sólo por el pasaje de los vehículos, conforme a lo ya explicado arriba fp = frecuencia de los vehículos que paran para ascenso o descenso en la parada, en la ruta o tipo de vehículo especifico. En ausencia de aforos específicos adoptar: fp = f *psd / (f + psd) donde: f = frecuencia total de colectivos asignados a la parada y psd = suma de pasajeros/hora que suben y bajan en la parada tm = tiempo promedio total equivalente en que cada colectivo ocupa la parada. En caso de que haya diversos tipos de vehículo ocupando la parada, o recolecciones específicas con pasajeros por línea, tmp debe ser obtenido separadamente para cada tipo de vehículo o ruta, obteniéndose el valor final por la suma de todas las partes. tmp = (t0 + tme*( 1 + 0.5 p)) / ( 1 + p) donde: t0

es el tiempo muerto por vehículo ya discutido anteriormente,

tme

es el tiempo promedio útil por vehículo para subida o bajada, ya discutido,

p = fpt/Vt1 donde fpt es el total de colectivos (todas las rutas y tipos que paran para ascenso y descenso y Vt1 es el volumen total (suma simple) de vehículos que pasan por el carril en frente a la parada. p es la fracción de vehículos que paran sobre el total y su influencia sobre la operación, es que a la medida que haya más vehículos indebidos que se mezclan con los colectivos, no sólo se reduce el rendimiento de la parada por el tiempo ocupado por esos vehículos, (lo que ya está considerado en la componente yp, pero también la parada no puede operar con dos colectivos simultáneamente). Finalmente en el denominador tenemos rtu que es un factor que expresa la fracción de tiempo que la parada no pude operar, debido a la proximidad de un semáforo. •

Parada antes del semáforo:

rtu = (Tr- poc*( t0 + tme) -toc) /Tc

(si resulta

rtu < 0 adoptar rtu = 0) donde:

Tc = tiempo de ciclo del semáforo Tr = tiempo de no verde ( tiempo del ciclo menos el tiempo del verde) poc = fpt*tmp/( fpt*tmp +yp) fracción de tiempo utilizado para ascenso y descenso t0 y tme definidos anteriormente, 66

Aplicaciones

Toc = tiempo necesario para que, desde que se inicie el rojo, se bloquee la parada, debido a la cola de vehículos detenidos en el semáforo que no permite que los colectivos salgan y cedan el espacio a los demás. Si rtu resulta menor que cero, el semáforo no tiene influencia en la parada. En ese caso, adoptar rtu igual a cero. El tiempo rtu depende básicamente de la distancia de la parada al semáforo, del volumen total de vehículos que dividen el espacio con los autobuses y de la coordinación del semáforo con los anteriores. Una buena coordinación para el tránsito general puede resultar en un tramo vacío al inicio del rojo, lo que resulta en más espacio para salida de los autobuses y mejor operación de la parada. Para semáforos aislados, no congestionados, Toc se representa por: Toc = Lsp*n(1 -y) / ( 6 Vteq)

donde :

Lsp = distancia de la parada al semáforo n = número de carriles que utilizan el espacio desde la parada hasta el semáforo, con los colectivos. Normalmente n es igual al número de carriles útiles de la vía, pero en caso de carriles exclusivos, de autobuses, es apenas este número de carriles (generalmente 1). Vteq = volumen total equivalente de vehículos que utilizan los n carriles. Normalmente es igual al volumen total de la vía, pero cuando haya carriles exclusivos, es el volumen de colectivos, más los invasores eventuales o los vehículos a los que se les permite utilizar el carril exclusivo (para conversiones a la derecha por ejemplo). y = Vteq / Seq donde Seq es la capacidad de los n carriles. La figura 2.2.2.1 muestra como ocurre el bloqueo: en A, la parada opera normalmente, pues el semáforo está en verde. En B, con el semáforo en rojo, la cola no llega hasta la parada, pero en C si y por eso, la parada no opera. En D el semáforo ya está en verde, pero la cola todavía persiste en la parada, por lo que no puede operar. En E, la cola ya no afecta la parada, que opera normalmente. En la figura se muestra el tiempo de bloqueo de la parada, (que reduce su capacidad) y la distancia Lsp0, necesaria para que el semáforo no interfiera con la parada. •

Parada después del semáforo.

En este caso, puede suceder que en el tiempo de rojo, los colectivos terminen de efectuar los ascenso y descensos, partan, y no haya más colectivos para alimentar la parada, pues están detenidos en el rojo. En este caso podemos utilizar fórmula similar a la anterior para rtu y Toc con las siguientes modificaciones: rtu = (Tr- poc*( t0 + tme) -Toc -Tc* xr) /Tc

(si resulta

rtu < 0 adoptar rtu = 0) donde:

Vteq, es el volumen equivalente de colectivos que se detienen en la parada. 67

Manual de Operación de Transporte Público

n es el número de carriles disponibles para que se acumulen vehículos entre el semáforo y la parada, normalmente sólo uno. xr es el grado de saturación de la parada, calculado sólo para los colectivos que alimentan la parada en la fase roja del flujo principal, calculada sin la interferencia del semáforo. Cuando no haya flujo de colectivos en la parada en la fase roja, xr es cero. La figura 2.2.2.2 muestra como en A con el semáforo en verde la parada opera normalmente. En B, con el semáforo en rojo, la cola de autobuses que había en el verde, es suficiente para mantener la parada en operación. En C, la parada no opera por falta de vehículos, bloqueados por el rojo del semáforo anterior. En D, el semáforo ya opera, pero se pierde un tiempo hasta que la parada vuelva a operar, lo que ocurre en E. •

Consecuencias de un grado de saturación elevado.

Para grados de saturación que se aproximan o pasan de la unidad, las consecuencias son desastrosas, con colas que pueden llegar hasta decenas de autobuses, lo que provoca además el congestionamiento del tránsito general, por colas en más de un carril, bloqueo de intersecciones, etc.

68

Aplicaciones

LR AW 124*

INTERFERENCIA PARADA-SEMAFORO BLOQUEO DE LA PARADA

P

LSP DISTANCIA DEL SEMAFORO A LA PARADA

P

P

P

DISTANCIA PARA EVITAR EL BLOQUEO

LSP

P

Fig. 2.2.2.1 BLOQUEO DE PARADA ANTES DEL SEMAFORO

69

Manual de Operación de Transporte Público

Fig. 2.2.2.2 BLOQUEO DE PARADA DESPUES DEL SEMAFORO 70

Aplicaciones

Asimismo, para valores moderados de xs, que aún no se perciba ningún desastre y no haya colas de más de unos dos o tres colectivos, lo que es normalmente imperceptible para los usuarios del tránsito general, donde se incluye a los planeadores del transporte público, aún en estos casos, los retardos para los colectivos son considerables, pudiendo llegar a minutos a lo largo de toda una ruta. Si consideramos que el costo de las medidas que reduzcan el grado de saturación es despreciable, casi cero, la relación beneficio-costo de estas medidas son, por lo tanto, casi infinitas. La cola adicional, provocada por la saturación de la parada, se representa aproximadamente por: Cola = xp2/( 1-xp) cuyos valores están indicados en la tabla siguiente: xp

cola

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.95 0.99 1.00

0.011 0.050 0.129 0.266 0.500 0.900 1.633 3.200 8.100 18.050 98.010 ∞

En términos de costos de operación y sociales, una cola promedio de 1.0, que ocurra en apenas una hora de máxima demanda, suponiendo que el total equivalente de todo el día sea de tres horas, representa un perjuicio de cerca de 300 nuevos pesos diarios, o 100 mil nuevos pesos anuales. Al largo de varios años suma un valor presente neto de pérdida de más de 600 mil nuevos pesos, que puede ser centenas de veces más que el costo de las medidas para bajar el grado de saturación y, por lo tanto, la cola. De forma general, consideramos que es aceptable un grado de saturación de hasta 0.4. Valores arriba de éste necesitan, medidas correctivas. •

Medidas para bajar el grado de saturación de las paradas.

Conforme vimos, el grado de saturación es función de diversas variables, que van desde una simple reubicación de la paradas, hasta una reorganización total del sistema de transportes, con sistemas troncales, trenes y metros. Iniciamos con las medidas más sencillas que creemos, podrán resolver la mayor parte de los problemas, e indicamos medidas más drásticas, para que sean usadas donde creemos que las sencillas no sean adecuadas.

71

Manual de Operación de Transporte Público

Grupo 1) Medidas sencillas que creemos que no alteran los equipos. a) Reubicación de la Parada: Conforme vimos, la parada cerca del semáforo tiene su capacidad reducida y por lo tanto, reubicarla es una solución de bajo costo. De las fórmulas anteriores, donde calculamos el factor rtu de reducción de capacidad de la parada, podemos mostrar que en cuanto: Lsp > Lsp0 = 6*Vt (Tr -p*(t0 +tme)) /( n * (1 - y) ) donde Lsp0 es la distancia límite y los demás términos son los ya definidos. La expresión no es válida para paradas antes del semáforo, cuando el tránsito sea mixto (sin carril exclusivo para colectivos) y haya semáforos coordinados anteriores, o también para la parada antes del semáforo, cuando haya congestionamiento cuya cola llegue a la parada. En esos casos, se deberá verificar en la calle, hasta donde llega la cola del semáforo en la fase roja ,para definir Lsp0 Ejemplo real: En un carril exclusivo de autobuses, una parada inmediatamente antes de un semáforo se congestiona en la hora de máxima demanda. Por lo cual debe ser reubicada a una cierta distancia hacia atrás, para eliminar la influencia negativa del semáforo en la parada. tiempo de ciclo: tiempo de verde tiempo de rojo frecuencia de autobuses peso equivalente volumen de otros vehículos: volumen total volumen equivalente capacidad del carril tiempo muerto tiempo promedio de embarque vehículos que paran

Tc = 120 Tv = 80 Tr = 40 f = 400 2 0 Vt1 = 400 Veq = 800 S1 = 1800 t0 = 8 tme = 8 fp = 0.25

Fórmulas: xp = ( fp*tmp) /(1 - rtu -yp) yp = Veq/ S1 tmp = (t0 + tme*( 1 + 0.5 p)) / ( 1 + p) poc= fpt*tmp/( fpt*tmp +yp) p = fpt/Vt1 rtu = (Tr- p*( t0 + tme) -Toc) /Tc toc = Lsp*n(1 -y) / ( 6 Vteq) y = Vteq / Seq 72

Aplicaciones

p= 100/400 = 0.25

yp = 800/1800 = 0.444

tmp = ( 8 + 8(1+ 0.5* 0.25) /(1 + 0.25) = 13.6 poc = 100 x13.6/3600 /(100*13.6 /3600 + 0.444) = 0.46 Nota: el 3600 es la conversión de segundos a horas, para compatibilizar las unidades. rtu = ( 40 - 0.46*(8 + 8 ) )/120 = 0.272 O sea, 27% de la capacidad del paradero es perdida debido a la interferencia del semáforo. xp = 100*13.6 /3600 / ( 1 - 0.272 -0.444) = 1.32 Es decir, la parada se encuentra saturada. Para eliminar la interferencia del semáforo, debemos desplazarla a una distancia dada por la fórmula: Lsp0 = 6*Vt ( Tr -poc*(t0 + tme)) /( n * (1 - y) ) y = 800/1800 = 0.444 Lps0 = 6* 800 /3600*(40- 0.46*(8 + 8 ) )/ 1 x ( 1*0.444 ) = 88 metros con lo que rtu se torna nulo y el nuevo cálculo del grado de saturación es: xp = 100*13.6 /3600 / ( 1 - 0.444) = 0.68 casi la mitad del anterior ya con una operación razonable. La parada fue reubicada para 100 metros antes del semáforo (la manzana tenía 400 metros) y se solucionó el problema. b) Ubicación de una Parada Adicional En términos aproximados, el grado de saturación es una suma ponderada del total de autobuses y pasajeros que suben en la parada. Cuando se concentran muchos pasajeros en una misma parada, la división de esta parada en dos con la correspondiente división de pasajeros, aún sin reducir el número de autobuses puede reducir el grado de saturación. Esta solución tiene una desventaja que es el retardo adicional causado por la segunda parada. Para resolver un problema de una o dos horas de máxima demanda, se crea un retardo para todo el día, por lo que su aplicación sólo es recomendable si, en el balanceo de ahorros y perdidas, resulten ventajas ponderables. c) División de la Parada en Diversas Paradas, cada una para un Grupo de Rutas Considerando que los pasajeros y los autobuses no van todos al mismo destino, no hay una razón fuerte, excepto la simplificación, para que una parada sea universal, para todos los pasajeros, autobuses y rutas. Cuando el grado de saturación es elevado (arriba de 0.5), una de las soluciones más sencillas y efectivas para reducirlo es dividir la parada en subparadas, cada una con un grupo de rutas y sus respectivos colectivos y pasajeros. Así se divide también el grado de saturación de las subparadas y por ejemplo, al revés de una parada con 73

Manual de Operación de Transporte Público

saturación de 0.9, que es indeseable, obtendremos tres paradas cada una con grado de saturación cerca de 0.3 que ya es un buen nivel de servicio. Para implementar el esquema, es necesario que haya al menos un segundo carril exclusivo, para que los colectivos puedan adelantarse al pasar por subparadas que no sean las suyas. La división de paradas en subgrupos requiere un trabajo inicial de implementación y de entrenamiento de pasajeros y conductores, pero una vez realizada, después del período inicial, se mantiene a un costo muy bajo, pues atiende bien a los conductores y pasajeros. Hay casos reales cuya implementación resolvió congestionamientos críticos aparentemente sin solución. Para escoger en cuantos grupos debe hacerse la división, basta medir el grado de saturación actual y dividir en el número de grupos necesarios para que cada uno no tenga más de 0.4 de grado de saturación. La mayor parte de las veces esto es posible con dos o tres grupos. Para la división en grupos, se recomiendan las siguientes reglas en orden de prioridad: i) Criterios Principales: •

Dividir en el mínimo número de grupos necesario , pero con la condición que ningún grupo presente grado de saturación superior a 0.4, después de efectuado el cálculo con todos los factores que lo afectan.

•

Usar como criterio de agrupamiento la proximidad geográfica de los derroteros, esto es, ubicar en un mismo grupo, rutas con destinos próximos (ver figura 2.2.2.3.). La idea es disminuir al máximo el inconveniente de algunos pasajeros que, por la separación de las paradas tienen sus opciones de rutas reducidas y por lo tanto, un incremento en el tiempo de espera. Cuando es necesario dividir las paradas en las dos direcciones de un corredor (lo que es raro, pero puede suceder en una área central, donde haya muchas rutas diametrales). Frecuentemente puede ser necesario que la división en un sentido sea diferente de la del otro pero, a pesar de esta dificultad, el criterio de división geográfica debe prevalecer.

74

Aplicaciones

•

Cuando se repita la división en diversas paradas sucesivas, usar el mismo orden y distribución de rutas en todas las paradas, lo que facilita la utilización del sistema, por los pasajeros y conductores

•

Las subparadas deben estar juntas, a una distancia mínima de 30 metros, siendo 45 metros la distancia recomendable.

•

En la parada debe haber como mínimo informaciones del número y nombre de las rutas asignadas en la parada y el número de las rutas ubicadas en las otras paradas. La denominación de nombres a los grupos (por ejemplo A, B, C ) es especialmente útil en la implementación del esquema, con placas que identifiquen cada parada y adhesivos en cada colectivo con el nombre del grupo correspondiente (ver figuras 2.2.2.4 y 2.2.2.5).

Los criterios siguientes son complementarios y se utilizan sólo cuando no interfieran en los dos primeros que son los importantes.

75

Manual de Operación de Transporte Público

GRUPO A

N° 07 12 13 14 42 43 44 50 60 61 62 67 68 70

RUTA

INTERVALO (MINUTOS) 10 15 7 8 5 20 10 10 15 4 10 5 5 20

Col. Roma Olivos Santa Teresa Col. Domínguez Los Reyes Araiza Revolución Universidad Mendoza Coyoacán Col. Guadalupe Col. López S. Luis Potosí Col. Reforma ESPECIFICA

A

B

C

07 12 13 14 42 43 44 50 60 61 62 67 68 70

01

10 15 7 8 5 20 10 10 15 4 10 5 5 20

GENERAL

DIVISION DE LA PARADA EN SUBPARADAS EJEMPLO DE TABLEROS INFORMATIVOS Fig.

2.2.2.4

76

Aplicaciones

•

Ubicar colectivos con demora excesiva en la parada en el mismo grupo.

•

Ubicar colectivos del mismo tipo en el mismo grupo.

d) Convoy Ordenado de Autobuses: es una medida similar a la anterior, con división de las rutas en subparadas, pero en vez de dar una distancia de 45 metros entre cada subparada para que los colectivos se adelanten, se ubican las subparadas sucesivas a 20 metros una de la otra y se necesita que los colectivos utilicen solo uno carril, sin adelantamiento. Al inicio del corredor donde se ubican las paradas, se ordenan los autobuses con el mismo orden de la parada, por un semáforo especial y así los ascensos y descensos se dan simultáneamente en diversos colectivos, como en un tren de metro. El convoy exige homogeneidad en la flota y disciplina total por parte de los conductores, o un sistema vial tal que impida el adelanto de los colectivos y sólo es recomendable cuando no haya un carril adicional para el adelanto, en caso contrario, el esquema normal de subparadas con adelantos es de implementación mucho más fácil y estable, permitiendo además una capacidad y velocidad más grande que la del convoy.

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Manual de Operación de Transporte Público

Grupo 2 ) Cambio de Derroteros y Rutas a) Cambio de Derroteros: es el equivalente de la medida c) del Grupo 1, de división de la parada. Para volver más fácil la implantación, las rutas se dividen en diferentes derroteros, cada uno en calles diferentes y por lo tanto la parada también se divide. Los resultados son tan buenos y eventualmente, hasta mejores que la división de paradas en la misma calle, pues no tenemos adelantamiento. La desventaja de esta medida es que necesita vías alternas, que a veces no están disponibles o presentan problemas de accesibilidad o de uso de suelo y no pueden ser utilizadas por transporte público. Nota: estamos considerando un pequeño cambio de ruta , como por ejemplo pasar por otra calle a una o dos cuadras de la anterior. b) cambio de rutas: si una parada tiene un número excesivo de pasajeros, una posible solución es implantar una o más nuevas rutas que tengan un paradero (cierre de circuito) cerca de la parada. Con esto se disminuye el número de pasajeros y de autobuses en la parada y por lo tanto, el grado de saturación. Muchas veces, estas rutas adicionales sólo necesitan operar en las horas de máxima demanda. Muchas ciudades han llevado esta solución al extremo en el área central, construyendo una o más terminales, a algunas cuadras del centro, donde se quedan todas las rutas, sin llegar al centro, transformándolas todas en radiales, con lo que para resolver un problema de congestionamiento de una o dos horas por día, se crean recorridos a pie y tiempo de espera en transferencias para los pasajeros cuyos costos pueden ser varias veces más que los del congestionamiento anterior. Grupo 3 Cambio de Equipo: a) Cambio de Puertas: la habilitación de una segunda puerta (en vehículos donde solo haya una) y el hábito de no utilizar la puerta de ascenso para descenso, reduce el tiempo del colectivo en las paradas y rutas donde haya ascenso y descenso simultáneos. Ensanchar las puertas existentes y/o la modificación de la distribución interna puede reducir el tiempo de parada y conjugado con modificaciones en el sistema de cobro. b) Cambio de Sistema de Cobro: engloba varios niveles de medidas: • • • • • •

tarifas que faciliten el cambio, ej: $0.80 en vez de $0.85. tarifa única utilización de boleto de venta externa, que sea depositado en una urna dentro del colectivo. empleo de un segundo operador para efectuar el cobro: esto permite otras distribuciones internas donde haya más espacio para que los pasajeros suban y efectúen después el pago ascenso por la puerta trasera y descenso por la delantera. Cambio de paradas, por estaciones cerradas, con cobro externo y entrada libre en todas las puertas del vehículo.

c) Cambio del Tamaño del Vehículo: Utilizando vehículo de más capacidad, se transporta el mismo número de pasajeros, con menos vehículos y a pesar de que los vehículos más grandes tienen un tiempo muerto más grande, el efecto global es una reducción del grado de saturación de la parada: 78

Aplicaciones

vehículo tiempo muerto global to + pasaje = total combi 8 2 10 microbús 8 3 11 autobús 8 4 12 articulado 8 6 14 metro 30 60 90

capacidad

tiempo muerto por pasajero transportado 1.11 0.50 0.30 0.20 0.09

9 22 40 70 1000

Un segundo efecto es que, con vehículos más grandes, es más factible la utilización de más puertas, que sean más anchas, efectuar cobros externos o el empleo de un cobrador exclusivo. Mientras que en un microbús o autobús usual, la capacidad de ascenso es de 0.33 pasajeros/segundo, en un metro esta capacidad es de hasta 160 p/s , o sea 500 veces más. Resumen: En paradas donde haya un número excesivo de colectivos y pasajeros ascendiendo a veces, debido a un grado de saturación elevado se producen colas. Existen todavía una serie de medidas, la mayoría de ellas de muy bajo costo, para resolver ese problema, de las cuales la más usual es la división de cada parada en subparadas, cada una asignada a un grupo de rutas con destinos próximos. No intentar solucionar este problema o resolverlo con medidas de muy alto costo, es como poner en la basura una computadora cuando se rompe el cable de energía o abandonar un automóvil cuando se poncha la llanta. 2.3

Ubicación de las Paradas

Después de decidir la distancia media entre paradas, el paso siguiente es ubicar cada parada. La decisión está afectada por diversos factores, que se discuten a continuación: •

Grado de saturación: conforme a lo visto en 2.2.2, la localización de las paradas con respecto al semáforo influye en su grado de saturación por lo que, cuando sea necesario, observar las reglas establecidas en aquel párrafo.

•

Demanda: para minimizar los recorridos a pie, la parada debe estar en la media de la demanda, esto es, el número de pasajeros que vienen de cada dirección del corredor debe ser igual. En la mayoría de los casos prácticos la aplicación de esa regla significa ubicar la parada en un polo generador de demanda.

•

Disponibilidad: muchas veces, las vialidades por el uso de suelo, o por falta de ancho de la sección traspasa e inclusive por la falta de la vía, no permiten que se ubique la parada en el punto previsto.

•

Seguridad: otras veces la ubicación más apropiada en cuanto a distancias y demandas es inseguro para paradas, generalmente por falta de visibilidad, o por el riesgo de atropellamiento de los pasajeros que bajan o suben en la parada.

•

Fluidez: el punto ideal en cuanto a la demanda no es el adecuado en cuanto a la fluidez del tránsito general, pues el colectivo al efectuar paradas reduce la capacidad vial.

79

Manual de Operación de Transporte Público

Pasamos a analizar con más detalles la cuestión de fluidez, que es generalmente el problema más grave: Normalmente, los mayores perjuicios a la fluidez ocurren cerca de puntos más conflictivos, en especial cerca de los semáforos. Los perjuicios a la fluidez se reflejan no sólo para el tránsito general, pero también para los colectivos. Aunque en condiciones de tránsito ligero, la ubicación de paraderos inmediatamente antes de semáforos es perjudicial no sólo para el tránsito general, sino también para los colectivos, pues en la fase roja, la cola de los demás vehículos no les permite efectuar los ascensos y descensos y en la fase verde, al detenerse en la parada, el colectivo a veces pierde el verde y se retarda durante todo el rojo del ciclo siguiente. Excepto en casos de volumen bajo, donde las relaciones volumen/capacidad son bajas y los semáforos operan holgados en el ciclo mínimo admisible, la ubicación del paradero inmediatamente antes del semáforo, reduce la capacidad de la aproximación, lo que requiere que se utilice un ciclo más largo, retardando todo el tránsito inclusive los colectivos. 2.3.1 Reducción de Capacidad Debido a la Parada a) Lejos de Semáforos: donde: xs = grado de saturación de la parada (calculado en 2.2.2) f = frecuencia de colectivos asignados a la parada pc = peso medio en pcu de los colectivos rp = fracción de vehículos que paran en la parada S1= capacidad del carril de la derecha tenemos: krp1 = 1 - xs + f*rp*pc/S1 Donde krp1 es el factor de reducción de capacidad en el carril de la derecha, debido a la parada de autobuses. Cuando el estacionamiento vehicular ocurre antes de la parada, en el carril de la derecha (y no ocurre en la parada) y además los colectivos utilizan sólo el carril de la derecha para efectuar el ascenso y descenso, no ocurre reducción significativa de la capacidad. La capacidad del carril se obtiene por el producto de la capacidad normal del carril, por el factor de reducción (krp1). Básicamente, la reducción es función del número de colectivos y del tiempo que cada colectivo se detiene en la parada, cuyo cálculo está detallado en 2.2.2, que se refleja en xs, que es la fracción de tiempo en que la parada está ocupada por los colectivos. 80

Aplicaciones

La capacidad reducida de la vía es: Sr = S - (1 - krp1) S1

donde:

Sr = capacidad reducida de la vía S = capacidad normal de la vía (sin la parada) el factor de reducción global está dado por: krp = Sr/S = 1- (1-kpr1)*.S1/S substituyendo por las fórmulas anteriores: krp = 1 - (xs*S1 - f*rp*pc)/S b) Cerca de los Semáforos: Se considera "cerca" cuando :

Lsp < 3Tv

donde:

Lsp: distancia entre la línea de retención del semáforo y la parada Tv: tiempo de verde del tramo donde está la parada, o cuando la parada está después del semáforo; el tiempo del tramo principal que alimenta la calle donde se ubica la parada (normalmente el tramo opuesto). b1) Parada Antes del Semáforo. El factor de reducción de capacidad del tramo, está dado por: krps = 1 - (1 -krp)* (1- Tx/Tv)

donde:

krp = 1 - (xs*S1 - f*.rp*pc*Tc/Tv)/S Tv = tiempo de verde del semáforo para el tramo considerado Tc = tiempo de ciclo del semáforo Tx es el tiempo durante el cual la parada no afecta el semáforo. El valor de Tx es directamente proporcional a la distancia Lps de la parada al semáforo. Tx = Lsp*( 1/3 + (S-S1)/)14*S1) Si

Tx > Tv el paradero no tiene influencia en el semáforo : krps = 1

b2) Parada Después del Semáforo siendo: Ss = capacidad (flujo de saturación) en el semáforo

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Manual de Operación de Transporte Público

S = capacidad de la vía en la parada (definida anteriormente) dir = fracción del flujo vehicular que, saliendo del tramo anterior al semáforo, se dirige al tramo posterior, donde se ubica la parada. Siendo S2= mínimo entre Ss * dir

y

S

S2 es el flujo máximo que puede pasar en la parada, sin considerar la restricción impuesta por ella. Usar las mismas fórmulas del caso b1, pero substituir krp por krp´, donde: krp´= 1 - (xs*(S1+S2 - S)- f*rp*pc*Tc/Tv)/S2 Ejemplo: Una vía uniforme de 3 carriles, la parada está a 30 metros después del semáforo, con 80 colectivos, de factor de equivalencia 2, el 90% de los colectivos se detienen en la parada, tiempo de ciclo: 80 segundos, con 30 de verde, 15% de vueltas giros a la derecha y grado de saturación del semáforo es de 80%, o sea S1 = 1800 pc = 2

S = Ss = 5400 rp = 0.9

dir = (100 - 15)100 = 0.85

Lps = 30

f= 80

Tv = 80

Tp = 30

xs = 0.8

S2= min( 5400 y 5400* 0.85) = 4590 krp´ = 1 - (0.8 (1800 +4590 -5400) -80* 0.9*2*80/30)/4590 = 0.911 Tx = 30(1/3 + (5400 - 1800 )/14*1800) = 14,3 seg. krps = 1 - (1 - .0911)*(1 - 14.3/30) = 0.953 Considerando que una parada podría quitar hasta 33% de la capacidad de la vía, o sea uno de los tres carriles disponibles, debemos explicar porque en este ejemplo, se quitó solamente 4.7%, o 1/7 del valor máximo. Inicialmente, 15% de los vehículos dan vuelta a la derecha, por lo que la demanda es solo 85%, con lo que el coeficiente se reduce de: 1/3 = 33% a: (85-67)/85 = 21% Segundo, el carril está ocupado por los autobuses apenas 80% del tiempo, o sea que quitamos apenas 80% de la capacidad con lo que la restricción se reduce de 21%

a

21% x 0.80 = 17%

82

Aplicaciones

Tercero, el carril de parada es utilizado por 90% de los colectivos, que de cualquier forma representan, en una hora una demanda, de 80*0.9*2 = 144 vehículos equivalentes, siendo que el volumen máximo del semáforo (la capacidad por hora es de 5400*30 /80 =2025 vehículos por hora, de los cuales apenas 1721 pasan por la parada, donde, la restricción se reduce a: de 17 %

a 17 - 144/2025*100= 10%

Cuarto, como la distancia de la parada al semáforo es de 30 metros, el efecto de la parada solo se manifiesta 14 segundos después, casi la mitad del tiempo de verde, por lo que el efecto se reduce sólo cerca de 5 %. La parada después del semáforo, en caso de volúmenes altos de colectivos, puede bloquear los movimientos de la fase siguiente del semáforo, cuando se formen filas de colectivos en la parada. La fila de colectivos en la parada es un síntoma de mala operación en las paradas y la solución ideal en estos casos es mejorar la operación de las paradas, con eliminación de filas. 2.3.2 Retrasos del colectivo debido a la ubicación de las paradas Independientemente de los problemas que el colectivo causa a los demás vehículos en las paradas, la ubicación de la parada puede influir en el tiempo de recorrido del colectivo, especialmente junto a semáforos. a) Semáforos Aislados: Cuando la parada está inmediatamente antes del semáforo, el retardo adicional (Tpa0) del colectivo puede calcularse conforme especificado abajo: siendo: Tv = tiempo de verde

Tc = tiempo de ciclo

V = volumen total equivalente

S = capacidad o flujo de saturación y = baja de ocupación del tramo = V/S Tr = tiempo de rojo total = Tc - Tv Td = tiempo de deshacerse la fila = Tr*y/(1 - y) Tf = tiempo de fila = Tr + Td = Tr/(1 - y) Tvl = tiempo de verde libre ( sin filas) Tvl = Tc - Tf = Tc - Tr/(1-y) Tpt = Tiempo total perdido por el autobús en la parada, que incluye todo el tiempo en que el colectivo permanece en la parada más el tiempo adicional en el frenar y en la partida. Tpt es igual a tp, tiempo adicional perdido en la parada (usado en el capítulo de distancia entre paradas) más el tiempo de ascenso y descenso. a1 cuando Tvl > Tpt :

Tpa0 = Tpt *(Tr -Tpt/2)/Tc 83

Manual de Operación de Transporte Público

a2 cuando Tvl < Tpt definiendo Tx = Tpt - Tvl Tpa0 = Tf * Tx* (Tr - Tx / 2 )/(Tc* Td )

+ Tvl* ( Tr - (Tx + Tpt)/2) /Tc

para la parada después del semáforo, a una distancia Lps, el retardo adicional es aproximadamente: Tpa = Tpa0 *1 - Lps/Lmax) donde Lmax es la distancia donde no hay más retardo adicional. Lmax es la distancia hasta donde se forma la cola del semáforo y en condiciones normales, vale: Lmax = 3 Td

Td en segundos y Lmax en metros.

Ejemplo: La parada está ubicada 20 metros después de un semáforo, con tiempo de ciclo de 80 segundos y ciclo del verde de 30 seg. el volumen es de 1000 vehículos equivalentes y la capacidad de 3200 (dos carriles) y el tiempo medio total de parada es de 20 segundos. Lps = 20

Tc = 80

Tv = 30

V = 1000

S = 3600

Tpt = 20 Tr = 80 - 30 = 50 Y = 1000/3200 = 0.3125 Td = 50*0.3125 / ( 1 0.3125) = 22.7 Tf = 50 + 22.7 = 72.7 Tvl = 80 - 72.7 = 7.3 como Tvl < Tpt , caso a2 tenemos Tx = 20 - 7.3 = 12.7 Tpa0 = Tf*Tx*(Tr - Tx / 2 )/(Tc*Td )

+ Tvl*( Tr - (Tx + Tpt)/2) /Tc

Tpa0 = 72.7 x 12.7*( 50 -12.7 /2)/(80 *2.7) + 7.3*(50 - ( 12.7+20)/2)/80 Tpa0 = 24 seg. Lmax = 3 *22.7 = 68.1 Tpa = Tpa0*(1 - Lps/Lmax) Tpa = 24*( 1 - 20/ 68.1) =17 segundos. 84

Aplicaciones

En este ejemplo, sería necesario retroceder la parada 68 metros antes del semáforo para poder eliminar el retardo adicional, pero en casos de tránsito más ligero, con distancias menores, es posible eliminar el retardo adicional. En condiciones de tránsito ligero, cuando la frecuencia de colectivos no sea elevada (hasta 60 colectivos por hora), la mejor ubicación de la parada es después del semáforo, para que no se perjudique al tránsito general, conforme al cálculo del rubro anterior. b) Semáforos Coordinados: Mientras que el tránsito general va directo, los colectivos se retardan en las paradas, por lo que los recorridos en un tramo donde haya paradas de autobuses es diferente para estas dos categorías. Normalmente si la ola verde está hecha para el tránsito general, no será buena para los colectivos y viceversa. La mejor forma de solucionar este problema es, cuando sea posible, no ubicar paradas entre semáforos próximos, procurando ubicarlos entre semáforos más lejanos entre si, donde no haya sincronización o donde no sea posible obtener una sincronización mejor para los colectivos.

3

FRECUENCIAS

Trataremos ahora del problema más serio de todo lo relativo a la calidad del servicio prestado. No quiere decir que los demás no tengan importancia: el itinerario, las paradas, el tipo de vehículo y otras variables son también importantes, pero para estos, de alguna manera, aún sin la intervención de la autoridad, existen mecanismos de ajuste. La frecuencia es el problema, el conflicto básico, entre el transportista y el pasajero: para los transportistas, considerados como un conjunto, una asociación, la demanda global es casi inelástica con respecto a la frecuencia, mientras que los costos son directamente proporcionales o sea, las ganancias son decrecientes con la frecuencia. Para el pasajero, una mayor frecuencia significa menores costos de espera en las horas valle, menor densidad y mayor comodidad en las horas de máxima demanda. Como siempre, hay un punto de equilibrio donde se minimiza la suma de costos y con base en este punto, vamos calcular la flota y la frecuencia. 3.1

La Flota

La demanda horaria más elevada en las horas de máxima demanda hace necesario tener más flota en esos períodos, mientras que en las horas valle muchas veces se opera con una flota menor. Para explicar como funciona el proceso, vamos iniciar con un modelo sencillo: Vamos a suponer que una ruta transporta pasajeros entre dos puntos A y B que el tiempo del viaje completo de ida y vuelta es Tc y que el número máximo que cada vehículo pueda transportar sea fijo, de valor N (como en la aviación).

85

Manual de Operación de Transporte Público

Suponemos que la demanda diaria sea conocida y previsible, por ejemplo igual todos los días. En este caso podemos dibujar la curva de demanda D = pas/h y la curva de demanda acumulada Da = pas (ver figura 2.3.1.1).

Suponiendo ahora un rendimiento de 100% en cada vehículo, para programar las partidas, todo lo que tenemos que hacer es marcar en la gráfica de demanda acumulada, en el eje y múltiplos sucesivos de N, la capacidad de cada vehículo (1N, 2N, 3N,...9N). En seguida, pasando rectas paralelas al eje X (tiempo), donde cada recta encuentra la curva de demanda acumulada, significa que se completó la carga de más un vehículo que, por lo tanto, puede partir o sea, tenemos lista la programación de partidas de la ruta (t1,t2,t3...t9). ¿Y la flota? Si los vehículos fueran no retornables, necesitaríamos 9 vehículos en el período de la gráfica y de forma general, en un período cualquiera, el consumo de vehículos seria igual a la demanda en ese período, dividida por la capacidad N de cada vehículo. Como los vehículos generalmente retornan, después de un período de ciclo completo Tc, lo que necesitamos es tan solamente los vehículos necesarios para un período de ciclo completo o sea, que transporte la demanda acumulada en un período Tc. Tc incluye todos los tiempos para un ciclo completo, esto es, desde que el vehículo cierra la puertas en el paradero, hasta que, después de ir a la otra punta de la ruta y volver, después 86

Aplicaciones

de recoger los pasajeros, cierre nuevamente la puerta. Normalmente los tiempos de viaje completo se resumen así: Tc = Tv1 + Tt1 + Tv2 + Tt2 donde Tv son los tiempos de viaje y Tt los tiempos en la terminal o paradero . Como la demanda no es constante, la demanda de cada periodo Tc, no es constante y por lo tanto, la flota tampoco. En un determinado instante Ti, la flota en circulación debe ser igual a la demanda total en el período Ti - Tc hasta Ti, dividida por la capacidad N. Así, a cada instante será necesaria una flota diferente, referente a la demanda pasada durante el período Tc anterior. La flota necesaria será el mayor de los valores de cada instante, que corresponde a la mayor demanda total en un período Tc (ver fig. 2.3.1.2). Cuando, generalmente por congestionamientos, los tiempos de viaje no se mantienen constantes en diferentes períodos, podemos usar el mismo criterio, pero con el correspondiente tiempo de circulación. Ejemplo: horario D 6.00 20 6.10 30 6.20 45 6.30 50 6.40 60 6.50 50 7.00 40 7.10 45 7.20 30 7.30 25 7 40 18 7.50 25 8.00 22 8.10 20 8.20 15

Da 20 50 95 145 205 255 295 340 370 395 413 438 460 480 495

Tc 50 52 55 58 60 65 70

D(Tc) 235 254 260 245 208 194 185

El máximo de la flota es de 6.20 hasta 7.15 , con una demanda de 260 pasajeros en ese período la flota por ejemplo con capacidad de 20 pasajeros por vehículo, sería de 13. Saliendo de la teoría, tenemos en la practica algunos factores adicionales a considerar: •

La demanda no es puntual, pero se distribuye al largo de la línea:

Para considerar ese factor, acostumbramos a partir de encuestas, obtener la distribución de la demanda a lo largo del derrotero, conforme se muestra en la gráfica 2.3.1.3. El perfil indica en cada sección, (en paradas, km, o tiempo), cual es el número de pasajeros que subirán y bajarán desde el inicio del viaje y el saldo que son los pasajeros en el colectivo en aquel punto o sea, la demanda de pasaje o demanda transversal en una sección del derrotero. Definimos aquí como demanda transversal en un punto a lo largo del recorrido, 87

Manual de Operación de Transporte Público

como el número de pasajeros que pasan por aquel punto, que puede ser menos de la demanda total, pues algunos pasajeros bajan del colectivo antes de llegar a ese punto, mientras que otros solo suben después de ese punto. La encuesta permite obtener también el punto de máxima demanda transversal. Ir = demanda total/ demanda máxima transversal. Indice de renovación o de cambio de pasajeros al largo del recorrido Io = índice de ocupación; es la relación entre la ocupación máxima y la ocupación promedio. Ese índice indica la eficiencia de una ruta, con respecto al derrotero general. Valores abajo de 0.7 son indicativos de baja eficiencia y por lo tanto, un costo de operación más elevado. Ip = índice de permanencia, relación entre el tiempo medio de viaje de un pasajero y el tiempo del viaje total en un sólo sentido del colectivo. Se muestra que: Ip = Io/Ir

Para el dimensionamiento de frecuencias, si la capacidad se admite como constante, basta sustituir la demanda total por la demanda máxima transversal: 88

Aplicaciones

Dmax = D/Ir Otro factor a considerar, es que la demanda no es en sólo en una dirección sino en dos. Por lo tanto, debemos dimensionar la ida y la vuelta con la diferencia de tiempo correspondiente y considerar el valor mayor en cada intervalo. Finalmente la dificultad más grande, es la flexibilidad del pasajero que hace que la capacidad de pasajeros parados no sea algo bien definido, pues según la densidad máxima admitida, tendremos diferentes capacidades: Ejemplo: autobús con 35 asientos y 8 m2 de espacio libre. Si admitimos como densidad máxima 2 pas/m2, la capacidad es de 16 parados más los 35 sentados dan 51 pasajeros en total. Si admitimos todavía 10 pas/m2 como máximo, la capacidad máxima será 115 pasajeros La respuesta depende del nivel de confort que queremos dar al pasajero o que nivel de confort que el usuario está dispuesto a pagar. Indicamos en seguida reglas prácticas para el dimensionamiento de la flota: A) Calcular la distribución de la demanda en un viaje en el período y sentido de la máxima demanda, distribuida de acuerdo con el tiempo del viaje.

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Manual de Operación de Transporte Público

B) Calcular D85, demanda transversal tal que en 85% del tiempo de viaje no sea superado C) Calcular C3, C5 y C8, capacidades de un vehículo suponiendo 3, 5, y 8 pas/m2 D) Ceq = Capacidad = mínimo de entre C8 , C5. Dmaxa/D85 y C3/Io La flota es obtenida por Flota = Dmaxa(Tcp)/ Ceq Donde: Dmaxa es la demanda transversal máxima acumulada en el período; Tcp es el período de un viaje completo de ida y vuelta más tiempos de paraderos La fórmula anterior puede resumirse así: la densidad en el interior del vehículo, en ningún momento podrá ser superior a 8 pas/m2, en el 85% del tiempo del viaje deberá ser inferior a 5 pas/m2 y en el promedio del viaje no deberá ser superior a 3 pas/m2. Para obtener el valor de Dmaxa, debemos efectuar una serie de encuestas a bordo de los vehículos, contando los ascensos y descensos bien como aprovechando para efectuar simultáneamente la encuesta de origen y destino y tiempos de viaje (ver capítulo 2.5.1). Las encuestas para fines de programación de horarios, deben repetirse por lo menos una semana en los períodos de máxima demanda, pues las variaciones de demanda en una ruta son muy 90

Aplicaciones

grandes, así como el perfil de la demanda por lo que es necesario al menos 15 viajes para se tener un poco más de precisión. Para fines de planeación, dos días con seis encuestas son suficientes. Cada encuesta nos da una información de la sección de máxima demanda, pero como normalmente se encuesta solamente parte de los viajes que ocurren en la hora de máxima demanda de una ruta, es necesario también estimar la demanda global. Cuando haya torniquetes de registro, eso es fácil, se anotan en las terminales extremas el acumulado de pasajeros. Como no se usan torniquetes en México, debemos efectuar una encuesta de ocupación visual, donde en un punto de pasaje de la ruta, de preferencia cerca del punto de máxima demanda, se registra para cada vehículo de cada ruta, el estimado de pasajeros (ver capítulo 2.5.2). Para efectuar la previsión de la demanda transversal en la sección de máxima demanda, se efectúan los siguientes cálculos: a) Para cada viaje i con estudio de ascenso y descenso se obtiene la ocupación máxima (Omax,i) de este viaje y la ocupación en el punto x del estudio de ocupación visual (Ox,i). Cada vehículo puede tener un punto de máximo distinto. Nos interesa más la ocupación que el punto. b) Sumar las ocupaciones máximas de cada viaje y las ocupaciones en el punto x obteniendo Omaxtotal y Oxtotal. c) Obtener el índice de expansión de la demanda del punto x, para la demanda máxima: kex = Omax total / Ox total d) Para obtener el perfil temporal de la demanda, a partir de la encuesta de ocupación visual, distribuir la demanda de cada vehículo observado, uniformemente desde la pasaje del último colectivo de esa misma ruta,. transformar la hora de pasaje del colectivo a la hora probable de su salida del terminal. Ejemplo :

Ruta 25, encuesta de ocupación, en un punto x a 8 minutos después de la salida del terminal.

hora punto x 6.01 6.10 6.25 6.32 6.50 6.55 total

hora en terminal 5.53 6.02 6.17 6.24 6.42 6.47

pasajeros estimados ..... 25 42 30 38 10

distribución en intervalos de 10 minutos 5.50 6.00 6.10 6.20 6.30 19.4

5.6 22.4

19.4

28.0

19.6 12.9

32.5

6.40

17.1 12.7

21.1

29.8

21.1

6.50

4.2 10.0 14.2

ejemplo de cálculo: el colectivo que salió del terminal a las 6.24 captó 38 pasajeros en un intervalo de 18 minutos (6.42 - 6.24) y por lo tanto 38/18 = 2,11 pas/min. de 6.24 a 6.30 o 6 minutos y 6x2.11= 12.7 pasajeros 91

Manual de Operación de Transporte Público

e) Expandir la demanda en intervalos de 10 minutos del punto x de encuesta de ocupación visual, para el punto de máxima demanda, usando el factor de expansión kex. Normalmente se utiliza el mismo kex para todo el período pero, en caso de que se observen las variaciones consistentes de kex, a lo largo del período de máxima demanda, podemos usar también factores distintos. f) Calcular para diferentes horarios de inicio de 10 en 10 minutos, cual es la demanda en el tiempo de viaje completo, conforme el ejemplo al inicio de este capítulo. g) Obtener la demanda máxima en el tiempo de ciclo Tc y la flota: Flota = Dmax(Tcm) / Ceq h) En caso de que haya encuestas de ocupación visual en más de un punto cerca del punto de máxima demanda, calcular el factor de expansión kex de cada punto xj de la misma manera indicada en a,b,c y la demanda en intervalos, conforme d. Para la expansión, utilizar una media ponderada conforme la fórmula siguiente: Dtk = (Dtk1 + Dtk2 +... Dtkn) / (1/Kex1 + 1/Kex2 +.... 1/Kexn )

donde:

Dtk1, Dtk2, etc. y Kex1, Kex2, etc. son respectivamente las demandas en los intervalos tk de 10 minutos, y los factores de expansión, para cada punto de encuesta de ocupación visual 1, 2, etc.; Dtk es la demanda estimada en el intervalo tk, en la sección de máxima demanda. i) En caso de que haya más de un máximo, se efectúa el cálculo de la flota para diferentes máximos y se adopta el mayor de los valores encontrados. j) En caso de que una empresa opere diversas rutas, se debe sumar para cada máximo la flota necesaria y después calcular como flota de la empresa el máximo de los calculados en cada período de máxima demanda. Así se puede obtener a veces un ahorro de flota. Ejemplo: flota necesaria período: mañana medio día tarde máximo ruta a 4 5 6 6 b 6 8 7 8 c 6 4 5 6 d 10 12 11 12 e 4 3 2 4 36 total 30 32 31 32 En el ejemplo, si dimensionamos cada ruta individualmente, necesitamos 36 unidades, pero si lo hacemos en conjunto, ese número se reduce a 32 (10% en ahorros). En este caso, los vehículos pueden operar en rutas distintas conforme al período de máxima demanda. Nota: para la flota, no interesa saber el formato del máximo dentro del período de ciclo de máxima demanda, sino únicamente la demanda total en ese período. Así, si el tiempo de ciclo es de 2 horas, es indiferente para el cálculo de la flota si la demanda es de 1000 por hora 92

Aplicaciones

durante media hora y de 200 por hora en las 1.5 horas restantes, o si es uniforme de 400 por hora. En ambos los casos, la demanda en las dos horas del tiempo de ciclo critico será de 800 pasajeros. Suponiendo 40 personas por vehículo, es necesaria una flota de 20 vehículos. Necesitamos conocer el perfil de la demanda en esas dos horas, solamente para soltar los colectivos a medida que lleguen los pasajeros. Si la demanda, por ejemplo, fuera toda en 10 minutos y cero en los 110 restantes, la frecuencia sería también de 120/h en esos 10 minutos (2 vehic./min) y cero en los demás. 3.2

Frecuencias

Dimensionada la flota en los máximos, o mejor el crítico de los máximos que es el que determina la flota máxima, tenemos aún que decidir como operar, o sea cual será la frecuencia. i) En los máximos: para estos ya debemos tener calculado cual será la flota necesaria, para poder decir cual es el máximo principal. Debemos también tener definido cual es el tiempo de ciclo critico o de máxima demanda. Normalmente, la diferencia entre la flota necesaria no es grande y todo que tenemos de hacer es una regla de tres. Ceq(j)= Ceq(j) *flota(j)/flota(max) donde Ceq(j) es la capacidad equivalente para el máximo j conforme a lo definido en 2.3.1; la flota(j) es la respectiva flota calculada para ese máximo; flota(max) es la flota máxima de los diversos máximos. En caso de que el cálculo se haya hecho para un grupo de rutas, dimensionadas en conjunto, los valores de flota se referirán al total del conjunto. Ceq(j) es el valor a usar en cada máximo y será tanto menor cuanto menos critico sea el máximo. Para el máximo principal la flota es igual a la flota máxima y Ceq = Ceq. En seguida todo lo que tenemos de hacer es, con base en la demanda acumulada, calcular a que instante se libera cada vehículo, conforme a lo mostrado en la gráfica 2.3.1.1., o sea: f= D/ceq´ Ejemplo: horario demanda acumulada 6.00 ....... 6.10 15 15 6.10 + 10*(28 -15)/30 6.20 30 45 6.20 + 10*(56- 45)/50 6.30 50 95 6.20 + 10*(84- 45/50 6.40 15 110 6.40 + 10*(112-110)/10 6.50 10 120 7.00 15 135

partidas =6.14.20¨ =6.22.18¨ =6.27.48¨ =6.42.00¨

Ceq´= 28 todo que debemos ver es la demanda acumulada por múltiplos de 28 o sea: 28, 56, 84, 112, 140..., lo que podemos hacer suponiendo demanda lineal en cada intervalo. Con ese dimensionamiento se utiliza toda la flota con carga homogénea en cada hora de máxima demanda, maximizando al utilidad de la flota.

93

Manual de Operación de Transporte Público

ii) En las Horas Valle Ya tenemos dimensionada la frecuencia de los dos o tres máximos, o sea la frecuencia y horario de salida en los tres periodos de ciclo. Por ejemplo, si tenemos 3 máximos y el tiempo de ciclo es de 2 horas ya tenemos 6 horas dimensionadas. el dimensionamiento en las hora valle se hace por tres criterios: a) Confort: se define Ceq= mínimo de entre: Cs*Dmaxa/D85

y C3 donde:

Dmaxa = demanda transversal máxima acumulada D85 demanda transversal no superada 85% de recorrido en tiempo Cs = capacidad de pasajeros sólo sentados. C3 capacidad del vehículo con 3 pas/m2 parados. Con Ceq dimensionar las partidas de la misma manera que la hora de máxima demanda, o sea fc = Dmaxa/Ceq lo que es equivalente a hacer que, al mínimo en 85% del tiempo de viaje, no haya pasajeros parados y que nunca haya más de 3 pas/m2 parados. b) Tiempo de Espera: Este criterio es más útil para rutas y horarios de baja demanda y busca reducir al mínimo la suma de los costos de operación y de espera de los pasajeros: costo de espera Ce = ce*Dt(1+Iir)/2f costo de operación = Co = cvi *f

donde:

ce = costo social de espera por pas-hora Iir = índice de irregularidad de frecuencia f = frecuencia cvi = costo adicional de un viaje (ida y vuelta = cok*2L + cot*Tc) 2L= extensión de la ruta ida y vuelta Tc tiempo de ciclo de la ruta Dt = demanda total ida y vuelta por hora. Cvi no incluye los costos fijos, que en México son generalmente sólo la depreciación y remuneración del capital. El costo mínimo total se obtiene para: fe

= (ce*Dt*(1+Iir)/2cvi)0.5

ejemplo:

94

Aplicaciones

L = 10km

Tc = 1.2 horas ck = 0.15 cot = 7

ce = 2.4N$/(h-pas) Iir = 0.2

cvi = 2*10*0.15 +1.2* 7=11.4 N$

Dt = 40

fe =(2.4*40*(1+0.2)/2*11.4)0.5 =

2.25 vehículos por hora o un intervalo de 60/22.5 = 27 minutos

c) Disponibilidad: en las cercanías del máximo, antes y después, por cerca de 15 minutos hasta una hora, dependiendo del perfil de la demanda, no tenemos vehículos disponibles para un servicio confortable como es posible más lejos del horario del máximo. La figura 2.3.2 1 se ilustra el proceso: vamos a suponer que la capacidad admitida sea de 40 personas por vehículo en la hora de máxima demanda y 20 en la hora valle. En la parte superior de la gráfica tenemos dos curvas: la 1 representa la frecuencia en el máximo, con 40 pas/h y la 2 la frecuencia en el valle con 20 pas/h que, por lo tanto, está al doble de la curva 1. El máximo es en el tiempo de viaje Tcm, donde está la demanda máxima de los períodos Tc. La flota está definida por la área, bajo la curva 1 de A hasta B. Si consideramos que en los intervalos restantes, no estamos más en el máximo, deberíamos usar la curva 2, lo que representaría en A y D un salto en la frecuencia desde a1 para A2 y de b1 para B2. Pero como la flota esta toda empleada en el horario AB del máximo Tcm, no tenemos libertad para escoger la frecuencia poco después o poco antes del máximo. Lo mejor que podemos hacer, por ejemplo, después de B, es mantener toda flota en operación, lo que significa soltar los vehículos a la medida que lleguen al terminal, lo que es repetir el formato de inicio del máximo después de A, en el período después de B. Análogamente, antes de A, si quisiéremos mantener el perfil al final del máximo, poco antes de B, no podremos tener frecuencias superiores que la necesarias en el período CA al el final del máximo Fb. Lo mejor que podemos hacer es repetir en el período CA el futuro perfil requerido FB. Así, tenemos un período de transición desde el máximo hasta la hora valle, donde se pasa gradualmente de la ocupación del máximo a la ocupación de valle. Para definir la frecuencia, seleccionamos el máximo entre fc y fe, con la restricción de la flota disponible o reservada para favorecer la frecuencia del máximo. Si en un valle, resulta una frecuencia calculada tal que requiere más flota que la disponible, este período debe ser dimensionado como si fuera uno de los máximos.

3.3

Ahorro de Flota

Analizando la curva final de frecuencia en la misma gráfica 2.3.2.1, podemos dibujar una gráfica de la flota en la calle a cada instante.

95

Manual de Operación de Transporte Público

En la gráfica 2.3.2.2 mostramos esa flota, que es que la suma de frecuencias en el período Tc anterior. Vemos que la flota máxima está en la calle al final del período del máximo, específicamente en el período FB. Un poco antes y un poco después, la flota no es la totalidad. Ese período en que usamos toda la flota es generalmente corto, a veces menor de una hora. Considerando que la flota es el bien más escaso en ese horario y solo en éste, se recomienda la adopción de medidas especiales, para ahorrar vehículos, reducir costos y/o mejorar el nivel de servicio. Esas medidas incluyen: a) Retornos Expresos : en el período del máximo, a veces la demanda en el sentido contrario es pequeña y podemos hacer que parte de la flota retorne sin parar, utilizando cuando estén disponibles, vías de recorrido más largo. Indicamos a continuación, una fórmula para calcular la frecuencia remanente: fp = (Do*Tm* ce(1+Iir) /(2(kgd*ck*Tm +(cv+ ct*Tm)*tgd))0.5 fp = (Do*Tm. ce(1+Iir) /(2*cvt))0.5

ó

Donde: cvt=kgd*ck*Tm +(cv+ ct*Tm)*tgd = Ahorro por vehículo de retorno directo por hora

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Aplicaciones

Tm = período durante el cual se efectúa el retorno expreso, en general aproximadamente entre una y dos horas. Sólo necesitan hacer el retorno expreso los vehículos que hacen dos viajes en el máximo, uno en el inicio otro en el final. El tiempo durante el cual es necesario hacerlo puede ser calculado con más precisión después de calcular los ahorros de flota, se dibuja en la gráfica 2.3.2.2 una nueva línea, con la nueva flota necesaria con los ahorros obtenidos. Donde esta recta intercepta la curva de flota anterior, es el tiempo que requiere la medida propuesta (en el caso el retorno expreso). Do = demanda media horaria total en el sentido opuesto al máximo, en el periodo Tm. Do es el total de pasajeros que tendrán más tiempo de espera. ce = costo social de espera Iir = índice de irregularidad de frecuencia cv = costo fijo diario del vehículo ct = costo por hora del vehículo tgd = ahorro de tiempo en el retorno expreso kgd = ahorro en kilometraje en el retorno expreso ck = costo por kilómetro de vehículo

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valor de ejemplo 0.4 60$ 7$ 0.2 horas - 2 km (recorrido expreso más largo)

Manual de Operación de Transporte Público

c= 2.4$/pas-h

Do = 100 pas/h Tm = 1.5h

fp = (100*1.50 *2.4*(1+0.4) /(2(-2*0.15*1.5+(60+ 7*1.5Tm)*0.2)0.5 = 4.3 Por lo tanto, si la frecuencia del máximo fuera mayor que 4.3 vehic/h, podremos mantener esta frecuencia y el restante será expreso (retorno operacional). Naturalmente debemos verificar también si la ocupación de los vehículos remanentes en el sentido opuesto, no excede a la ocupación usual para dimensionamiento de máximos. O sea, dimensionamos la frecuencia de retornos (fr),como si la demanda de retorno fuera la del máximo y adoptamos la mayor de las frecuencias obtenidas ( fr y fp). En este mismo ejemplo, suponiendo que la frecuencia del máximo es de 10, mantener 5.7 vehículos directos.

podemos

con cvt = 13.6 el ahorro vale : 5.7 x 13.6= $105, mientras que el aumento de espera para los pasajeros del valle vale: 100*1.5*2.4 *1.4 *1/(2*4.7) - 100*1.5*2.4 *1.4 *1/(2*10) = 38 -18 = $20 esto es, con los retornos directos; los pasajeros del valle pagan 20 nuevos pesos más en tiempo de espera. b) Subrutas: conforme vimos en el estudio de rutas y derroteros, cuanto mayor es la demanda, más diversificadas pueden ser las rutas. Vimos también que, la división de las rutas en un mismo corredor de demanda, el número óptimo se obtenía a partir de una relación de costos sociales, especialmente de espera y de operación. Asimismo, en la hora de máxima demanda, el valor de ahorro de flota es más grande ya que es el elemento escaso. Además como la frecuencia es mayor, por una demanda más grande, podemos, en muchas rutas, sólo en esos horarios, efectuar la división de lo que era sólo una ruta, en dos o tres. En la práctica, esto sólo se necesita hacer en la hora u hora y media donde tenemos la escasez de la flota. Las ecuaciones a utilizar son las mismas que en el capítulo 2.1.4, solamente que aplicadas exclusivamente en el período TM, referido en la figura 2.3.2.5. Esto implica un cambio de los siguientes parámetros en las fórmulas del capítulo 2.1.4. Nvp = pasajeros en el período Tp, promedio en uno sólo sentido, por vehículo, en la área del estudio hep = viajes de colectivo en el período Tp/frecuencia en el máximo, y el número de horas equivalente al máximo en viajes de colectivos, en el período Tp Estas modificaciones normalmente, son aplicadas a las fórmulas, implican que la ruta óptima diaria no es la ruta óptima en el máximo. Una regla práctica aplicable, siempre que la frecuencia del máximo sea superior a 8, es dividir la ruta en dos, la primera atendiendo la mitad más distante de la demanda y la segunda a la mitad más cerca del destino final. La economía aproximada de flota obtenida es mostrada en la figura 2.3.3.1, donde se muestra la demanda transversal, según el tiempo de viaje.

98

Aplicaciones

El área del rectángulo ADCB es aproximadamente la flota necesaria con una ruta única, y las áreas de los rectángulos BEFC y GHFD son aproximadamente las flotas necesarias para el mismo servicio, prestado por dos rutas: la primera de B a C y la segunda de H a F. La diferencia, que es el ahorro, es aproximadamente el área del rectángulo AGHE.

4

VEHÍCULO

El tipo de vehículo será abordado aquí solamente en el aspecto funcional, es decir, no discutiremos: mecánica, mantenimiento, estructuras, financiamiento, industria nacional, importación, etc. que son importantes para obtener un vehículo adecuado. Discutiremos los aspectos relativos a la capacidad y su relación con costos sociales y operacionales, la problemática de las paradas, la distribución interna del espacio en el vehículo, la cuestión de velocidad y solamente algunos aspectos sobre confiabilidad y confort.

99

Manual de Operación de Transporte Público

4.1

Capacidad y Costos

Vimos en el capítulo 2.1.4 que, con vehículos de más capacidad, debemos tener menos rutas y con menor frecuencia que con vehículos pequeños. Mostramos que los costos sociales de caminar, esperar el colectivo, así como en el vehículo y el retardo en paradas es aproximadamente proporcional a la raíz cubica de la razón entre el tamaño del vehículo y la densidad de la demanda de pasajeros. Esto quiere decir que utilizar un vehículo con el doble de tamaño, representa un aumento de cerca del 26% en recorridos a pie, esperas y retardos en paradas para los usuarios. Vamos examinar ahora la cuestión de ahorros en costos de operación, por pasajero transportado: Costos de adquisición, depreciación, seguros, y otros fijos: no hay economía significativa de escala, desde un taxi hasta un autobús articulado, de 4 a 150 pasajeros: si calculamos el precio del vehículo por la capacidad diaria de transporte en pasajeros-kilómetros, llegamos a diferencias significativas. Las diferencias dependen más de economía de escala de producción, monopolios, excepción de impuestos y otros factores locales que pueden explicar como un trolebús producido en decenas de unidades puede salir 4 a 6 veces más caro que un autobús equivalente, o que una combi tenga un valor de venta próximo al de un microbús. Costos de combustible: existe una economía de escala cuando se pasa de vehículos pequeños (taxis, combis) a micros, de micros a autobuses o autobuses articulados, la economía es muy pequeña porque el consumo de combustible es más o menos proporcional al peso total del vehículo y la relación de peso sobre capacidad en pasajeros es más o menos constante, para los diversos tamaños de vehículo. La economía está en función de la eficiencia energética del motor, que usualmente es menor en vehículos pequeños. La economía más significativa son los de costos de mano de obra, específicamente en México, el conductor. El costo es prácticamente independiente del tamaño del vehículo, con lo que los costos por pasajero son inversamente proporcionales al costo del vehículo En México los salarios de los conductores tienen una participación relativamente pequeña en el total del costo de operación, por lo que la selección del tipo y tamaño de vehículo a veces está más en función de la disponibilidad y oferta del mercado, que de los ahorros de mano de obra que unidades de más capacidad permiten. Un ejemplo de este fenómeno ocurre en Mexicali, donde conviven taxis colectivos y autobuses escolares de una sola puerta, las dos unidades son viejas, procedentes de Norteamérica, compradas a un costo muy bajo en la Frontera. Así, para decidir el tipo de equipo a utilizar en una ciudad, colonia o ruta, es necesario un estudio comparativo de costos (sociales y de operación) teniendo en consideración los vehículos disponibles en el mercado, con sus costos, financiamientos, etc. La fórmulas siguientes son una aproximación, cuando se supone que los costos de operación por vehículo-.hora se resumen en: cht = ch* Npd + cm donde: 100

Aplicaciones

cht = costo medio de una hora de operación de un vehículo ch = coeficiente de costo por pasajero hora transportado. Incluye todos los costos, excepto el conductor. Npd = número promedio de pasajeros transportados en un viaje, es función principalmente de la capacidad del vehículo. cm = salario hora del conductor, con todos los costos indirectos Admitimos también que los tiempos de un viaje completo en función del número de pasajeros por viaje, pues cuando haya más pasajeros , se requerirá más tiempo para ascenso y descenso y más paradas a lo largo del recorrido. Tv = Tv0 + ta* Npd, donde Tv0 es el tiempo directo, sin paradas y ta el tiempo medio adicional por pasajero transportado. Con esto podemos calcular para una ruta con demanda y derrotero conocidos, los costos en función de Npd y el valor ideal de Npd que minimiza los costos. Npd (óptimo) = (D*cm*Tv0 /(ce/2 + D*ta*(ch + 0.7cv)) ) 05 donde D es la demanda media y ce el costo de espera y cv el costo de viaje por pasajero hora. Ejemplo: D= 200 pas/h ch = 0.9 N$/ pas-h cv = 1.6 N$/pas-h Tv0 = 0.60h ta = 9 s= 0.0025 h

cm = 8 N$/h

ce =2.4 N$/pas-h

donde

Npd( óptimo)= 21 Nota: N capacidad = N max = N pd*Fp Ir

donde: Fp = pasajero/viaje en la hora de máxima demanda pasajeros/viaje en a media diaria

Ic = índice de renovación, definido con anterioridad.: Si no se cuenta con los datos de Fp e Ir, adoptar: N capacidad = Nmax = 1.25 Npd El tiempo de 9s por pasajero adicional fue calculado suponiéndose 3 segundos para ascenso, más 2 segundos para descenso y 4 segundos por paradas adicionales. Este tiempo depende en realidad de la disposición de las puertas, del perfil de demanda y de la ubicación de paradas en la línea, conforme a lo discutido más adelante.

101

Manual de Operación de Transporte Público

Si la demanda creciera al infinito, esto es, la frecuencia se vuelve tan alta que el tiempo de espera se vuelve despreciable. Con estos costos de operación y con 9 segundos de tiempo adicional por pasajero, el valor de Npd óptimo se calcula por: Npd( óptimo) = 40 (Tv0)=0.5 donde Tv0 es el tiempo de medio viaje libre (sin paradas) en horas, o sea, prácticamente nunca se vuelve factible un autobús de más capacidad, con el sistema de cobro actual. No es sin razón que los micros proliferan, mientras que los autobuses disminuyen a cada año. 4.2

Capacidad de la Parada

Ya discutimos en detalle, en el capítulo 2.2, como se operan y ubican las paradas y vimos que, para una misma demanda, vehículos mayores y con puertas más anchas, permiten más capacidad o sea menor grado de saturación en la parada. Así por ejemplo, en una parada en la área central, mal operada, sin división en subparadas, inmediatamente antes de un semáforo con un pequeño porcentaje de verde (30%), operando sólo con microbuses, con seis pasajeros subiendo por microbús, se calcula la capacidad por las fórmulas anteriores, verificamos que la capacidad es cerca de solamente 90 micros por hora, lo que representa al máximo 3,000 pasajeros por hora. Si esta misma parada fuera reubicada lejos del semáforo digamos 50 a 70 metros, la capacidad sube para 180 micros, y si la parada fuera dividida en 4 subparadas tendremos una capacidad máxima de 720 micros, pero para un nivel de servicio aceptable (xp = 0.75) vamos admitir al máximo 540 o cerca de 17,000 pasajeros por hora. La misma parada subdividida, con autobuses de capacidad de 100 personas y puerta ancha de entrada, con un segundo operador efectuando el cobro permite también, con un nivel de servicio aceptable, cerca de 400 autobuses por hora o cerca de 40,000 pasajeros, que es el límite operacional de un corredor de alta densidad, con carriles exclusivos y adelantos en las subparadas. 4.3

Capacidad y Velocidad

Vimos también en el capítulo 2.2 que los vehículos de menor velocidad, a pesar de que tienen distancias entre paradas menores, paran menos veces por tener una demanda menor. Por simplicidad vamos a suponer que la distancia y ubicación de las paradas es independiente del tamaño del vehículo. En este caso, será: dp = demanda horaria de una parada (ascenso más descenso) f = frecuencia de la ruta nmp = dp/f = número de pasajeros promedio por vehículo en la parada rp = dp/( dp + f ) = probabilidad de paradas. Como la operación con vehículos de mayor capacidad se efectúa con frecuencia menor, resulta una probabilidad mayor de parada. La diferencia en el total de paradas no es grande pues, si la parada es de mucha demanda, la probabilidad es cercana a uno, para que tanto los vehículos de más capacidad como los de menor capacidad paren y si la parada es de poca demanda, la probabilidad es cercana a cero 102

Aplicaciones

en los dos casos. La tabla siguiente muestra el cambio en probabilidad de paradas cuando se utiliza un vehículo con el doble de la capacidad y por lo tanto la mitad de la frecuencia. pas/parada micro autobús 0 0 0.1 0.2 0.2 0.4 0.3 0.6 0.4 0.8 0.5 1 1 2 1.5 3 2 4 2.5 5 3 6 3.5 7 4 8

prob. parada micro autobús diferencia 0 0 0 0.091 0.167 0.076 0.167 0.285 0.118 0.231 0.375 0.144 0.285 0.444 0.159 0.333 0.500 0.167 0.500 0.667 0.167 0.600 0.750 0.150 0.667 0.800 0.133 0.714 0.833 0.119 0.750 0.857 0.107 0.778 0.875 0.097 0.800 0.889 0.089

Para corredores usuales es razonable un aumento de 14% cuando se reduce la frecuencia a la mitad, lo que para una distancia entre paradas de 300 metros, significa cerca de 0.47 paradas o más por kilómetro, o con 12 segundos adicionales por parada, cerca de 5.6 segundos por kilómetro, o cerca de un minuto más en un viaje de 10 km. Esta diferencia puede ser más bien larga, si no existen paradas reglamentadas. En ese caso, el número de paradas del vehículo, en el límite, sería igual al número de pasajeros que suben y bajan a lo largo del recorrido. En condiciones normales, en un corredor típico de 10 km, un micro con 20 pasajeros haría algo como 15 paradas y un autobús con 40 pasajeros, cerca de 25, con 10 paradas, o sea, 2 minutos a más. Además de la diferencia en el número de paradas, el total de ascensos y descensos es también, mayor en colectivos de más capacidad, pues cada pasajero sube y baja y por lo tanto, el total es igual al número de pasajeros de cada viaje, lo que para colectivos usuales en transporte urbano en México es de 3 segundos para ascenso y dos para descenso o cerca de 5 segundos por pasajero. Se deben obtener valores más reales en cada ciudad, ruta o corredor vial en estudio, con encuestas muy sencillas y rápidas de ascenso y descenso de pasajeros. 4.4

Potencia y Velocidad

Conforme vimos en el capítulo anterior, las diferencias de tiempo de recorrido entre colectivos de diferentes capacidades, debido a más paradas y más pasajeros subiendo y bajando en las paradas, no son tan grandes, típicamente de 2 a 4 minutos para un viaje de microbús, comparada a un autobús. Examinaremos ahora cual es la diferencia que tiene la relación potencia/peso. Básicamente esta diferencia ocurre en la aceleración necesaria para retomar la velocidad después de las

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paradas y en las pendientes. En tránsito congestionado, la diferencia tiende a ser menor pues los vehículos van a baja velocidad y la potencia no hace falta. a) El tiempo perdido en la parada: nos referimos aquí no sólo a la parada de pasajeros sino también a los semáforos que es otro motivo común de las paradas. El vehículo pierde un tiempo en el frenado y después un tiempo para retomar la velocidad. Los tiempos indicados en el formato y tabla siguientes, se refieren solamente a la suma de esos dos tiempos. Admitiendo: El frenado es constante e igual a 2.5m/s2 La aceleración con potencia promedio de la mitad de la nominal Obtenemos: Tpfa = v/18 + 0.035 v2/Pton

donde:

Tpfa = tiempo perdido, en segundos, para acelerar de 0 a v y frenar de v a 0 v= velocidad de recorrido libre en km/h Pton = potencia nominal en HP por toneladas de peso Para una velocidad libre usual en tránsito urbano de 45 km/h, la tabla siguiente indica los tiempos perdidos en función de la relación potencia/peso. Pton 5 10 15 20 30 40 50

Tpfa 16.7 9.6 7.2 6.0 4.9 4.3 3.9

Por ejemplo un autobús con 10 toneladas y 100 CV tendría 10 Pton, y perdería 9.6 segundos en cada parada. Con 5 paradas por km, tendría 48 segundos perdidos, solo para frenado y aceleración. Si sustituimos el motor por otro más potente, de 200 HP, pasamos a perder sólo 30 segundos por km (18 o menos). Con un motor turbo de 300 HP, el tiempo perdido será de 25 segundos, sólo 5 segundos menor. Comparando el motor de 100 con el de 200, suponiendo una velocidad comercial de 20 km por hora o 3 minutos por km, vemos que el motor más potente permite una ganancia de velocidad del orden de 10%, con lo que nueve autobuses con motor más potente podrán efectuar el mismo servicio que 10 autobuses con el motor más débil. Así, si el costo diario equivalente del cambio de motor , más el consumo excedente de combustible, más la diferencia eventual de costos de mantenimiento del motor más potente fuera menor del 10% del costo diario de operación de un vehículo, el cambio resultará favorable al transportista.

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Aplicaciones

b) Pendientes: la velocidad máxima que un vehículo puede alcanzar en una pendiente se expresa por: vmax = 20 Pton /( R + 2) donde R es la rampa en porcentaje y vmax la velocidad en km por hora. La fórmula es aproximada y sólo es valida hasta 60 km/h. Como la velocidad libre en tránsito urbano es cerca de 45 km por hora, podemos calcular cual es la potencia necesaria para obtener esta velocidad, en función de la pendiente: Pton = 2.25 ( R+ 2) por ejemplo, para una pendiente de 10% es necesario una relación peso potencia de 27 CV/ton. A partir del derrotero de una ruta y sus pendientes, podemos calcular de forma aproximada cual será la velocidad límite y en caso de que el valor sea menor de 45 km por hora , calcular el tiempo adicional debido a la falta de potencia. 4.5

Distribución de los Asientos y Características de Comodidad

Abordamos aquí someramente, aspectos que interfieren más en el confort: Sillas: es considerado adecuado un espacio por asiento de 0.45x0.75 m2, lo que es cerca de 3 pas/m2. Las sillas deben ser acolchonadas y no de material rígido. Asientos laterales, con el pasajero sentado perpendicularmente al sentido de movimiento del vehículo son menos cómodos, pero permiten la flexibilidad de ofrecer más espacio para los pasajeros parados, en horarios de demanda y densidad altas. Altura: 1.80 m es el mínimo recomendable. Número de sillas: conforme a lo ya discutido en el capítulo 2.3 , el costo por m2 ofrecido es distinto para la máxima demanda y el valle. En la hora de máxima demanda hay carencia de vehículos, por lo tanto el costo del m2-hora de transporte es cerca de 4 veces más que en la hora valle. Por eso es razonable que tengamos densidad más altas de pasajeros en las horas de punta. Si fuera posible, el ideal sería tener todo el espacio con sillas en las horas valle y solo espacio para pasajeros parados en las horas de máxima demanda. Como esto no es posible la solución usual de compromiso entre esos extremos es ocupar parte del espacio en sillas y parte en espacio libre para circulación y uso por pasajeros parados. La fracción de espacio ofrecido en sillas debe ser coherente con el nivel de servicio: un servicio de primera debe tener todo el espacio posible en sillas, mientras que un servicio de ultima categoría no debe tener sillas, pero esto no es razonable. Para cada número de pasajeros que se pretende transportar existe un número de sillas más adecuado.

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Ejemplo: Vamos a suponer un micro con 41 pasajeros, 9m2 de espacio interno, que puede ser ocupado con sillas a una densidad de 3/m2 y el espacio restante vacío para pasajeros parados. Admitiendo las fórmulas de costo social del capítulo 1.3 y un costo social base (c0) de 1.6N$ obtenemos: cs (sentado) =1.76N$/h cv (parado) = 2.4 + 0.3ds con lo que obtenemos la tabla siguiente: pasajeros sentados pasajeros parados n costo m2 n m2 den costo costo costo parcial pas parcial total 24 42.24 8 17 1 17 7.5 127.5 169.74 21 36.96 7 20 2 10 5.4 108 147.96 18 31.68 6 23 3 7.7 4.7 108.1 139.78 15 26.40 5 26 4 6.5 4.35 113.1 139.5 12 21.12 4 29 5 5.8 4.14 120.06 141.18 0 0 0 41 9 4.55 3.77 154.4 154.4 En este ejemplo el número ideal de asientos sería de 15, pero para obtener un valor real sería necesario efectuar cálculos similares para diversos periodos, con las diferentes cargas en los diferente tramos, y además calibrar las ecuaciones de costo social. En la ausencia de datos específicos, para condiciones usuales en México, recomendamos la siguiente distribución del espacio útil (no contar la puerta y escaleras). Espacio en sillas 75%, de los cuales 50% está en asientos transversales y 25% en laterales Espacio para circulación y parados = 25% ( ver fig. 2.4.5.1)

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Aplicaciones

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5

ENCUESTAS

Toda la aplicación de las técnicas depende de los datos. Para obtenerlos, son necesarios aforos y encuestas de las cuales, mencionamos algunas de las más importantes: 5.1

Encuestas de Origen- Destino a Bordo del Colectivo

Es la encuesta básica que reproduce con precisión las condiciones reales del transporte colectivo, permitiendo estimar la demanda y el nivel de servicio ofrecido a los pasajeros. a) Cobertura: La encuesta debe hacerse en un mínimo de tres viajes completos (ida y vuelta), en cada período de la hora de máxima demanda, más tres en el periodo valle. b) Metodología Esta encuesta se hace para un viaje completo, con una pareja de encuestadores, cada uno en una puerta del colectivo. Cuando el pasajero sube, recibe un boleto, numerado secuencialmente, que debe ser devuelto al bajar, ocasión en que el encuestador debe anotar el punto o región de descenso, que designaremos por "tramo". Con esto se obtiene la reproducción de todos los movimientos de pasajeros en el viaje. Es esencial para obtener resultados confiables, que los encuestadores estén bien familiarizados con el itinerario del colectivo, para marcar correctamente el número correspondiente al tramo donde está el colectivo. Por lo tanto, deberá hacerse previamente un dibujo esquemático con todo el recorrido y la numeración correspondiente de cada tramo secuencialmente. Los tramos deberán ser de una cuadra en las zonas centrales y de dos a cuatro cuadras en las regiones periféricas. Antes de definir los tramos es necesario, que previamente se tenga dividido toda el área de estudio en zonas , para que cada tramo no se ubique en más de una zona. Es además recomendable, que diferentes rutas utilicen la misma división en tramos, cuando el derrotero pase por las mismas calles. El encuestador de la puerta de subida tiene la siguientes funciones: •

Anotar en el formato de ascenso el número del primero boleto, antes de se iniciar el viaje.

•

Entregar a cada pasajero que sube un boleto. Dar un boleto a cada pasajero, aún cuando el pasajero se rehuse a aceptarlo, pues los boletos son numerados secuencialmente y el número total de pasajeros se obtiene por la diferencia entre la numeración de boletos

•

Anotar en el formulario de ascenso, después de cada parada para embarque, el número del próximo boleto a ser entregado, en la línea correspondiente a la zona. 108

Aplicaciones

•

Recibir los boletos de los pasajeros que bajan (en su puerta), anotar en los boletos, el número del tramo correspondiente (donde se bajo el pasajero).

El encuestador de la puerta de descenso tiene las siguientes funciones: •

Anotar, al iniciar el viaje, en el formulario de descenso, los datos de la ruta, día, horario, sentido y del vehículo.

•

Anotar en el formulario de descenso la hora, minuto y segundo correspondiente a la salida del vehículo, de cada tramo. Los tramos deberán, siempre que sea posible estar definidos con límites en cruces, considerando este caso como instante de salida, cuando el vehículo pasa por este cruce.

•

Recibir los boletos de los pasajeros que bajan (en su puerta), anotar en los boletos, el número del tramo correspondiente (donde se bajo el pasajero)

Los datos de cada viaje deberán ser archivados juntos en un sobre. En caso de vehículos de una puerta, combis o taxis, se necesita un sólo encuestador, que hace todas las tareas arriba definidas. c) Encuestas de tiempo de recorrido La encuesta conforme a lo que vimos, también sirve para medir los tiempos de viaje, que después deben ser representados en una gráfica, donde en cada tramo indicamos la demora por kilómetro, que es el inverso de la velocidad y que es la variable que nos interesa (ver gráfica 2.5.1.1). Vemos que, por ejemplo, cambiar de 20 a 25 km/h, representa mucho menos que pasar de 5 a 6 km/h. En la gráfica 2.5.1.2., vemos un ejemplo de resultados comparados de recorridos en la hora de máxima demanda en el valle, para colectivos y el tránsito general, que nos permite identificar los posibles problemas y sus causas: En el tramo A, la lentitud es más o menos la misma en el pico y en el valle, lo que indica que no hay problemas de congestionamiento vial o en las paradas. La diferencia de 1 min/km entre el tránsito general y los colectivos, es normal, debido a las paradas. El tramo B es un poco más lento para todos, más la proporción se mantiene. Los tramos C y D muestran una gran diferencia entre la hora de máxima demanda y el valle, de cerca de dos min/km, indicando un problema de congestionamiento vial. El tramo E indica que no hay congestionamiento vial, pues la lentitud del tránsito general es igual en la máxima demanda y en el valle, mientras que para colectivos hay una diferencia grande entre la máxima demanda y el valle, indicando probablemente un problema en las paradas. En el tramo F vuelve la normalidad.

109

Manual de Operación de Transporte Público

Probablemente, los tramos C y D requieren, si no se puede solucionar el congestionamiento, una medida de prioridad al transporte colectivo, como por ejemplo un carril exclusivo, mientras que en el tramo E se requiere un tratamiento de las paradas.

110

Aplicaciones

5.2

Medición de Frecuencias y Ocupación Visual:

La encuesta de ocupación visual complementa la encuesta de origen-destino. La primera tiene como resultado el perfil de la demanda a lo largo del recorrido y la segunda indica el perfil de la demanda y de la oferta a lo largo del día. Con la composición de estas dos es posible reproducir con confiabilidad la demanda y el nivel de servicio ofrecido. a) Cobertura: Las encuestas deben hacerse en puntos donde haya un gran número de líneas para que se pueda, con pocos puntos, cubrir la mayor parte de todas las rutas. Se requieren para cada ruta, dos días de encuestas, durante 16 horas. b) Metodología: En cada punto de encuesta, el encuestador deberá anotar, para cada colectivo, la placa, el tipo de vehículo (código), la ruta (código), la hora y ocupación .

111

Manual de Operación de Transporte Público

Para ser efectiva, esta encuesta necesita que los encuestadores sean hábiles para medir cual es la ocupación real del vehículo. Para esto, cada encuestador debe ser entrenado efectuando encuestas de la ocupación del colectivo visualmente, anotándola y en seguida, subiendo en el mismo colectivo y contando su ocupación real. En caso de vehículos muy llenos , donde no sea posible caminar en el vehículo para contar los pasajeros, el entrenamiento deberá hacerse cerca de las terminales de subida de pasajeros, con un encuestador contando el número de pasajeros que suben, y el segundo midiendo su ocupación visual, para comparar los resultados. Es esencial para el entrenamiento de los encuestadores, que la comparación entre la ocupación visual y la real del vehículo se haga de inmediato. Se considera que un encuestador está adecuadamente entrenado, cuando: a) en una muestra de veinte, la diferencia entre la suma de ocupaciones visuales y la suma de ocupaciones reales es inferior a 4% de la suma de ocupaciones reales. b) la desviación estándar de la diferencia entre cada ocupación visual y real, es inferior a 8% de la ocupación media Los encuestadores deben además ser entrenados para reconocer los diferentes tipos de vehículos y clasificarlos según un criterio previamente establecido.

112

ANEXOS 1

ENCUESTA DE OCUPACIÓN

PUESTO ____________ DIA SEMANA _______________ FECHA ____/____/____ UBICACION _____________________________________ SENTIDO ____________ RUTA

HORARIO

VEHICULO TIPO

PLACA

OCUPACION

ENCUESTADOR ____________________ SUPERVISOR _____________________ CAPTURISTA_________________________________ PAGINA _____/_____ 113

Manual de Operación de Transporte Público

2

ENCUESTA DE ASCENSO Y DESCENSO

RUTA ________________________________________

SENTIDO _____________

PLACA _________ TIPO VEHICULO__________ No. LUGARES SENTADO _______ HORA INICIO ___________ HORA FIN ___________ BOLETO

TRAMO

HORA

BOLETO

TRAMO

HORA

BOLETO

FECHA ____/____/____ TRAMO

HORA

BOLETO

01

26

51

76

02

27

52

77

03

28

53

78

04

29

54

79

05

30

55

80

06

31

56

81

07

32

57

82

08

33

58

83

09

34

59

84

10

35

60

85

11

36

61

86

12

37

62

87

13

38

63

88

14

39

64

89

15

40

65

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16

41

66

91

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18

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93

19

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20

45

70

95

21

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71

96

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47

72

97

23

48

73

98

24

49

74

99

25

50

75

100

TRAMO

HORA

ENCUESTADOR__________SUPERVISOR__________CAPTURISTA_________PAG.__/__

114

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO VI

Manual de Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. INFORMACIÓN BÁSICA ............................................................................ 1 1 INTRODUCCIÓN. .................................................................................................... 1 2 OBJETIVOS............................................................................................................. 2 3 ÁMBITO DE APLICACION. ..................................................................................... 2 4 PERIODICIDAD. ...................................................................................................... 3 5 REQUERIMIENTOS DE PERSONAL Y EQUIPOS. ................................................ 3 6 ESTRUCTURA DE LA RECOLECCION DE DATOS. ............................................. 4 6.1 Identificación de la Vía y su Localización. ...................................................... 7 6.2 Determinación de Secciones Homogéneas.................................................... 8 6.3 Levantamiento de los Datos de Condición del Pavimento.............................. 12 6.4 Levantamiento de Información Complementaria. ........................................... 20 CAPÍTULO II. TÉCNICA OPERATIVA PARA EL LEVANTAMIENTO. ............................ 23 1 INSTRUCCIONES. .................................................................................................. 23 2 TABLA 1, D1 BACHES DESCUBIERTOS............................................................... 25 3 TABLA 2, D2 FISURAS EN BLOQUES / PIEL DE COCODRILO............................ 26 4 TABLA 4, D4 DEFECTOS DE SUPERFICIE........................................................... 33 5 TABLA 5, D5 COMODIDAD DE MANEJO............................................................... 36 CAPÍTULO III. PROCESAMIENTO DEL INVENTARIO GENERAL DE CONDICIÓN ..... 37 1 PROCESAMIENTO DE LOS FORMATOS DE EVALUACION................................ 37 2 DETERMINACION DEL INDICE DE ESTADO........................................................ 37 2.1 Procedimientos de Cálculo ............................................................................. 37 2.2 Interpretación de los Resultados .................................................................... 40 3 CLASIFICACION SEGUN EL TIPO DE ACCION .................................................... 40 3.1 Algoritmo para Seleccionar la Categoría de Acción ....................................... 41 3.2 Interpretación de Resultados .......................................................................... 44 4 PRESENTACION DE RESULTADOS ..................................................................... 44 4.1 Plano de Condición General de la Red........................................................... 44 4.2 Presentación "Inventario General de Condición"............................................ 46 4.3 Resumen de Condición de la Red .................................................................. 46 4.4 Salidas de Trabajo .......................................................................................... 46

i

CAPÍTULO I. INFORMACIÓN BÁSICA 1

INTRODUCCIÓN

La Secretaría de Desarrollo Social, en su carácter de agente técnico, recomienda que los municipios instrumenten un procedimiento para la evaluación de la condición física actual de las vías pavimentadas de sus redes viales, primarias, secundarias y todas las vías locales transitadas por transporte público colectivo. Con el objeto de facilitar ésta instrumentación, SEDESOL está ofreciendo a los municipios que quieran aprovecharlo, una metodología estándar para la evaluación de sus pavimentos rígidos (de concreto hidráulico), flexibles (de concreto asfáltico), o mixto (carpeta asfáltica sobre de un pavimento rígido). El Inventario General de Condición ayudará a los responsables de la conservación vial a evaluar y documentar la condición de los pavimentos que componen su red de vías más importantes. Este procedimiento ha sido diseñado para llevar a cabo periódicamente la evaluación de la condición global de todas las calzadas, de una manera expedita y objetiva. Se refiere exclusivamente al estado de los pavimentos y sus propósitos, grado de precisión y alcance están relacionados con las necesidades de planeación de las actividades de mantenimiento/rehabilitación. La calificación de la condición del pavimento involucra la inspección de la superficie del pavimento y la cuantificación de diversas manifestaciones o componentes de deterioro, tal como son observados en situaciones estándar descritas en este Manual por medio de figuras y descripciones simples. Cada manifestación de deterioro es comparada con 5 niveles de condición estándar Para establecer la condición, en forma cuantitativa, este Manual permite asignar una importancia o peso relativo a cada uno de estos componentes y, entonces, combinarlos para producir una medida de la condición general de una sección homogénea del pavimento. Estas figuras, unidas a las diversas instrucciones que permiten normalizar la recolección de datos de campo, aseguran una adecuada precisión y objetividad. Aún así, no se descarta la importancia de la capacitación previa del personal a cargo de estas tareas, y de la conveniencia de conducir los ensayos en forma centralizada, a través de un número limitado de brigadas o equipos de inspección, a fin de obtener resultados uniformes. El procedimiento está orientado fundamentalmente a establecer la condición del pavimento. En base a esta condición, puede estimarse el tipo de acción de mantenimiento o rehabilitación requerido a corto o mediano plazo, por lo tanto no debe confundirse con las necesidades de reparación a ejecutar a corto plazo. El proceso de INVENTARIO GENERAL DE CONDICIÓN comprende las siguientes etapas: • • • •

Recolección de datos en el campo. Procesamiento de la información de campo. Archivo y presentación de la información. Utilización de la información.

1

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

2

OBJETIVOS

El Inventario General de Condición tiene por finalidad el cumplimiento de los objetivos que se enumeran a continuación, mismos que están orientados a satisfacer algunas necesidades de información de todo proceso de planeación del mantenimiento y rehabilitación vial. Estos objetivos son: •

Establecer la condición general de la red, clasificando el estado de los pavimentos según las manifestaciones de deterioro visibles en su superficie y el servicio que, en consecuencia, ofrecen al usuario.

•

Indicar la rapidez con que evoluciona la condición de los pavimentos, a manera de apreciar el efecto de las estrategias o políticas de mantenimiento/rehabilitación, adoptadas durante un cierto período. Este objetivo se alcanza a través de la comparación de los resultados de los levantamientos de datos sobre el tiempo.

•

Apreciar las necesidades globales de la red en materia de mantenimiento y rehabilitación, facilitando una estimación de cuánto se requiere y dónde, para llevar la red a cierto nivel o estándar deseable. Estas necesidades surgen de interpretar los datos de condición, efectuando la comparación entre: -

El estándar funcional y los niveles máximos o mínimos establecidos previamente por la administración del municipio para cada categoría de vía;

-

El estado de la vía en relación con dichas pautas u objetivos.

•

Obtener una relación de vías o secciones que probablemente requieran trabajos de mantenimiento intensivo y/o rehabilitación, cuya diferenciación y cuantificación requieren de una evaluación más pormenorizada, complementada eventualmente con evaluación estructural por la ejecución de ensayos no destructivos.

•

Proporcionar la información básica para la formulación de políticas y programas de mediano plazo (3 a 5 años), posibilitando la definición de éstos en términos físicos (trabajos en la red) y financieros.

3

AMBITO DE APLICACIÓN

El Inventario General de Condición se llevará a cabo sobre la totalidad de la red vial principal del municipio, la cual comprende los pavimentos de las vías primarias y secundarias, más las vías por donde circula el transporte público. 4

PERIODICIDAD

El Inventario General de Condición se llevará a cabo anualmente, preferentemente con anticipación suficiente como para permitir la preparación de los programas anuales de mantenimiento.

2

Información Básica

5

REQUERIMIENTOS DE PERSONAL Y EQUIPO

El levantamiento o inventario de datos será realizado por equipos de evaluación (normalmente 2 a 3 equipos), previamente entrenados, a fin de asegurar la obtención de resultados reproducibles y congruentes, ya sea analizando la condición general de la red un año determinado, o bien estableciendo comparaciones y determinando tasas de evolución en relación a años anteriores. a) Requerimientos de personal. Cada equipo estará constituido por: - Un chofer - Dos calificadores El chofer deberá conducir el vehículo de evaluación a través del itinerario seleccionado, informando las lecturas del odómetro toda vez que sea requerido. Ambos calificadores deberán estar adecuadamente familiarizados con el procedimiento de levantamiento de datos de campo y su posterior utilización; uno de ellos actuará como apuntador, registrando las características geométricas y otros aspectos propios de las secciones y tramos evaluados, mientras que el otro será responsable de colaborar en calificar el estado del pavimento. Los dos deben de concordar en las calificaciones asignadas a cada parámetro. b. Requerimientos de equipo. Para efectuar el levantamiento, cada equipo deberá contar con los elementos siguientes: •

Un vehículo de evaluación, provisto de un odómetro, mecánico o electrónico, que preferentemente facilite la determinación de progresivas y localizaciones con una precisión de 10 metros.

•

Manual de Inventario General de Condición.

•

Formatos de Inventario SEDESOL ( fig. No.1 )

•

Tabla de agrimensor (Clipboard).

•

Plano del itinerario previsto para hacer el levantamiento.

c) Requerimientos de seguridad.Durante el levantamiento, la superficie de rodamiento debe ser examinada con suficiente detalle; el vehículo debe desplazarse a baja velocidad con detenciones y descenso de los evaluadores eventualmente. Por lo tanto es conveniente que por razones de seguridad se incluya también el siguiente equipamiento.: •

Luces de prevención intermitentes montadas sobre el vehículo.

3

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

•

6

Señal informativa que justifique el comportamiento anormal del vehículo en el flujo de tránsito. Para tal efecto se colocará en un lugar visible una señal con la siguiente leyenda. "EFECTUANDO MEDICIONES", junto con la identificación del municipio. ESTRUCTURA DE LA RECOLECCION DE DATOS

Con el objeto de facilitar las tareas de levantamiento, el procesamiento y almacenamiento de la información y su comparación posterior año a año, el Inventario General de Condición posee una estructura que debe ser observada cuidadosamente en cada actualización. Dicha estructura responde básicamente a las siguientes premisas: •

Se establecen tres prioridades viales en base a la clasificación funcional de las vías: red primaria, red secundaria y rutas de transporte colectivo, instrumentadas cada uno de éstas en archivos independientes separados.

•

El inventario de condición se organiza fundamentalmente por vía, para cada una de las que componen cada prioridad vial;

•

A fin de dotar a los archivos de una mayor flexibilidad, la información puede ser fácilmente reorientada para su análisis a nivel, incorporando el concepto de tramos; estos son definidos en cada vía.

•

Teniendo en cuenta que el propósito del Inventario es la planeación de actividades de mantenimiento, los tramos a los que se hace referencia son determinados también por cambios significativos en el tipo de pista, como por ejemplo, el paso de una calzada dividida (cuerpos izquierda y derecha) a una vía indivisa (cuerpo único).

•

Por último, la continuidad en el espacio está asegurada al evaluar toda la longitud de la vía, diferenciando secciones homogéneas, que tengan características similares en relación con el uso que se hará de la información; esto comprende tipo de pavimento, número de carriles y condición del pavimento.

La figura No. 1 muestra, a través de un ejemplo ilustrativo, el formato desarrollado para la evaluación que facilita la recolección de los datos en el campo, su procesamiento y posterior archivo en gabinete. Se distinguen cuatro áreas de información: (a) Identificación de la vía y su localización en el sistema vial. Esta información se prepara en gabinete previamente al inicio de las tareas de relevamiento. El coordinador del inventario, establece los itinerarios a seguir por cada uno de los equipos de evaluación diariamente, según convenga de acuerdo con la localización de la vía, suministrando los formatos preparados tal como se indica en la sección 1.6.1. (b) Identificación de secciones homogéneas en el campo.

4

Información Básica

Durante el levantamiento en el campo, el equipo de evaluación subdivide los tramos de vía en secciones homogéneas, de longitud variable hasta un máximo de 500 m. delimitando las mismas en base a lecturas del odómetro y a la denominación de las vías que la intersectan, en correspondencia con el inicio y fin de cada una de ellas. El formato permite una representación gráfica de estas secciones, proporcionando una escala de referencia en la que cada trazo vertical representa 100 m. En la sección 1.6.2 se detalla el proceso de selección de secciones homogéneas. (c) Levantamiento de los datos de condición del pavimento. Para caracterizar el estado del pavimento se han definido cinco indicadores, que se entiende son los de mayor significación en el comportamiento de los pavimentos urbanos. Estos son: roturas o baches descubiertos (D1); fisuras en bloques o piel de cocodrilo (D2); otras fisuras (D3); defectos de superficie (D4); y comodidad de manejo (D5). La condición del pavimento se establece calificando individualmente cada uno de estos parámetros, asignándoles una calificación promedio para toda la "sección homogénea", según la frecuencia o extensión de las áreas afectadas por los mismos. Estos aspectos se describen con detalle en la sección 1.6.2. (d) Levantamiento de información complementaria. Los datos de condición del pavimento se complementan con información adicional relativa al estado de banquetas y guarniciones y a la intensidad de los trabajos anteriores de mantenimiento/rehabilitación visibles en la superficie del mismo.

5

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

Figura N° 1

SECRETARIA DE DESARROLLO SOCIAL SEDESOL VIA CIUDAD INVENTARIO GENERAL DE CONDICION DE VIALIDADES AVENIDAS Y CALLES

UNIDAD RESPONSABLE DEL MANTENIMIENTO

IDENTIFICACION DEL TRAMO

Ultima Rehabilitación Tipo Red

Primaria Secundaria

Año CALZADA

Límites de Tramo Municipio Delegación Colonia No.

De: A:

Km. Progresivo De: A:

AÑO DE CONSTRUCCION Lectura odómetro/Cruce con Número de carriles Código de tipo de pavimento Roturas y baches abiertos

A

A: AREA /M2

B

B: AREA /M2 S: Superficial

A P: Profundo

B

Fisuras en bloque

D

1

Fisuras piel de cocodrilo

D

2

D

3

Otras fisuras Resbalamiento/Superficie pulida

SI/NO

Otros defectos de superficie

D

4

Comodidad de manejo

D

5

Tipo de guarniciones Porcentaje de guarniciones defectuosas Porcentaje de camellones defectuosos Porcentaje de banquetas defectuosas Vegetación en camellón central Estado de limpieza de vegetación Señalización horizontal Señalización vertical Número de sumideros

D

Sumideros defectuosos

D AM/Sede./1*

6

Información Básica

6.1

Identificación de la Vía y su Localización

La parte superior del formato de evaluación está reservada para la identificación de la vía y su localización dentro del sistema vial. Los diversos elementos a incorporar con este propósito, y el procedimiento para llevarlo a cabo, se detallan en los incisos siguientes: La red vial del municipio se encuentra dividida en prioridades funcionales o categorías de vías. El manejo de la información se realiza en forma independiente para cada sistema, a través de archivos separados. La categoría funcional o sistema puede ser rápidamente identificada a través de un código numérico, según sigue: Código

Prioridad Vial

(1) (2)

Red Primaria Red Secundaria

En el formato del inventario se indica la prioridad por marcar en el cuadro, "primaria" o "secundaria" en la sección de identificación de vía. Las prioridades viales se componen de un cierto número de vías. El Inventario de Condición se realiza por vía y, de igual manera, la información es archivada por vía, para cada una de las que componen el sistema considerado. La identificación de cada formato de evaluación es a través de la denominación de la vía, de su clasificación vial y del tipo de superficie de rodamiento correspondiente de acuerdo con las siguientes premisas: •

Código de clasificación vial.

Está representado por dos letras que indican el tipo o categoría de vía según sigue:

Código

Descripción

(AV.)

Avenida

(CA.)

Calle

(CE.)

Cerrada

En el desenvolvimiento del inventario municipal, las autoridades deben ampliar este listado, siempre utilizando dos letras para identificar el prefijo de la vialidad. •

Denominación de la vía.

La vía a levantar se identifica a través de las quince primeras letras que componen su nombre. A fin de asegurar una correcta individualización, deben referirse a los nombres oficiales de acuerdo al catastro oficial y/o planos oficiales más recientes, cuidando que se utilice el nombre actual en el caso de cambios de los nombres de vías y, respetando los cambios de nombre que frecuentemente ocurren en una vía que pasa por dos o más colonias o barrios. Debe 7

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

respetarse la denominación asignada, de lo contrario se pierde la posibilidad de acceso al archivo por computadora. Las vías que conforman el entramado urbano presentan secciones transversales diferentes. Predominan las vías de cuerpo único o indivisas, pero también existen vías con dos cuerpos y laterales, divididas o inclusive, vías construidas por más de dos cuerpos. Desde el punto de vista del Inventario de Condición, toda vez que las calzadas se encuentren materialmente separadas (jardín central, guarniciones, etc.), se pueden considerar como vías independientes, por cuanto se pueden programar trabajos de mantenimiento y rehabilitación diferentes de cada una de ellas. Por último, en la porción superior del formato, al lado derecho se registra también la información específica relativa al tramo evaluado. Las vías se dividen en tramos - los que permanecen constantes año a año - como resultado de: Cambios en la prioridad, es decir, una extensión de una vía puede pasar de la red primaria a la red secundaria. -

Cambios en la sección transversal de la vía, es decir, cambios en el tipo de superficie de rodamiento, identificado en el párrafo precedente, por obras de remodelación.

-

Cambio de nombre al pasar de una colonia a otra.

Cada tramo se encuentra identificado por los siguientes elementos: -

El nombre de las intersecciones que corresponden al inicio y fin del tramo.

-

Las lecturas progresivas del odómetro acumuladas, medidas desde el inicio de la vía inventariada, correspondiente al inicio y fin del tramo. Las lecturas progresivas crecen a medida que crece la numeración de la vía.

Esta tarea se realiza para toda la red vial durante el primer año de evaluación, de modo que prácticamente los tramos se definen y sólo habrá que introducir ajustes menores cuando se introducen cambios en la red del municipio o las rutas de transporte público colectivo. Obviamente, los levantamientos deben ser conducidos en el mismo sentido que el tráfico. Este puede ser opuesto al sentido de crecimiento de las lecturas progresivas; en estos casos, la lectura progresiva de inicio de un tramo será mayor que la lectura progresiva final. 6.2

Determinación de Secciones Homogéneas

La porción del formato de evaluación inmediata por debajo de la identificación de la vía, se encuentra dedicada a la identificación de secciones homogéneas dentro del tramo considerado. La determinación de estas secciones se realiza en el campo, a medida que se avanza en el levantamiento. Cada "sección homogénea" debe presentar características uniformes en relación a: •

La condición del pavimento,

8

Información Básica

• • •

El tipo de pavimento, Las características geométricas de la vía (número de carriles, tipo de calzada, etc.) El flujo de tránsito.

La condición del pavimento se establece para cada sección homogénea, asignando una calificación promedio para cada uno de los indicadores de daños, considerando las manifestaciones visibles en la sección. Para evitar desviaciones en la calificación que pudieran traducirse en discrepancias importantes, se ha limitado la longitud de las secciones a un máximo de 500 m. De esta manera, en ausencia de los factores antes mencionados, se cambia de sección toda vez que la extensión de ésta alcanza los 500 m. En cuanto al flujo de tránsito, se garantiza su constancia al considerar como límites de sección las intersecciones con avenidas importantes, que puedan dar lugar a cambios significativos en el flujo vehicular. La figura No. 2 ilustra, a través de un flujo esquemático, el proceso para la determinación de secciones homogéneas en el campo. A diferencia de los tramos, las secciones pueden variar año con año, ya que la condición del pavimento es dinámica.

9

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

FIGURA N° 2 INVENTARIO GENERAL DE CONDICION PROCESO PARA LA DETERMINACION DE SECCIONES HOMOGENEAS

1

INICIO SECCION

Si

CAMBIO EN CONDICION PAVIMENTO

No Si

CAMBIO EN CARACT. GEOMETR. No

Si

CRUCE CON AV. IMPORTANTE No

Si

LONGITUD DE SECCION 500 m

2

FIN SECCION HOMOGENEA

No

REGISTRAR DATOS EN FORMATO RA 100

1 Si

LIMITE DISTRITAL

FIN SECCION HOMOGENEA FIN TRAMO

No

REGISTRAR DATOS FORMATO

INICIAR NUEVO FORMATO

1

10

Información Básica

Las secciones homogéneas son individualizadas y localizadas registrando en el formato de evaluación los siguientes datos: •

Las lecturas registradas en el odómetro del vehículo, corresponden al inicio y finalización de las mismas;

•

Las intersecciones que corresponden a dichas lecturas progresivas.

Para facilitar su ubicación, las secciones deben extenderse siempre que sea posible hasta una intersección, aún y cuando se produzcan cambios en la condición del pavimento dentro de la cuadra evaluada; en este caso los calificadores deberán decidir si limitar la sección en la intersección anterior, retomando a ésta, o bien extenderla hasta la intersección siguiente. Otra observación de interés se refiere al cuadriculado del formato. Cada división vertical puede representar en longitud 100 m. Esto posibilita una representación gráfica de las secciones, con una escala aproximada El operador, una vez definido el límite de la sección, traza una vertical a través del entramado del formato, en correspondencia aproximada con este límite. El número de carriles se refiere al total de carriles identificados en la calzada evaluada. Cuando la calzada es de doble sentido de circulación, el número se expresa como una adición, tal y como se ilustra a continuación en el ejemplo comparativo siguiente, para una vía de cuatro carriles. Un sentido de circulación Número de Carriles

Dos sentidos de circulación

4

2+2

Cuando no existiera una demarcación de los carriles en el pavimento, el número de carriles se estima asumiendo un ancho aproximado de 3.5 m. En cuanto al código de tipo de pavimento, se señalan tres alternativas: CÓDIGO

DENOMINACION

A

Asfáltico

B

Concreto

M

Mixto, combina superficie asfáltica colocada sobre losas de concreto.

La identificación de pavimentos mixtos requiere mayor cuidado, se trata de vías en las que se han ejecutado tareas de rehabilitación. La manera más precisa de identificarlos es por lo tanto, conocer los antecedentes de las obras recientes. En el terreno, los pavimentos mixtos

11

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

frecuentemente pueden detectarse a través de la reflexión de las juntas de las losas de concreto a la superficie. 6.3

Levantamiento de los Datos de Condición del Pavimento.

Para caracterizar el estado de los pavimentos, se han seleccionado y definido los siguientes parámetros que se entiende son los más significativos en el desempeño de los pavimentos y, constituye la generación de actividades de mantenimiento/rehabilitación, en el corto y mediano plazos: D1 D2 D3 D4 D5 -

Roturas o baches descubiertos Fisuras en bloques o piel de cocodrilo Otras fisuras Defectos de superficie Comodidad de manejo.

Estos parámetros constituyen indicadores de daño, que permiten caracterizar el estado de una sección de pavimento desde dos enfoques distintos: •

La integridad de la estructura del pavimento, mediante la caracterización de la severidad y extensión de las fallas estructurales más significativas visibles en su superficie.

•

La condición funcional de su superficie en relación a la aceptación de los usuarios, mediante la caracterización de la comodidad de manejo.

Se incluye a continuación una breve descripción de los mismos: a) Rotura y baches descubiertos (D1) Este indicador evalúa la presencia de baches descubiertos o desintegraciones totales en la superficie del pavimento. Se trata de daños de alta incidencia, por cuanto afectan significativamente los siguientes aspectos: •

La seguridad del tránsito.

•

La comodidad de manejo de los usuarios.

•

La integridad del pavimento.

Estas deficiencias generan la necesidad de reparación inmediata a través de un mantenimiento correctivo de emergencia. Los baches son inventariados contando el número de éstos en la sección, clasificándolos de la manera siguiente:

12

Información Básica

(S) Superficiales

Pérdida de carpeta solamente

(P) Profundos

Pérdida de carpeta + base granular

- Según severidad

(A) Area menor de 1.0 M2. - Según el área afectada (B) Area mayor de 1.0 m2. El coeficiente D1 representa la incidencia porcentual y ponderada de estos daños, medida en términos de área de la sección afectada. El operador de campo se limita a inventariar el número de baches convenientemente clasificados, mientras que el coeficiente D1 se calcula en gabinete según la fórmula siguiente, que asigna un mayor peso a los baches profundos y de mayor extensión: D1 = .0. 7 * SA + 2* SB + 2 * (0.7* PA + 2 * RB ) * 100 L * Nc * 3.30 donde: SA = número de baches superficiales de área menor de 1 m2 (área supuesta= 0.70m2) SB = número de baches superficiales de área mayor de 1 m2 (área supuesta = 2.0m2.) PA = número de baches profundos de área menor de 1 m2 (área supuesta = 0.70 m2) PB = número de baches profundos de área mayor de 1 m2 (área supuesta = 2.0 m2) L = longitud de la sección en metros. Nc = número de carriles en la sección ( se supone de 3.30 m promedio) En consecuencia, D1 vale cero cuando no existen baches descubiertos y crece en la medida que el área afectada se incrementa. Valores superiores al 2% revelan una incidencia muy alta de estos daños. En el ejemplo siguiente se ilustra un levantamiento para una sección de pavimento cualquiera, indicándose la forma de vaciar los datos en el formato: b) Fisuras en bloques o piel de cocodrilo (D2) Este indicador evalúa la presencia de fisuras en bloques (pavimentos de concreto) o tipo piel de cocodrilo (pavimentos flexibles). Estas fallas son indicativas de una avanzada degradación estructural del pavimento y se relacionan con las necesidades de reparación a corto plazo. Por falta de mantenimiento oportuno, evolucionan en forma rápida para dar lugar a baches descubiertos. Por ende, es probable que la gran parte, si no el 100% del área afectada tendrá que repararse una vez transcurridos 1 ó 2 años. Los programas y presupuestos de mantenimiento deben tomar esto en consideración.

13

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

Para que el inventario pueda efectuarse anualmente, no es necesario diferenciar los niveles de severidad de estos fisuramientos. El indicador D2 representa la extensión del área del pavimento cubierto con fisuras en bloques o piel de cocodrilo. Los calificadores durante el levantamiento asignan un valor variable de 0 a 4, en base a una estimación del área porcentual de pavimento afectada por estas fisuras en la sección homogénea, según la siguiente guía: Nivel D2

Porcentaje de la superficie afectada en la sección evaluada (*).

0 1 2

Mayor de 0 a 5% Mayor de 5 a 15%

3

Mayor de 15 a 25%

4

Mayor de 25%

Descripción de la condición del pavimento

Ausencia de fisuras en bloques o piel de cocodrilo en la sección. Fisuración escasa, aislada y ocasional. Fisuración intermitente, se distribuyen regularmente en la sección. Fisuración frecuente, afecta gran número de losas o gran parte de las huellas de canalización. Fisuración extensiva, generalizada en toda la sección evaluada.

(*) En pavimentos rígidos los porcentajes se refieren al total del área de la sección, mientras que en pavimentos flexibles y mixtos el área corresponde a huellas de canalización del tránsito. Con el propósito de proveer un aceptable grado de objetividad, la evaluación del área y, por lo tanto, la asignación de D2, se lleva a cabo con ayuda de una plantilla de estándares representativos. A manera de ejemplo, ver la figura No. 3, que corresponde a pavimentos flexibles. El evaluador compara lo observado sobre el pavimento con los estándares, y asigna de esta manera el valor de D2 más apropiado. c) Otras fisuras (D3) Este indicador comprende todos los tipos de fisuramientos, con excepción de las fisuras capilares en pavimentos de concreto hidráulico, dada su escasa incidencia en el comportamiento del pavimento. Las fisuras en general se relacionan con la integridad del pavimento, o al menos con la integridad de la superficie de rodamiento y su evolución en el mediano plazo.

14

Información Básica

FIGURA N° 3 NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSIÓN D2 FISURAS PIEL DE COCODRILO - PAVIMENTOS FLEXIBLES Y MIXTOS CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

Mayor de 0 a 5%

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Mayor de 25%

ESQUEMA TIPO

AREA AFECTADA

15

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

FIGURA N° 4 CLASIFICACION DE GRIETAS Y FISURAS EN PAVIMENTOS RIGIDOS SEGUN SU INFLUENCIA EN LA EVOLUCION DEL DETERIORO DE LOS MISMOS Y EN LA GENERACION DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO / REHABILITACION

CROQUIS DE IDENTIFICACION

GRUPO (S/CROQ)

DENOMINACION (S/CATALOGO)

DESCRIPCION Y PRINCIPALES CAUSAS

INGECOM. BAJO MEDIANO ALTO

A

· En bloques

Avanzado fracturamiento de la losa formando una malla cerrada de bloques o polígonos más o menos angulosos, eventualmente con pérdida de material. Causas fatiga, agravada o no por deficiente apoyo de las losas

B

· · · ·

Fisuras de esquina ocasionadas por fatiga o por deficiente apooyo de las losas. Fisuras transversales. (localizadas entre 2m y 0.5m de la junta) u otras (generalmente asociadas a hundimientos) indicativos de vacios bajo las losas (bombeo) o movimientos importantes de la base de asiento. Fisuras producidas por fatigas en losas subdivididas

C

· Longitudinales · Transversales · Por mal funcionamiento juntas

Fisuras longitudinales en proceso de ramificación o no, debidas a fatiga y/o irregularidades de la subbase. Fisuras longitudinales y/o transversales muy próximas a la junta respectiva (menos de 0.60m) debidas a una deficiente ejecución o funcionamiento de las mismas (doble fisura)

D

· · · ·

Fisuras longitudinales originadas en una excesiva relación ancho/longitud de la losa (no se ejecutó junta longitudinal durante la construcción). Fisuras transversales y diagonales causadas por excesiva relación longitud/ancho Ver instrucciones para ajustar la calificación de la losa, por reflexión a losas contiguas (diseño inadecuado de juntas) o por relaciónespesor losa. Fisuras al rededor de estructuras u otros asignada por fiduras B y C elementos (parchados) incorporados al pavimento que, por falta de aislación restringen el movimiento de losas

E

· Capilares

Losas subdivididas De esquina Transversales Otras

Longitudinales Transversales Diagonales Inducidas

D

D

Fisuras capilares en forma de mapa, generalmente en forma de mallas cerradas, originadas en la retracción del concreto por deficiencias durante la construcción

No relevados RS/SED/3

16

Información Básica

Tratándose de pavimentos de concreto hidráulico, la evaluación comprende: • • • • • •

Losas subdivididas Fisuras de esquina Fisuras longitudinales Fisuras transversales y diagonales Fisuras inducidas Fisuras por mal funcionamiento de las juntas.

El origen de estas fisuras responde a diferentes mecanismos de deterioro, algunos de los cuales tienen menor efecto en la futura evolución del pavimento. Con el fin de clasificar las fisuras según su influencia en la evolución del deterioro de los pavimentos y, en la generación de actividades de mantenimiento/rehabilitación, se ha preparado la figura No. 4 adjunta, que agrupa las fisuras en cinco categorías. El indicador D3 comprende los grupos B, C, y en menor grado D, de la figura citada sin establecer diferencias en relación a los niveles de severidad, por lo tanto esto impondría serias limitaciones al rendimiento operacional del levantamiento. El proceso de evaluación es análogo al descrito para D2. El indicador asume valores variables de 0 a 4, según la extensión cubierta por los daños, de manera similar a las fisuras en bloques, asignándolos por comparación con el estándar respectivo (Véanse Tablas Nos. 3A y 3B ). Cabe mencionar que al preparar dichos estándares no se han incluido las fisuras del grupo D. La calificación prescinde inicialmente de éstas, para efectuar luego una corrección, según el criterio siguiente: •

En ausencia de otras fisuras, si se observan fisuras del grupo D independientemente de la extensión afectada, se asume D3 = 1.

•

En caso contrario, a la calificación por fisuras de los grupos B y C se incrementa un nivel, cuando las fisuras del grupo D son frecuentes o generalizadas.

Tratándose de pavimentos flexibles y mixtos, la evaluación comprende: • • • •

Fisuras longitudinales Fisuras transversales Fisuras en arco Fisuras reflejas

No se establecen diferencias por tipo y nivel de severidad de las fisuras, a excepción de las fisuras reflejas o por reflexión, de menor efecto en el desempeño de pavimento. En relación a éstas, durante el levantamiento se consideran aquellas que tienen niveles de severidad moderada a alta. El indicador D3 se establece como en el caso anterior según la extensión o frecuencia observada en la sección, por comparación con el estándar correspondiente ( Tablas Nos. 3A y 3B )

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Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

d) Defectos de Superficie (D4) Este indicador comprende un conjunto de daños que afectan la superficie de los pavimentos, tanto de concreto como flexibles, y que pueden generar también actividades de mantenimiento de diversa índole. Tratándose de pavimentos de concreto, la evaluación comprende una apreciación visual de las áreas afectadas por : • • •

Descascaramientos Peladuras Despostillamiento de juntas.

Tratándose de pavimentos flexibles, las fallas a evaluar son: • • • • •

Peladuras Desintegración de bordes Exudación de asfaltos Corrimientos de mezclas asfálticas Ondulaciones

El Manual de Mantenimiento Vial define cada una de estas manifestaciones de deterioro, estableciendo tres niveles de severidad. Para efectos de la calificación de condición, se consideran en el levantamiento aquellas deficiencias con niveles de severidad moderada a alta, exclusivamente. La calificación del área afectada se efectúa también por comparación con los estándares respectivos. Estos representan situaciones típicas a las que están asociadas diferentes frecuencias o extensión de los daños. El indicador D4 comprende valores de 0 a 4, en forma análoga a los indicadores D2 y D3 precedentes. e) Comodidad de manejo (D5) Este indicador tiene por objeto caracterizar la calidad funcional o de servicio del pavimento en relación con su aceptación o no, por parte de los usuarios. Pretende calificar, en definitiva, el grado de confort o de seguridad (imputable a la condición del pavimento exclusivamente) que experimenta el usuario al transitar por la vía. El procedimiento de calificación implica recorrer el tramo o sección de la calzada, conduciendo el vehículo a una velocidad uniforme, compatible con el tipo y función de la vía. Los calificadores evalúan globalmente la irregularidad de la superficie del pavimento (que surge como combinación de los perfiles longitudinales y transversales de la calzada) a través de los efectos que produce en la comodidad de manejo, asignando una calificación variable de 1 a 4, según la guía descriptiva que se encuentra a continuación:

18

Información Básica

Nivel D5 1

2

3

4

Condición Guía Pavimento Calificación Buena o muy Circulación confortable y segura, brinda un nivel de servicio muy buena satisfactorio; ocasionalmente se detectan pequeñas irregularidades que no afectan la calidad de manejo. Regular Circulación medianamente confortable; existen irregularidades en el perfil y acabado del pavimento originadas en juntas defectuosas, reparaciones mal terminadas, deformaciones localizadas, que sin imponer restricciones a la velocidad de operación afectan la comodidad de manejo. Pobre Circulación no confortable; la velocidad debe adecuarse a la condición de perfil longitudinal; frecuentes irregularidades por deficiencias varias provocan continuo golpeteo, vibración cabeceo en la marcha del vehículo. Pésima Severo disconfort; desplazamientos y saltos provocados por continuas y severas irregularidades del pavimento, obligando no solo a regular marcha sino también a frecuentes maniobras para anticiparse o esquivar dichos daños. Circulación peligrosa.

Nota: Se procurará circular por el carril más crítico desde el punto de vista del desempeño del pavimento (generalmente el externo). Es conveniente realizar esta evaluación en horas de bajo volumen de tránsito para poder aproximar la velocidad legal. Obviamente, este componente trata de un concepto más subjetivo, que impone ciertas limitaciones para su calificación objetiva, en donde el municipio no cuente con equipos de evaluación, denominados "rugosímetros" o "integradoras de irregularidades". Por otra parte, la evaluación en vías urbanas es aún más difícil. Las calzadas cuentan con un mayor número de carriles, el tránsito impide mantener una velocidad uniforme; el nivel de servicio de la vía, como consecuencia del volumen de tránsito circulante, puede tener una fuerte influencia en el evaluador. En contraposición, dado que en las vías urbanas las velocidades de operación son mas reducidas, este parámetro resulta menos significativo que en las carreteras o vías de alta velocidad. El evaluador debe procurar abstraerse de las condiciones señaladas, concentrándose en los elementos descritos en este instructivo. Es esencial que su calificación no esté influenciada por los defectos que ve u observa en el pavimento, sino por el efecto que tienen en la comodidad de manejo. 6.4

Levantamiento de Información Complementaria

La parte inferior del formato está dedicada al levantamiento de algunos elementos complementarios de la vía, como guarniciones y camellones y, de otros factores de importancia para evaluar la condición y desempeño de un pavimento; tales como el tipo e intensidad de los trabajos de mantenimiento recibido con anterioridad, o bien las observaciones que los evaluadores consideren oportunas para el proceso de evaluación.

19

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

a) Guarniciones, camellones y banquetas. La evaluación de la condición de estos elementos se reduce a una apreciación de la longitud porcentual de la sección, en la que éstos presentan una condición defectuosa y que, por comprometer la seguridad del tránsito o el comportamiento del drenaje pluvial, requieren reposición o mantenimiento correctivo mayor respectivamente. La calificación asignada a cada uno de estos elementos representa entonces el porcentaje de la longitud de la sección homogénea evaluada, en la cual los mismos evidencian tal condición. Se incluyen algunos ejemplos ilustrativos en el extracto del formato de evaluación citado a continuación: Una calificación de 200% para guarniciones, significa que el cuerpo de la vialidad tiene guarniciones a ambos lados, y éstos se encuentran en toda la longitud de la sección en estado defectuoso. Desde este valor máximo, toda calificación representará una combinación de la extensión deteriorada y la existencia de estos elementos a un lado o a ambos lados de la vía. b) Intensidad de los trabajos de mantenimiento/rehabilitación Este indicador es de utilidad para caracterizar el desempeño de los pavimentos. Cuando los pavimentos requieren actividades de mantenimiento (bacheo) muy frecuentes, es indicativo de que su capacidad estructural es insuficiente frente a las cargas del tránsito circulante, por lo que es conveniente estudiar la necesidad de su rehabilitación. Por otro lado, evaluar el comportamiento involucra apreciar su evolución o tasa de deterioro; así, una condición de regular a buena, que podría ser aceptable para un pavimento que hubiera estado expuesto al tránsito durante un prolongado período de servicio, revelaría una alta tasa de deterioro si hubiera sido rehabilitado recientemente. Por tal efecto, se han definido cuatro códigos de actividades, que caracterizan diferentes tipos de mantenimiento/rehabilitación: Símbolo (B) (S) (R) (RT)

Actividad Bacheo Sello asfáltico Rehabilitación parcial Rehabilitación total

Las tres primeras actividades admiten establecer una frecuencia de trabajos correctivos, de acuerdo con la extensión de la superficie afectada. El código de estas actividades se complementa con un número que representa el porcentaje del área de la sección evaluada, afectada por bacheo o sellos. La calificación varía de 1 (trabajos ocasionales) a 4 (trabajos extensos o generalizados) de manera similar que para los indicadores D2 a D4. En el capítulo 2 se provee la guía respectiva.

20

Información Básica

c) Observaciones Este espacio del formato está destinado para que los evaluadores formulen los comentarios que se consideren oportunos, pudiendo señalarse entre otros: • • • • • •

Deterioro avanzado en área correspondiente a intersecciones; Condición del pavimento variable en forma aleatoria, dentro de la sección; Condición del pavimento variable de carril a carril; Problemas provocados por otros servicios públicos: servicios de agua potable, luz y fuerza, teléfonos, etc. Bordes del pavimento muy irregulares por falta de guarniciones de protección; Otros.

21

CAPÍTULO II. TÉCNICA OPERATIVA PARA EL LEVANTAMIENTO 1

INSTRUCCIONES

Este capítulo contiene, en forma resumida, las instrucciones para llevar a cabo las tareas de levantamiento de campo. El lector debe tener conocimiento del capítulo precedente, donde se explican los diversos elementos del formato de evaluación con más detalle. Tareas previas: (1) Constituir el equipo de levantamiento y repasar las funciones de sus integrantes (ver inciso 1.5). El equipo estará integrado por: •

Un jefe de equipo, evaluador.

•

Un evaluador apuntador.

•

Un chofer.

(2) Preparar los formatos de evaluación correspondientes a las vías a inventariar o levantar. Definir los tramos y establecer un itinerario para el levantamiento (tener en cuenta los sentidos de circulación de las vías). (3) Preparar la documentación de apoyo a llevar el campo: •

Instrucciones para levantar el inventario vial (Capítulo 2).

•

Copias de los dibujos/descripciones de fallas.

•

Plano del itinerario previsto.

(4) Verificar el funcionamiento del odómetro del vehículo de evaluación y checar la presión de las llantas. Verificar que estén dispuestos los elementos de seguridad requeridos. Tareas del levantamiento: (5) Iniciar el recorrido siguiendo el itinerario propuesto. Llegado al punto de inicio, colocar el odómetro en cero y comenzar a recorrer la calzada a baja velocidad (20 km/h). Las luces de emergencia deben estar en operación durante todo el levantamiento de información. El apuntador debe seleccionar el formato de evaluación con la identificación de la vía y tramo correspondiente. (6) El apuntador registra los datos de la sección iniciada: tipo de pavimento y número de carriles; registra el nombre de la intersección inicial. (7) Durante el recorrido, los evaluadores inspeccionan la condición del pavimento. Toda vez que consideren oportuno pueden detener el vehículo para descender a constatar la

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Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

condición del pavimento. De igual manera, regular la velocidad hasta tener la seguridad de poder calificar adecuadamente los parámetros o indicadores de estado del pavimento. (8) A medida que se desplaza el vehículo, el jefe del equipo establece una calificación tentativa de la sección en curso, siguiendo el procedimiento que se describe en los pasos (9) a (13). (9) Registrar el número de baches descubiertos, clasificados convenientemente según su severidad y área. A tal efecto, seguir las instrucciones de la Tabla 1. Cada bache es registrado por el apuntador en el formato de evaluación. (10) Establecer una calificación tentativa para el indicador D2, Fisuras de Bloques o Piel de Cocodrilo. A tal efecto, seguir las instrucciones de la Tabla 2 y comparar la superficie del pavimento con los estándares respectivos, proporcionados por las tablas: Tabla 2A: pavimentos de concreto hidráulico. Tabla 2B: pavimentos flexibles (y mixtos). (11) Establecer una calificación tentativa para el indicador D3, Otras fisuras. A tal efecto, seguir las instrucciones de la Tabla 3 y comparar la superficie del pavimento con los estándares respectivos proporcionados por las tablas: Tabla 3A: pavimentos de concreto. Tabla 3B: pavimentos flexibles ( y mixtos) Tratándose de pavimentos de concreto tener en cuenta que la calificación dependerá básicamente de las fisuras clasificadas en los grupos B y C de la Tabla 3A, y que se efectuará una corrección, cuando corresponda, por incidencia de las fisuras del grupo D. Tratándose de pavimentos flexibles y/o mixtos, tener en cuenta que la calificación excluye las fisuras por reflexión de nivel de severidad bajo. (12)

Establecer una calificación tentativa para el indicador D4, Defectos de Superficie. A tal efecto, seguir las instrucciones de la Tabla 4 y comparar la superficie del pavimento con los estándares respectivos, proporcionados por las tablas: Tabla 4A: pavimentos de concreto. Tabla 4B: pavimentos flexibles ( y mixtos).

24

Técnica Operativa para el Levantamiento

2

TABLA 1, D1 BACHES DESCUBIERTOS

Objetivo: •

Evaluar la integridad del pavimento en su condición actual, en relación con la programación de actividades de emergencia.

Procedimiento de calificación: •

Se registra el número de baches descubiertos obtenidos en una sección; clasificándolos según su severidad y extensión, en cuatro categorías: - Baches superficiales de áreas menor 1m2. - Baches superficiales de área mayor 1m2. - Baches profundos de área menor 1m2. - Baches profundos de área mayor 1m2.

•

(SA) (SB) (PA) (PB)

Se totaliza el número de baches según categoría, para determinar el valor de D1, posteriormente en gabinete, que representa el área ponderada porcentual de baches descubiertos en la sección. D1=

0.7* SA + 2* SB + 2 * (0.7 * PA + 2 * PB ) * 100 L * NC *3.30

donde: L = longitud de sección en metros. NC = número de carriles. Niveles de severidad: •

Para efectos del inventario de condición se consideran baches superficiales aquellos identificados como de nivel de severidad baja y moderada en las normas de mantenimiento, o sea, cuando el material de la base no sea afectado. Se clasifica como profundos los de nivel de severidad alta, evidenciando desplazamiento de material de la base.

Niveles de Extensión o Frecuencia: •

Directamente se registra el número de baches descubiertos observados, respetando las categorías así definidas.

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Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

3

TABLA 2, D2 FISURAS EN BLOQUES (PAV. RIGIDOS) FISURAS PIEL DE COCODRILO (PAV. FLEXIBLES Y MIXTOS).

Objetivo: •

Evaluar la integridad de la estructura del pavimento y su potencial evolución a muy corto plazo.

Procedimiento de calificación: •

Se califica el estado del pavimento en función de la apreciación visual de la frecuencia o extensión de la superficie afectada por "Fisuras en bloques" (pav. rígidos) o "Fisuras tipo piel de cocodrilo" (pav. flexibles y mixtos). A tal efecto se emplean los esquemas tipo que se adjuntan en las tablas 2A y 2B.

Niveles de Severidad: •

Para efectos del inventario de condición no se diferencian niveles de severidad. Todas las fisuras en bloques o piel de cocodrilo, visibles en la superficie son consideradas en el levantamiento.

Niveles de Extensión o frecuencia: •

Se califica la extensión afectada de acuerdo a los siguientes indicadores, recurriendo a los esquemas tipo (Tabla 2A y 2B) para facilitar su individualización:

Nivel

Descripción condición del pavimento

Porcentaje de la Superficie evaluada afectada por fisuras*

0 1 2

> 0 - 5% > 5 - 15%

3

> 15 - 25%

4

> 25%

Ausencia de fisuras en la sección evaluada. Fisuración escasa, aislada Fisuración intermitente, se distribuye regularmente en la sección. Fisuración frecuente, afecta gran número de losas o gran parte de las huellas de canalización del tránsito. Fisuración extensa, generalizada en toda la sección.

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Técnica Operativa para el Levantamiento

TABLA 2 A NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSION D 2 FISURAS EN BLOQUES - PAVIMENTOS RIGIDOS CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Mayor de 25%

ESQUEMA TIPO

AREA AFECTADA (Porcentaje Superficies Sección Evaluada)

DESCRIPCION PAVIMENTO

Mayor de 0 a 5% Fisuración escasa aislada, ocasional

Fisuración interminante, se distribuye regularmente en la sección

27

Fisuración frecuentemente afecta gran número de losas

Fisuración axtensiva generalizada en toda la sección evaluada

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

TABLA 2 B NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSION D2 FISURAS PIEL DE COCODRILO - PAVIMENTOS FLEXIBLES Y MIXTOS CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

AREA AFECTADA

Mayor de 0 a 5%

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Mayor de 25%

DESCRIPCION PAVIMENTO

Fisuración escasa aislada, ocasional

Fisuración intermitente se distribuye regularmente en los huelles de canalización del tránsito

Fisuración frecuente, afecta un porcentaje significativo de las huellas de canalización del tránsito

ESQUEMA TIPO

28

Fisuración extensiva generalizada a toda la área de canalización del tránsito en la sección evaluada

Técnica Operativa para el Levantamiento

TABLA 3A NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSION D3 OTRAS FISURA - PAVIMENTOS RIGIDOS CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Mayor de 25%

ESQUEMA TIPO

AREA AFECTADA

Mayor de 0 a 5%

DESCRIPCION PAVIMENTO EM/SED/3

29

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

TABLA 3 B NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSION D3 OTRAS FISURAS PAVIMENTOS FLEXIBLES CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

Mayor de 0 a 5%

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Mayor de 25%

Fisuración escasa aislada, ocasional

Fisuración intermitente, se distribuyen regularmente en la sección

Fisuración frecuente afecta gran número de losas

Figuración extensiva generalizada en toda la sección evaluada

ESQUEMA TIPO

LONG. AFECTADA (Porcentaje de las huellas de canalización tránsito)

DESCRIPCION PAVIMENTO

30

Técnica Operativa para el Levantamiento

En pavimentos rígidos los porcentajes se refieren al total del área de la sección, mientras que en pavimentos flexibles y mixtos el área es la correspondiente a huellas del tránsito. (13)Comentar entre los ocupantes la sensación de confort o no y la comodidad de manejo que ofrece la vía, a fin de establecer una calificación promedio tentativa del indicador D5, Comodidad de Manejo. Para tal fin, comparar la apreciación subjetiva del confort con relación a las instrucciones de guía de la Tabla 5. (14)Toda vez que se produce alguna de las situaciones que se indican a continuación, se da por concluida la sección y se registran las calificaciones asignadas a los indicadores anteriores citados, en el formato de evaluación. a)

Cuando a juicio de los evaluadores se constata un cambio en la condición del pavimento, particularmente en relación con los indicadores D2 y D3.

b)

Se producen cambios en las características geométricas de la vía (número de carriles, tipo de superficie de rodamiento) o en el tipo de pavimento.

c)

En el recorrido se ha llegado a un cruce con una avenida de importancia.

d)

Se verifica, a través del odómetro, que la longitud de la sección alcanza ya los 500m.

e)

Se alcanza el límite de la red primaria, secundaria o vía en la que pasa una ruta de transporte colectivo que da término al tramo de evaluación.

En todo los casos, la sección debe concluir en correspondencia con una intersección (se prolongará la sección evaluada hasta la intersección más próxima cuando sea necesario). (15)El apuntador registra en el formato de evaluación las calificaciones definiendo en primer término los límites de la sección. • •

lectura final del odómetro nombre de la intersección respectiva.

Traza una vertical en el cuadriculado del formato de manera de delimitar la sección con una escala gráfica aproximada. Totaliza los baches descubiertos en cada categoría y registra las calificaciones asignadas a los indicadores D2 a D5 Si la situación que llevó a concluir la sección es alguna de las indicadas como a), b), c), o d) en el paso anterior, continuar con el mismo formato. Por el contrario, para la situación e), cambiar de formato. (16) Durante el recorrido, los evaluadores deben examinar la condición de guarniciones, camellones y banquetas y evaluar la intensidad de los trabajos de mantenimiento/rehabilitación. Al concluir la sección de evaluación, registrar en el formato los valores y códigos apropiados.

31

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

(17) Registrar las observaciones que resulten convenientes y oportunas, para la selección evaluada, en base a los comentarios que se susciten durante el recorrido. Para facilitar esta tarea examinar la relación siguiente y adoptar los códigos indicados para las diferentes observaciones:

Código (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6)

Observaciones Las intersecciones presentan una avanzado estado de deterioro en relación al resto de la vía. La condición del pavimento es muy variable dentro de la sección, pero de forma aleatoria. La condición del pavimento varía significativamente de carril a carril. Se observan vestigios de fugas de agua o acumulaciones en distintos sectores de la sección; los elementos de drenaje son deficientes. Los bordes del pavimento son muy irregulares por falta de protección. Se evidencian deformaciones importantes (hundimientos y ahuellamientos) Otras observaciones (registrar leyenda de referencia).

(18) Repetir el proceso para nuevas acciones. Al iniciar cada vía o calzada nueva, colocar el odómetro en cero. Para levantamientos posteriores: (19) Verificar que los formatos de evaluación hayan sido llenados correctamente. En particular, revisar la delimitación de secciones y la identificación de vías y tramos de evaluación. Establecer, si no fueron hechas con anterioridad las medidas progresivas de inicio y fin de cada tramo. (20) Coordinar con el responsable del Inventario General de Condición los itinerarios a levantar del día siguiente, previo control de avance del Inventario. Esta operación se repetirá hasta concluir el levantamiento de toda la red al ser calificada.

32

Técnica Operativa para el Levantamiento

4

TABLA 4, D4 DEFECTOS DE SUPERFICIE

Objetivos: Evaluar la condición de la superficie del pavimento en relación a la existencia de diversos tipos de daño que, si bien no comprometen la integridad estructural, pueden generar actividades de mantenimiento (rutinario o periódico) en el corto o mediano plazos. Procedimientos de calificación. Se califica el estado del pavimento en función de la apreciación visual de la frecuencia o extensión de la superficie afectada por los siguientes tipos de daño: • •

Pavimentos de concreto: Descascaramientos, peladuras, despostillamientos de juntas Pavimentos flexibles y mixtos: Peladuras, desintegraciones de bordes, exudación del asfalto, deformaciones en mezclas asfálticas asociadas a estabilidad deficiente (ondulaciones y corrimiento).

Niveles de Severidad: • •

Los niveles de severidad se establecen para cada falla de lasantes mencionadas Para efectos del inventario de condición se consideran los datos mencionados con niveles de severidad moderados a altos, exclusivamente.

Niveles de Extensión o Frecuencia: •

Se califica la extensión afectada de acuerdo a los siguientes indicadores, recurriendo a los esquemas tipo (tablas 4A) para facilitar su individualización. Nivel

Descripción Condición del Pavimento

% de la superficie o de la longitud de juntas afectadas en la sección.

0

Ausencia de defectos de superficie con severidad moderada a alta.

1

>0 - 5%

Defectos escasos, aislados y ocasionalmente, zonas más criticas (esquinas).

2

>5 - 15%

Defectos intermitentes, se distribuye con regularidad en la sección.

3

>15 - 25%

Defectos frecuentes, afectan un gran número de losas o gran parte de la superficie del pavimento.

4

>25 %

Defectos extensivos generalizados en toda la sección evaluada.

33

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

TABLA 4 A NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSION D4 DEFECTOS DE SUPERFICIE - PAVIMENTOS RIGIDOS

CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

ESQUEMA TIPO

AREA AFECTADA

DESCRIPCION PAVIMENTO

Mayor de 0 a 5% Defectos escasos, aislados ocacionalmente, en zonas más críticas y/o son muy escasas las juntas que presentan despostillamiento

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Defectos intermitentes; se observan con cierta regularidad aislamiento descascaramientos localizados y/o juntos con despostillamiento o distacamiento

34

Defectos frecuentes afectan un gran número de losas; el descaramiento tiende a extenderse en las losas afactadas y/o el número de juntas con despostillamientos o distanciamientos es significativo

Mayor de 25% Defectos extensivos generalizados en toda la sección evaluada; descaramientos cobren gran superficie en gran parte de las losas y/o predominan juntas que afectan desarrollamiento o destacamiento

Técnica Operativa para el Levantamiento

TABLA 4 B NIVELES DE FRECUENCIA O EXTENSION D4 DEFECTOS DE SUPERFICIE - PAVIMENTOS FLEXIBLES Y MIXTOS CODIGO EXTENSION

1

2

3

4

Mayor de 0 a 5%

Mayor de 5 a 15%

Mayor de 15 a 25%

Mayor de 25%

Defectos intermitentes, se distribuyen con regularidad en la sección

Defectos frecuentes afectan una porción significativa del pavimento

Defectos extensivos, generalizados en toda la sección evaluada

ESQUEMA TIPO

AREA AFECTADA (Porcentaje Superficie Sección Evaluada)

DESCRIPCION PAVIMENTO

Defectos escasos, aislados, ocacionalmente en zonas más críticas (esquinas y zonas de frenado)

35

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

5

TABLA 5, D5 COMODIDAD DE MANEJO

Objetivo: Caracterizar la calidad funcional o servicio del pavimento en relación a su aceptación por parte del usuario. Procedimiento de Calificación: Reconocer el tramo o sección conduciendo el vehículo a una velocidad uniforme compatible con el tipo y función de la vía, evaluando globalmente la irregularidad del perfil longitudinal, en forma subjetiva, según su efecto en la calidad de manejo, de acuerdo con la siguiente guía:

Nivel D5 1

2

3

4

Condición Guía Pavimento Calificación Bueno a muy Circulación confortable y segura brinda un nivel de servicio muy bueno satisfactorio ocasionalmente se detectan pequeñas irregularidades que no afectan la calidad del manejo. Regular Circulación medianamente confortable; existen irregularidades en el perfil y acabado del pavimento originadas en juntas defectuosas, reparaciones mal terminadas, deformaciones localizadas, que sin imponer restricciones a la velocidad de operación afectan la comodidad de manejo. Pobre Circulación no confortable,; la velocidad debe adecuarse a la condición del perfil longitudinal; frecuentes irregularidades por diferencias varias provocan continuo golpeteo, vibración y cabeceo en la marcha del vehículo. Pésimo Severo disconfort; desplazamiento y saltos provocados por continuas y severas irregularidades del pavimento, obligando no solo regular la marcha sino también a frecuentes maniobras para anticiparse o esquivar dichos daños. Circulación peligrosa.

Nota: Se procurará circular por el carril más crítico desde el punto de vista del desempeño del pavimento (generalmente el externo).

36

CAPÍTULO III. PROCESAMIENTO DEL INVENTARIO GENERAL DE CONDICIÓN 1

PROCESAMIENTO DE LOS FORMATOS DE EVALUACIÓN

El inventario General de Condición contempla dos formas de procesamiento de la información obtenida en el campo: •

El cálculo de un indicador global, el " Índice de Estado" que combina en un valor único, variable de 0 a 100, los aspectos de servicio e integridad del pavimento.

•

Un análisis pormenorizado de los distintos indicadores inventariados, que permita una clasificación del pavimento en función de los requerimientos de mantenimiento/rehabilitación que se estimen necesarios de acuerdo al estado actual.

Estos parámetros se calculan para cada segmento o sección homogénea de una vía, incorporando los resultados al propio formato de evaluación y a los archivos correspondientes de la base de datos proveniente del inventario. 2

DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE ESTADO

Con el desarrollo de los sistemas de planeación para gerencia o administración de pavimentos, se ha generalizado el uso de índices que representan, a través de un valor numérico, la condición del pavimento. Así, se han estudiado las diversas técnicas para desarrollarlos, de manera que respondan razonablemente a las condiciones locales y a los usos requeridos de las ciudades medias de la República Mexicana. A continuación se describen los procedimientos utilizados por SEDESOL para calcular el índice de estado de un pavimento: 2.1

Procedimientos de Cálculo

El procedimiento de SEDESOL se basa en el criterio de valores deducibles en el que se asignan puntos a deducir de un valor ideal o perfecto, según el tipo y magnitud de los daños. La fórmula para el cálculo del índice de Estado es la siguiente: r IE = 100 - fa * Σ d ( i,e) i=1 donde: IE = Indice de Estado, variable de 0 a 100 fa = Factor de ajuste, función del número de daños considerados en la sección (r) y la sumatoria de los puntos a deducir (Σ d i,e), este factor tiene en cuenta el efecto no totalmente aditivo de la combinación de daños, variando entre 0.5 y 1 según la

37

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

intensidad con que se presentan las zonas deterioradas en la superficie de rodamiento: generalizadas (>30% long), seis zonas aisladas amplias, tres zonas aisladas pequeñas, etc. (Nota: El Instituto de Asfalto en las Series de Manuales, MS-4, Edic. 1989, considera fa=1). r = Números de daños observados en la sección, variable de 0 a 5 d = Puntos a deducir, función del tipo de daño (Di) y el nivel de extensión asignado al mismo (valor asignado a Di) La secuencia de cálculo del Indice de Estado se resume en los pasos siguientes: (1) Determinar los puntos a deducir por concepto de D1, "Baches descubiertos". Se calculará en primer lugar el indicador D1 en función del número de baches inventariados, empleando la fórmula indicada en capítulos anteriores. Los puntos a deducir por este concepto ,d1, se determinan aplicando la siguiente relación: d1 = 0 d1 = 45.802 + 38.81 log10D1

para D1 < 0.10 para D1 > 0.10

(2) Determinar los puntos a deducir por conceptos de D2, "Fisuras en Bloques o piel de cocodrilo". Los puntos a deducir por este concepto, d2, se determinan con base en la siguiente tabla: Clasificación D2 (% área afectada) Puntos a deducir d2

(3)

0 (-)

1 (2.5%)

0

20

2 (10%)

3 (20%)

40

55

4 (40%) 65

Determinar los puntos a deducir por concepto de D3, "Otras Fisuras"

Los puntos a deducir por este concepto, d3, se determinan con base en la siguiente tabla: Calificación D3 (% área afectada) Puntos a deducir d3

0 (-) 0

1 (2.5%) 14

38

2 (10%) 29

3 (20%) 36

4 (40%) 44

Procesamiento del Inventario General de Condición

(4)

Determinar los puntos a deducir por concepto de D4, "Defectos de Superficie".

Los puntos a deducir este concepto, d4, se determinan con base en la siguiente tabla:

Calificación D4 (% área afectada) Puntos a deducir d4

0 (-) 0

1 (2.5%) 8

2 (10%) 15

3 (20%) 20

4 (40%) 30

( 5 ) Determinar los puntos a deducir por concepto de D5, "Comodidad de Manejo".

Los puntos a deducir por este concepto, d5, se determinan con base en la siguiente tabla: Calificación D5 Puntos a deducir d5

(6)

1 0

2 10

3 20

4 30

Calcular la sumatoria de puntos a deducir (SDP) r SDP = Σ d ( i,e) = d1 + d2 + d3 + d4 + d5 i=1

(7)

Determinar el "número de daños" que generan puntos a deducir (r) El valor de r es la suma de los indicadores que generan puntos a deducir, di mayores de 5. Cuando todos proveen puntos a deducir mayores de 5, es decir, r = 5.

(8)

Determinar los "factores de corrección fa" Los factores de corrección "fa" se determinan en función del número de datos que generan puntos a deducir mayores de 5, "n", y de la sumatoria de puntos a deducir, SDP en base a los cuadros No. 3.2.1.A y 3.2.1.B.

(9)

Verificar que fa (SDP) no resulte inferior a cada uno de los puntos deducibles considerados individualmente, es decir: di

< fa (SDP) ( para i = 1 hasta 5 )

De presentarse esta situación, se reemplaza " fa ( SDP )" por el valor de di correspondiente. (10)

Determinar el Indice de Estado en base a lo parámetros calculados.

39

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

Habiendo calculado los parámetros previos, se determina el Indice de Estado aplicando la fórmula: IE = 100 - fa (SDP) (11)

Registrar el valor calculado en el formato de evaluación, en correspondencia con la sección respectiva..

2.2

Interpretación de los Resultados

El Indice de Estado es un indicador global, apropiado para descubrir la condición del pavimento, el nivel de servicio que ofrece y, para estimar indirectamente un rango de costos de operación vehicular de los usuarios. En el Cuadro No. 3.2.2. A, se establece una guía para interpretar los resultados obtenidos. Un Indice de Estado de 100 indica un pavimento excelente, sin fallas visibles en su superficie. El valor de 0, en el otro extremo, es la calificación más baja posible. Una condición deficiente, en la cual el pavimento requiere rehabilitación o reconstrucción, está determinada por un Indice de Estado inferior a 40. A su vez, el Indice de Estado está asociado estadísticamente a la determinación de necesidades de mantenimiento y rehabilitación, según se describe más adelante. 3

CLASIFICACIÓN SEGUN EL TIPO DE ACCIÓN

A través de la metodología que se describe a continuación, las vías pueden clasificarse de acuerdo a su estado, en cinco categorías o clases, asociadas a diferentes programas de acción. La clasificación del pavimento se efectúa en base a un algoritmo de decisión que analiza separadamente las calificaciones asignadas a los indicadores D1 a D5, es decir, efectuando un análisis paramétrico. Como resultado, se asigna a cada sección de pavimento una estrategia o programa de acción conveniente o recomendable en función del estado del pavimento. Obviamente, otras consideraciones deben tenerse en cuenta también al formular los programas de trabajo tales como la disponibilidad de recursos financieros, disponibilidad de proyectos, etc. Las cinco categorías de acción son las siguientes: A - Mantenimiento preventivo. B - Mantenimiento correctivo. C - Mantenimiento mayor. (1) Condición dudosa, mantenimiento correctivo mayor. (2) Sellado de superficie. (3) Recapado delgado. D - Rehabilitación - refuerzo estructural. E - Rehabilitación - reconstrucción.

40

Procesamiento del Inventario General de Condición

3.1

Algoritmo para Seleccionar la Categoría de Acción

El algoritmo desarrollado para la selección de la estrategia o programa de acción, se ha preparado combinando los indicadores de deterioro D1 a D5 y el Indice de Estado. La repetición del cálculo para cada una de las secciones homogéneas en que se ha subdividido la red vial principal, hace necesario su procesamiento por computadora; por ello, el algoritmo se presenta en una secuencia lógica apropiada para determinarse por computadora. CUADRO No. 3.2.1 A INDICE ESTADO

NIVEL DE SERVICIO

100-90-

Muy bueno

80-70-60-

Bueno a Regular

50-40-

30-

20-10-

Regular a Malo

Malo a Muy mala

COSTOS DE LOS USUARIOS Costos de operación de referencia (100%). Ligero incremento, costos de operación 105 a 120%. Significativo incremento de costos de operación 120 a 150% Altos costos de operación 130 a 150%.

Muy mala a Pésimo Muy altos costos de operación 145 a 170%.

DESCRIPCION DE LA CONDICION DEL PAVIMENTO Pavimento en condición muy buena; circulación muy confortable, superficie uniforme. No se observa daños o eventualmente estos son ocasionales y poco significativos. Pavimento en condición buena a regular, circulación confortable. Se observa fallas incipientes aunque de tipo localizado. Pavimento en condición regular, circulación poco confortable. Daños manifiestos y frecuentes. El pavimento se aproxima al fin de su vida útil, requiere una inspección detallada. Pavimento en condición deficiente, circulación no confortable. Daños en proceso de generalización. El pavimento está alcanzando su vida útil. Condición deficiente; circulación pésima. Daños completamente generalizados e irreversibles.

La selección se realiza en base al siguiente análisis: a) Rehabilitación - reconstrucción Esta categoría de acción se asigna cuando se presenta alguna de las condiciones siguientes: • • • •

D2 = 4 & IE < 30 D2 > 2 & (D2 + D3) > 6 & IE < 25 D2 > 2 & (D1 + D2) > 6 & IE < 25 IE < 20

41

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

b) Rehabilitación - refuerzo estructural. Esta categoría de acción se asigna cuando se presenta alguna de las condiciones siguientes: • • • • •

D2 = 4 D2 > 2 & (D2 + D3) > 5 D3 > 3 & (D1 + D2) > 3 D3 = 3 & IE < 40 IE < 30

c) Mantenimiento mayor, refuerzo delgado. Esta categoría de acción se asigna cuando se presenta alguna de las condiciones siguientes: • • • •

(D2 + D3) > 4 & IE < 55 D2 > 3 & IE < 40 (D1 + D2) > 4 & IE < 55 D5 > 3 & (D1 + 0.5 * D2) < 2

d) Mantenimiento mayor; sellado asfáltico de superficie. Esta categoría de acción se asigna cuando se presenta alguna de las condiciones siguientes: • • •

D4 > 4 & IE < 65 (D1 + D2) > 3 (D2 + D3) > 4

e) Mantenimiento mayor - mantenimiento correctivo mayor. Esta categoría de acción se asigna a pavimentos en condición dudosa, que requiere al menos una inspección adicional, cuando se presenta la condición: •

IE < 60

f) Mantenimiento correctivo. Esta categoría de acción se asigna cuando se presenta alguna de las condiciones siguientes: • •

(D1 + D2) > 0 (D3 + D1) > 2

g) Mantenimiento preventivo.

42

Procesamiento del Inventario General de Condición

Esta categoría de acción se asigna cuando la sección no fue clasificada en alguna de las categorías precedentes. 3.2

Interpretación de Resultados

Las categorías y programas de acción definidos se detallan en el cuadro No. 3.2.2.A "Inventario General de Condición - Categorías de Acción", complementándolos con una descripción del estado del pavimento y los alcances de los mismos. Asimismo, se incluye una relación aproximada entre estas categorías y el Indice de Estado. Esta clasificación es la base para establecer necesidades de mantenimiento y rehabilitación. Las Normas de Cantidad están asociadas a dichas categorías. 4

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

Los procesamientos descritos en los incisos precedentes pueden efectuarse tanto en forma manual como por computadora. Obviamente las posibilidades de actualización y presentación de resultados, en términos prácticos de tiempo y esfuerzo requeridos, son mayores si se instrumenta un sistema computarizado y se mantiene una base de datos. Los resultados del Inventario General de Condición pueden presentarse en la siguientes formas: 4.1

Plano de Condición General de la Red

Se puede elaborar un plano de las vías que componen la red vial principal, clasificándolas según el sistema vial al que pertenecen (red primaria, red secundaria y rutas de transporte público colectivo) y el arreglo ó disposición de calzadas de su sección transversal. Se debe adjuntar el plano correspondiente al inventario.

43

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

CUADRO No. 3.2.2.A INVENTARIO GENERAL DE CONDICION - CATEGORIAS DE ACCION RANGO DE INDICE ESTADO 100 a 85

85 a 60

60 a 40

40 a 25

< 25

CATEGORIA DE ACCION A Mantenimiento mínimo B Mantenimiento Correctivo C Mantenimiento Intensivo

DESCRIPCION* Pavimento en condición muy buena; no requiere acciones de mantenimiento correctivo inmediatas; ocasionalmente pueden requerir acciones de mantenimiento mínimo preventivo. Pavimento en condición buena, con fallas incipientes que requieren acciones de mantenimiento correctivas inmediatas y/o en el corto plazo. Pavimento en condición dudosa o regular, con fallas evidentes que requieren acciones de mantenimiento correctivo frecuentes y probablemente una rehabilitación a mediano plazo. Comprende tres tipos de acción: (1) Condición dudosa mantenimiento correctivo mayor (2) Sellado de superficie. (3) Recapado delgado. Pavimento en condición deficiente con fallas en proceso de generación, que requieren una rehabilitación en el corto plazo para evitar la generalización de daños irreversibles.

D Rehabilitación Refuerzo Estructural Rehabilitación Pavimento en condición muy deficiente, con fallas severas Reconstrucción generalizadas, que requieren una rehabilitación mayor probable- mente con alto porcentaje de reconstrucción, en el corto plazo.

* En todos los casos no se descarta la necesidad de llevar a cabo acciones de emergencia tales como reparaciones por servicios públicos y otras causas que pudieran dar origen a fallas localizadas inesperadas. A modo de ejemplo, las categorías de acción señaladas se pueden representar por los colores de identificación siguientes: A - Mantenimiento preventivo. B - Mantenimiento correctivo. C - Mantenimiento intensivo. D - Rehabilitación refuerzo estructural. E - Rehabilitación reconstrucción.

Azul Verde Amarillo Anaranjado Rojo.

Las acciones homogéneas se representan en un plano, identificándolas con el color respectivo según la categoría asignada a la misma. El plano permite visualizar rápidamente el estado de la red al momento de la evaluación, así como seleccionar tramos o proyectos en condición crítica. Es una valiosa ayuda para apreciar la evolución a través de evaluaciones sucesivas de la condición de cada uno de los sistemas viales que componen la red. 44

Procesamiento del Inventario General de Condición

4.2

Presentación "Inventario General de Condición"

Este formato condensa la información obtenida del inventario de condición, mostrándola por vía, separadamente para cada uno de los sistemas viales de la red, tal como se aprecia en la Figura No. 1 Obsérvese que se destacan el nombre, código y secciones que componen la vía, incluyendo además, indicadores del estado del pavimento, índice de estado e información complementaria. 4.3

Resumen de Condición de la Red

Para una rápida interpretación de los resultados por los encargados de la administración de mantenimiento se presentan: a) Formatos condición de la red por sistema. b) Presentación gráfica. A manera de ejemplo, se presentan la figura 3.4.3.A,, en la que aparecen las acciones de mantenimiento recomendadas para las vialidades de una ciudad media;, esto debe realizarse para todo el sistema vial , desglosado por : • • • 4.4

Red primaria. Red secundaria, y Rutas de transporte público colectivo. Salidas de Trabajo

La información del Inventario General de Condición se puede emplear con diversos fines, combinada o no con otros datos, provenientes de otras fuentes. Se trata por ende, de salidas complementarias preparadas con fines de un trabajo específico. Algunos ejemplos son: •

Relación de vías en condición crítica (C, D, E,) para preparar listados de proyectos a estudiar.

•

Inventario de condición de las vías en una determinada zona geográfica y/o de trabajo.

•

Cantidades de trabajo estimadas para cada sección homogénea. (obtenidas aplicando las normas de cantidad para la condición de cada sección homogénea).

•

Otras

45

Manual para Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos

FIG. 3.4.3 A EJEMPLO DE ACCIONES DE MANTENIMIENTO VIAL RECOMENDADAS

EVALUACION DE LA VIALIDAD PRINCIPAL DE LA CIUDAD DE HERMOSILLO, SON. INDICE DE ESTADO DE PAVIMENTOS No.

NOMBRE DE CALLE O CALLES

TRAMO

1

Av. Noroeste y Circuito Int. Poniente

de Robelco a Vildósola

2

Av. Lázaro Cárdenas, Perif. Nte., Av. 18 de Marzo

de Av. Noroeste a Periif Sur

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

A/MR

A/MR

A/MR

MS

M

MS

MS

MS

M

MS

M

M

M

MS

M

M

M

MS

MS

MS

MS

MS

M

M

M

RE

RE

MS

RE

MS

MR

M

M

M

M

M

M

RE

ME

RE

M

Sanalona, Las Virgenes, Periférico Oriente 3

Periférico Sur y parte de la Carretera a Sahuaripa

de Vildósola a Perif. Ote.

M

M

M

M

4

Av. López Portillo

de Av. Noroeste a Blvd. Morelos

M

M

M

M

M

M

M

M

5

Periférico Norte y Avenida Primera

de Blvd. Morelos a Av. Noroeste

M

M

M

M

MS

MS

MS

MS

6

Angel G. Aburto

de Av. Noroeste a Blvd. Morelos

M

M

M

M

M

RE

M

M

7

Ignacio Zalazar

de Av. Noroeste a San Pedro

A

A

A

A

A

MR

8

Enriques Quijada

de Reforma a Av. Noroeste

RE

RE

MR

M

M

9

José Ma. Mendoza

de C. Balderrama a Gral. B. Reyes

RE

RE

RE

RE

M

M

M

M

M

M

10

José Camelo

de Gral. Yañez a Soyopa

M

M

M

M

M

M

M

M

M

11

José S. Healy (Nogales)

de Soyapa a Gral. Yañez

M

M

M

M

12

Nayarit

de Blvd. Rodríguez a Blvd. Encinas

M

M

M

M

13

Veracruz

de Blvd. Encinas a Blvd. Rodríguez

M

M

M

M

14

Gasión Madrid

de Reforma a Blvd. Rodríguez

M

M

15

Blvd. García Morales y Blvd. Encinas

de Col. San Isidro a Perif. Ote.

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

16

Blvd. Rodríguez a Blvd. Kino

de Blvd. Encinas a Col. San Luís

MS

MS

MS

RE

M

M

M

RE

RE

RE

17

Blvd. Navarrete

de Circ. Int. Pte. a Blvd. Encinas

M

M

M

M

M

18

N. Aguirre Palancares (Yucatán)

de Hosp. Cruz del Nte. a Vildósola

O/A

O/A

O/A

O/A

O/A

O/A

O/A

M

M

M

RR RECONSTRUCCCION

MAYOREO / SELLADO

RE REHABILITACION / REFUERZO ESTRUCTURAL M MANTENIMIENTO NORMAL (DE RUTINA)

MR MANTENIMIENTO MAYOREO/REFUERZO DELGADO

A PAVIMENTACION NUEVA

46

0 EN OBRA

MS MANTENIMIETO

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO VII

Manual de Evaluación Socioeconómica

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. PRESENTACIÓN ..................................................................................... 1 CAPÍTULO II. EL CICLO DE LOS PROYECTOS .......................................................... 1 ESTADO DE PREINVERSIÓN .............................................................................. 1.1 Idea................................................................................................................ 1.2 Perfil .............................................................................................................. 1.3 Pre-factibilidad ............................................................................................... 1.4 Factibilidad..................................................................................................... 1.5 Diseño ........................................................................................................... 2 ESTADO DE INVERSIÓN O DE EJECUCIÓN ....................................................... 3 ESTADO DE OPERACIÓN..................................................................................... 4 LA EVALUACIÓN EX-POST DE PROYECTOS .....................................................

3 5 5 5 5 6 6 7 7 7

CAPÍTULO III. ENFOQUE PARA LA EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA..................... 9 1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 9 2 ENFOQUE PARA LA EVALUACIÓN...................................................................... 9 2.1 Planteamiento del Problema.......................................................................... 11 2.2 Montaje de los Escenarios............................................................................. 11 2.3 Estudios de Demanda ................................................................................... 12 2.4 Redes Analíticas de Transporte..................................................................... 12 2.5 Determinación de Flujos para Modelación .................................................... 13 2.6 Velocidad de Circulación .............................................................................. 16 3 CRITERIOS DE DECISIÓN ................................................................................... 17 3.1 Consideraciones Iniciales .............................................................................. 17 3.2 Indicadores de Rentabilidad .......................................................................... 18 3.2.1 Evaluación de la Eficiencia Económica................................................. 19 3.2.2 Análisis de Sensibilidad ........................................................................ 20 3.3 Evaluación del Impacto Social ........................................................................ 20 CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA ........... 23 1 ASPECTOS GENERALES ..................................................................................... 23 2 CÁLCULO DE LOS COSTOS ECONÓMICOS DE INVERSIÓN............................. 26 2.1 Vida Útil, Valor Residual y Reinversión.......................................................... 26 3 CÁLCULO DEL COSTO DE MANTENIMIENTO DE VÍAS URBANAS ................... 27 4 CÁLCULO DEL COSTO OPERACIONAL DE VEHÍCULOS URBANOS ................ 28 4.1 Cálculo del Consumo de Combustible ........................................................... 28 4.2 Estimación de los Costos Operacionales....................................................... 30 5 CÁLCULO DEL COSTO HORA DE LOS USUARIOS ............................................ 31 6 BENEFICIO TOTAL POR VEHÍCULO-TIPO (BTI)................................................. 32 6.1 Cambio en la Extensión de la Red Vial.......................................................... 33 6.2 Cambio en la Extensión de los Viajes de los Vehículos ................................ 33 6.3 Cambio en la Extensión de Viaje de los Usuarios ......................................... 33 6.4 Cambio en el Consumo de Combustible........................................................ 33 6.5 Cambio en el Costo Operacional (total) por Vehículo-tipo ............................. 34 6.6 Cambio en los Costos de Tiempo de Viaje (Automóvil y Autobuses) ............ 34 6.7 Cálculo del Beneficio Total por Vehículo-tipo ................................................ 36 6.8 Participación de cada grupo de Vehículo-tipo (automóvil, autobuses, camión) en el Beneficio Total del Proyecto .................................................... 36 i

Manual de Evaluación Socioeconómica

7 CÁLCULO DE LOS INDICADORES DE FACTIBILIDAD ....................................... 36 8 CÁLCULOS PARA EL ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD ........................................... 37 9 PREPARACIÓN DEL REPORTE DE EVALUACIÓN ECONÓMICA ...................... 38 9.1 Consideraciones Generales........................................................................... 38 ANEXO I HOJA DE CALCULO DE EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS................................................................................... 39

ANEXO II EJEMPLOS PRÁCTICOS ............................................................................... 43 1 Pavimentación de un Acceso a Colonia. ................................................................ 43 2 Mejoramiento de un Corredor Vial ......................................................................... 48 3 Construcción de una Vialidad Nueva. .................................................................... 61 ANEXO III CONCEPTOS Y DEFINICIONES ................................................................... 69

ii

CAPÍTULO I. PRESENTACIÓN

La presente metodología de identificación, preparación y evaluación de proyectos se constituye en base a la Planeación de Inversiones en Transporte Urbano. Su utilización es necesaria para evaluar los proyectos que compiten por fondos del presupuesto público u otro tipo de recursos que por lo general son escasos, de ahí que se busque una optimización en su utilización. Con este documento, se pretende dar las herramientas necesarias para preparar y evaluar proyectos de inversión en transporte urbano a cualquier nivel. Esta metodología utiliza los conceptos de evaluación social, lo que significa que el estudio y el análisis de los proyectos se realiza a nivel de país como un todo. Se busca determinar los costos y los beneficios asociados con una decisión de inversión sobre toda la población afectada por dicha decisión. El objetivo central de todo proyecto de inversión es solucionar un problema o una necesidad sentida en una población determinada. Esta metodología pretende establecer las condiciones necesarias para que dicha solución sea la optima y de mínimo costo y, con ello, garantizar una adecuada asignación de recursos. Algunos proyectos pueden estar relacionados con la producción de bienes y servicios a través de un proceso de producción establecido. En ellos no existe divisibilidad dentro del proceso de inversión. Esto implica que una vez tomada la decisión de inversión, deben realizarse todas las obras previstas, a fin de que se inicie la generación de los beneficios, por lo que se consideran dentro de este grupo los proyectos de infraestructura y de producción de servicios de transporte urbano. Otros proyectos están relacionados con acciones puntuales para la solución de un problema o una necesidad. En ellos, cada fracción de la inversión realizada genera beneficios. La posibilidad de incrementar inversiones generando variación en los beneficios, hace flexible la asignación de presupuesto en cada proyecto. Se incluyen dentro de este grupo los proyectos de asistencia técnica, conservación, capacitación, investigación y recuperación ambiental. Este manual está dividido, en tres grandes partes: Parte I Parte II Parte III

Antecedentes; Enfoque para la Evaluación Socioeconómica y Metodología de Evaluación Socioeconómica.

1

CAPÍTULO II. EL CICLO DE LOS PROYECTOS Un proyecto puede definirse como un conjunto autónomo de inversiones, de políticas, de medidas institucionales y de otra índole, diseñadas para lograr un objetivo (o conjunto de objetivos), de desarrollo en un periodo determinado, a fin de solucionar un problema o satisfacer una necesidad. Un proyecto de inversión se puede definir como un plan que, al asignársele un monto de capital e insumos de varios tipos, podrá producir un bien o servicio que satisfaga un objetivo. La evaluación de un proyecto de inversión, cualquiera que éste sea tiene por objeto conocer su rentabilidad económica y social, asegurándose de alcanzar el objetivo planteado en forma eficiente, segura y rentable. De esta forma será posible asignar los recursos económicos (que son escasos), a la mejor alternativa. En el logro de este objetivo o conjunto de objetivos, se incurre en costos y beneficios atribuibles al proyecto, es decir, costos y beneficios asociados a la situación “con” proyecto, contra costos y beneficios asociados a la situación en que no se hace el proyecto (situación “sin” proyecto). Es útil pensar en el trabajo del proyecto, partiendo del hecho de que éste puede pasar por varios estados distintos, el conjunto de estos estados se denomina ciclo de los proyectos. Los distintos estados tienen una vinculación recíproca y estrecha, siguen una progresión lógica en donde los estados precedentes ayudan a proporcionar la base para la renovación del ciclo. Para describir los diferentes estados del ciclo se pueden utilizar distintos términos, en este documento se asume que el problema o necesidad detectada para la generación de un proyecto se refiere, primeramente, a la identificación de la idea, (Proceso de Identificación) y la investigación de la información (Proceso de Preparación), para poder tomar una decisión acerca de si vale la pena emprender acciones encaminadas al proyecto; este estado se denomina de Preinversión. Sin embargo, el grado de preparación de la información y su confiabilidad depende de la profundidad de los estudios de mercado, técnicos, financieros y económicos, etc., que lo respaldan. Si bien en este aspecto se pueden tener distintos niveles de análisis, el presente documento asume que los proyectos, al interior del estado de preinversión, pasan por las etapas de idea, perfil, prefactibilidad y factibilidad. Aunque no es necesario que el proyecto pase por todas estas etapas, ya que ello dependerá de la complejidad del proyecto y de los estudios necesarios. Una vez que se ha decidido llevar a cabo el proyecto, pasa al estado de Inversión (también llamado de Ejecución), en el cual se materializan las obras y las acciones. Una vez ejecutado, el proyecto pasa al estado de Operación, en el cual entra a producir los bienes y servicios para los que fue diseñado. Cabe señalar que puede haber períodos en los cuales se realicen inversiones estando ya el proyecto en estado de operación. En el Cuadro II.-1, y como referencia para las siguientes secciones, se presenta resumidamente el ciclo de los proyectos.

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Manual de Evaluación Socioeconómica

cuadro II.-1 - CICLO DE LOS PROYECTOS

MEDIO AMBIENTE IDEA PERFIL

PRE - FACTIBILIDAD

FACTIBILIDAD

DISEÑO

CONSTRUCCIÓN

OPERACIÓN

PROYECTOS POSTERGADOS

PROYECTOS ABANDONADOS

EVALUACIÓN EX-POST

4

P R E I N V E R S I Ó N

I N V E R S I Ó N

El Ciclo de los Proyectos

1.

ESTADO DE PREINVERSIÓN

La Preinversión es el primer estado del ciclo de los proyectos, en él se identifican los problemas o necesidades que dan origen al proyecto en cuestión, se detecta y prepara su información cuantificándose, si es posible, sus costos y beneficios, así mismo se preparan los diseños preliminares. La razón por la cual los proyectos deben pasar por este estado se basa en el hecho de que es importante indagar sobre la conveniencia de emprender el proyecto antes de iniciar las obras o acciones que lo harán realidad. Dado que no todos los proyectos pasan por todas las etapas: (idea, perfil, prefactibilidad y factibilidad), algunas etapas pueden ser obviadas siempre y cuando la disminución de la incertidumbre se detecte, de ahí que los estudios asociados a las diferentes etapas no ameriten realizar el costo adicional de llevarlas a cabo. 1.1

Idea

La idea del proyecto es el resultado de la búsqueda de una solución a una necesidad insatisfecha o, en el marco de políticas generales, de un plan de desarrollo, de otros proyectos o estudios, o porque puede parecer atractivo emprender el proyecto, dada su posible rentabilidad financiera, social y económica. Sin embargo, este paso no se limita a describir en términos generales la idea del proyecto. Esta idea hay que afinarla y presentarla de manera apropiada para poder tomar la decisión de continuar con sus etapas y estudios. En la etapa de idea debe realizarse un esfuerzo para determinar las posibles soluciones al problema a resolver y descartar las claramente no viables. Esta etapa tiene como objetivo generar soluciones e información para decidir sobre la conveniencia de emprender estudios adicionales. 1.2

Perfil

En la etapa de perfil debe reunirse toda la información de origen secundario relacionada con el proyecto. Por ejemplo, información acerca de proyectos similares en entidades públicas y privadas, mercados, estudios técnicos, financieros, beneficios y beneficiarios, etc.. En esta etapa debe verificarse todas las alternativas del proyecto y estimarse sus costos y beneficios de manera preliminar. Con esta información, se descartaran algunas (o todas) las alternativas y se planteará cuales ameritan estudios mas detallados. En el caso de pequeños proyectos en donde no existen múltiples alternativas identificadas o, en donde no se requiere realizar estudios adicionales, puede procederse desde esta etapa a la etapa de diseño y ejecución. Asimismo, en esta etapa es posible y conveniente tomar la decisión de aplazar o descartar el proyecto. 1.3

Prefactibilidad

En la etapa de prefactibilidad se evalúan las opciones no descartadas del proyecto. Para tal propósito será necesario asignar los fondos para los estudios requeridos. El paso de la anterior etapa a ésta, y de ésta a la de factibilidad, depende fundamentalmente de las necesidades adicionales de información para poder tomar una decisión adecuada. 5

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Deberán ponderarse los costos adicionales asociados con los nuevos estudios y los beneficios adicionales asociados con una menor incertidumbre. En esta etapa, es común tener que realizar investigaciones propias al estudio para precisar la información secundaria recopilada en la etapa de perfil. Se deberá analizar, siempre como alternativa, la situación actual optimizada que resulta de mejoras administrativas marginales y considerarse los estudios detallados de demanda, oferta, mercado y estudios técnicos especializados para descartar por estos motivos alguna de las alternativas. En esta etapa, debe contarse con la información suficiente para poder adelantar estudios de sensibilidad de las variables más relevantes del proyecto. Dicha sensibilidad debe incluir al menos el análisis de factibilidad de cambios en los gastos de inversión y de operaciones del proyecto, de las estimaciones de la demanda y de la oferta. Finalmente, deberá recomendarse la ejecución de una sola de las alternativas en forma unívoca. La mayoría de los proyectos que lleguen a esta etapa de prefactibilidad podrán pasar directamente a su diseño definitivo y ejecución. Sin embargo, existirán grandes proyectos que, por su magnitud, ameriten estudios de mayor profundidad; éstos son los estudios de factibilidad a nivel de anteproyecto. 1.4

Factibilidad

En la etapa de factibilidad, se tiene como objetivo reducir al máximo la incertidumbre asociada con la realización de un proyecto de inversión. En este sentido, esta etapa es la última en el proceso de adquirir mayores conocimientos y, por lo tanto, menor incertidumbre a expensas de mayores costos en nuevos estudios. En la etapa de factibilidad, deberá analizarse minuciosamente la alternativa recomendada en la etapa anterior, prestándole particular atención al tamaño óptimo del proyecto, su momento de entrada, su estructura de financiamiento, su organización institucional durante y posterior a su ejecución. Es de suma importancia que en esta etapa estén perfectamente definidos los alcances y dimensiones de los siguientes elementos: a) Técnico (estudios de ingeniería y uso óptimo de los recursos); b) Económico (a nivel micro: tamaño, localización, mercado, ingresos y egresos y, a nivel macro, la evaluación social); c) Financiero (financiamiento y sus fuentes, rentabilidad del proyecto y capacidad de pago); y Administrativo (desarrollo institucional, aspectos legales, organización de las empresas ejecutora y operadora del proyecto vial). 1.5

Diseño

Muchos estudios de prefactibilidad y de factibilidad incorporan estudios de diseños preliminares, allí se plasma la elaboración técnica y arquitectónica del proyecto, así como los manuales que se requieran. Sin embargo, el diseño definitivo es necesario emprenderlo una vez tomada la decisión de ejecución del proyecto y es, de cualquier forma, la frontera entre los estados de Preinversión e Inversión. Siempre que se adelanta un paso en el detalle del estudio de ingeniaría, se deben revisar los estudios de factibilidad y de análisis de sensibilidad. Toda vez que los costos de inversión 6

El Ciclo de los Proyectos

están más detallados, se debe verificar nuevamente la variación en los indicadores de factibilidad. Siempre que la variación de costos de inversión sea superior al límite de los estudios de factibilidad, se hace necesario reexaminar los datos de demanda, proyecciones y otros, para tener seguridad de que los cambios también no cambiarán de factible, a no factible.

2.

ESTADO DE INVERSIÓN O DE EJECUCIÓN

En el estado de inversión, también llamado de ejecución o de construcción, se adquieren los equipos necesarios y se pone en marcha el proyecto. Esta etapa cubre hasta el momento en que el proyecto entra en operación. Puede ocurrir que la inversión y operación sucedan simultáneamente durante algún periodo de tiempo. Es en esta etapa cuando se ponen a prueba los estudios, los diseños, los planes y análisis anteriores, el trabajo de las etapas anteriores se dirige a asegurar que el proyecto sea un éxito. En esta etapa, es importante la capacidad de la entidad ejecutora, tanto en la ejecución como en la coordinación con las entidades que participan en el proyecto. En este sentido, es necesario definir las responsabilidades de cada uno de los organismos participantes y diseñar mecanismos que aseguren la participación eficiente de cada uno de ellos. Lo más importante es prever los elementos necesarios para que, una vez que el proyecto vaya a entrar en operación, se cuente con los recursos financieros y humanos necesarios para su implementación, su mantenimiento y su operación.

3.

ESTADO DE OPERACIÓN

El último estado de un proyecto es el de operación. En éste, ya se ha finalizado la inversión y el proyecto debe empezar a proveer los bienes y/o servicios para los cuales fue diseñado. Es importante en esta etapa disponer de los fondos necesarios para la adecuada operación del proyecto, ya que sin ellos éste no dará los beneficios esperados.

4.

EVALUACIÓN EX-POST DE PROYECTOS

En términos generales, el ciclo de los proyectos no termina estrictamente cuando el proyecto haya sido ejecutado. Todavía queda una etapa adicional y final, que es la evaluación ex-post. Por lo general, esta etapa tiene lugar, cuando el proyecto ha abandonado la etapa de inversión y se encuentra en la de operación. Debe distinguirse entre lo que es la evaluación ex-post y el seguimiento sobre la marcha del proyecto. El propósito de este último, es el de ayudar a asegurar su ejecución eficaz, identificando y abordando problemas que surgen en la ejecución del proyecto. La evaluación ex-post pretende examinar al proyecto desde una perspectiva más amplia, intentando determinar las razones de éxito o fracaso, con el objeto de considerar las experiencias exitosas en el futuro y de evitar los problemas ya presentados. La evaluación expost también debe de dar información sobre la eficacia de cada uno de los proyectos y del cumplimiento de los objetivos trazados en su diseño.

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Típicamente, la evaluación ex-post pretende dar respuesta a interrogantes como las siguientes: - ¿Eran factibles y claramente definidos los objetivos del proyecto? - ¿Se tuvo en cuenta la capacidad institucional para su ejecución? - ¿Eran apropiadas las especificaciones técnicas? - ¿Se cubrió adecuadamente el grupo de objetivos del proyecto? - ¿Fue eficaz este proceso? - ¿Se fortalecieron las instituciones asociadas al proyecto? - ¿Hubo costos adicionales importantes en el proyecto? - ¿Se cumplió el cronograma establecido? - ¿Que lecciones se aprendieron de éste, para futuros proyectos?

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CAPÍTULO III. ENFOQUE PARA LA EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA 1.

INTRODUCCIÓN

En principio, en la evaluación socioeconómica de proyectos de vialidad y transporte, se trabaja con información de tránsito que considera datos promedio diarios, a no ser que los impactos del proyecto se consideren diferenciados en las diferentes horas del día, a fin de poder medir los impactos de la inversión pretendida. Técnicamente, deberán recopilarse los datos e información existente para establecer las características de las áreas de influencia del proyecto, incluyendo la investigación de datos socioeconómicos. Asimismo, es conveniente identificar las restricciones técnicas, físicas, financieras, institucionales, ambientales y administrativas, conocer la utilización del suelo colindante con el sistema vial, conocer el sistema de circulación y el sistema de transporte público de pasajeros existente y vigente en la ciudad. Con el propósito de poner en marcha el Programa de Inversiones en Transporte Urbano, deben tomarse básicamente las siguientes providencias a nivel técnico y político: a) b) c) d)

2.

Identificación de las Necesidades. Priorización de las Necesidades. Recursos Financieros Disponibles. Inclusión en el Programa.

ENFOQUE PARA LA EVALUACIÓN

En la Metodología de Evaluación de Proyectos Viales de Ámbito Local, consideramos que los flujos de vehículos que circulan por las vías que serán mejoradas, son los mismos en la situación base o sin proyecto, que en la situación con proyecto. Estos flujos pueden ser cuantificados mediante aforos vehiculares, sin embargo, las restricciones de costos del estudio respectivo usualmente permiten realizar una cantidad limitada de aforos. Ello implica que el total de vehículos que transitan por la vía en un año debe ser estimado a partir de estos aforos, utilizando supuestos razonables. Cada uno de los vehículos que circule en estas vías tiene cierto costo de operación y cierto tiempo de viaje. En las situaciones base y con proyecto, los beneficios provendrán de la diferencia entre estos valores. Esta metodología adopta el supuesto de que los costos de operación de los vehículos dependen sólo de la velocidad media de circulación, en el tramo y del índice de rugosidad de la carpeta de rodamiento. El IRI o Índice de Rugosidad Internacional, se homologa al ISA (Índice de Servicio del Asfalto), dado que a nivel de ingeniería, los pavimentos están perfectamente definidos en los estudios y planos. El IRI califica con un nivel 2 una calidad de servicio de la superficie como excelente y, una superficie con calidad de servicio pésima con 12. Esto se ejemplifica considerando un IRI de 6 que es equivalente a un ISA de 3.

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La velocidad media de circulación se define como el cociente entre la longitud del tramo y el tiempo empleado en recorrerlo. Este tiempo incluye, por lo tanto, las eventuales detenciones ante semáforos o señales de alto. Por otra parte, esta velocidad depende también del grado de congestión en la vía; a mayor congestión, habrá mayor tiempo de viaje y menor velocidad media. El grado de congestión de la vía depende de su capacidad y del flujo de vehículos que la está utilizando en un momento dado. Como este flujo es variable, lo serán también las velocidades. Así, cada vehículo que circule por la vía experimentará un ahorro de costos de operación y tiempo de viaje diferente. Es obviamente inmanejable calcular estos ahorros uno a uno, por lo cual se adopta el supuesto que todos los vehículos de cierto tipo, (autos, combis, microbuses, autobuses o camiones), que enfrentan niveles similares de congestión, tendrán los mismos ahorros. Se está por lo tanto prescindiendo del hecho de que hay automóviles y camiones de diversos tamaños, que tienen consumos diferentes, y por lo tanto experimentan ahorros distintos. Como una manera de simplificar los cálculos, se supone que existen sólo dos niveles de flujo, el de hora pico y el de hora valle. Estas en realidad no son horas sino situaciones de tránsito para las cuales se realiza la modulación y el cálculo de beneficios. Para ambas situaciones, pico y valle, deben determinarse las velocidades medias de circulación de cada tipo de vehículo en la situación sin proyecto. Ello puede obtenerse de mediciones directas en terreno. Las velocidades en la situación con proyecto se obtienen de modelos de Ingeniería de Tránsito. A partir de lo anterior, se puede obtener el ahorro unitario de cada tipo de vehículo en hora pico y valle. Multiplicando por los flujos, se obtiene el ahorro total en una hora pico o valle. Para llevar estos resultados a beneficios totales anuales, se deben multiplicar por el número de horas pico y valle que hay en el año. Estas cantidades son también un resultado de la modelación de ingeniería de tránsito. Con lo anterior ya es posible calcular los beneficios del año de puesta en servicio, esto es, el primer año de operación de las obras. Durante los años siguientes de la vida útil de las obras, cabe esperar que los flujos se incrementarán debido simplemente al crecimiento general de la ciudad. Las tasas de crecimiento pueden ser estimadas a partir de las tasas de crecimiento históricas, si existe tal información, o utilizando supuestos razonables, en caso contrario. Al incrementarse el flujo en estos años futuros, tanto en hora pico como en hora valle se producirá mayor congestión, con lo cual variarán las velocidades medias de circulación y, por lo tanto, los consumos de recursos y los ahorros. La magnitud de estos cambios puede estimarse usando modelos de ingeniería de tránsito para un corte temporal futuro, ubicado por ejemplo 5 o 10 años después de la puesta en servicio. Por otra parte, el índice de irregularidad del pavimento va a ir creciendo a medida que los pavimentos comienzan su proceso de deterioro. Sin embargo, esta metodología de evaluación permite adoptar el supuesto simplificativo de que todos estos parámetros permanecerán constantes durante toda la vida útil de las obras. Por lo tanto, los beneficios de años futuros corresponderán a los ahorros unitarios calculados para el primer año, multiplicados por los flujos de cada año futuro. Se elabora así el cuadro llamado de flujo de caja, en el cual se anotan para cada año los costos y beneficios generados 10

Enfoque para la Evaluación Socioeconómica

por el proyecto. Utilizando la tasa de actualización, estos beneficios de años futuros, así como los costos, pueden ser expresados como una cantidad equivalente de beneficios en el año de inversión que es el valor actualizado, la cual si es positiva, el proyecto es rentable, esto es, conveniente su ejecución desde el punto de vista económico. 2.1

Planteamiento del Problema

El paso inicial es la definición del problema y del área de estudio, en dónde deberán analizarse los elementos relacionados con la estructura social y económica urbana, el sistema de transporte y el uso del suelo urbano, los objetivos y las funciones de los proyectos propuestos, así como la normativa de urbanización. Concomitantemente, deberá hacerse el análisis de la deficiencia del sistema de transporte y la compatibilidad de los proyectos pretendidos con los planes de ordenamiento urbano, así como su aporte a la solución, o a la reducción de los problemas identificados a nivel local. Básicamente se pretende, en esta fase, caracterizar los proyectos dentro del contexto urbano, en especial en lo que se refiere a: a) b) c)

2.2

Acciones u obras que afectarán al sistema de transporte y al uso del suelo. Efectos sobre la distribución espacial de la población, por fajas de ingreso familiar y de empleo. Interrelación, (en caso de existir), con otros proyectos cuyo impacto económico y social será relevante para el sistema de vialidad y transporte, (unidades habitacionales, parques industriales, etc.).

Montaje de los Escenarios

Para la evaluación socioeconómica es necesario la descripción detallada del área de estudio, de tal forma que permita al analista el perfecto conocimiento del problema y su interrelación con la estructura social y económica urbana. En el diseño de los escenarios, deberán ser considerados, tanto los datos e información relacionada con el sistema de vialidad y transporte, como los factores directa o indirectamente relacionados con el mismo. Los escenarios deberán representar (en sus diversas alternativas), las situaciones sin y con proyecto, en el año base y a lo largo de la vida útil de los proyectos, con datos que le permitan al analista evaluar, con cierto grado de exactitud, si las propuestas son factibles y viables. Los proyectos de mantenimiento se evalúan en el contexto de escenarios alternativos de costo, los cuales se elaboran, para cada una de las alternativas consideradas, para las dos condiciones, sin y con proyecto, determinándose sus indicadores de factibilidad por la comparación de los flujos de costo. En los escenarios donde los accidentes de tránsito sean un elemento prioritario, deberán adoptarse los procedimientos que a continuación se sugiere:

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a) b) c) d) e)

Organización del catastro de los accidentes por tipo, por área, por tramo o por punto conflictivo. Elaboración de una lista de accidentes, su cuantificación y clasificación por víctimas fatales, no fatales y por tipo de vehículos involucrados. Cálculo de los costos de la situación sin proyecto. Cálculo de la reducción potencial de los accidentes bajo la situación con proyecto. Cálculo del beneficio en el año base, para su posterior incorporación al flujo de caja del proyecto.

En la situación sin proyecto se puede suponer, partiendo de dos aspectos: una situación real y otra racionalizada sin inversión en el proyecto. Esta última debe asumir que las medidas racionalizadoras de sus componentes básicos (horarios, velocidades, etc.), se adoptaran a fin de representar un escenario donde el sistema ya contenga mejoras, como medidas operacionales de mínimo costo o nulo, es decir, sin inversión, (alternativa sin proyecto o saneada). 2.3

Estudios de Demanda

Deberán realizarse estudios de demanda para la vida útil de cada propuesta, de conformidad con los Programas del Gobierno, definiéndose en cada caso, los niveles de análisis compatibles con el horizonte de ejecución del proyecto, los costos involucrados y la etapa de desarrollo de los estudios (perfil, prefactibilidad y factibilidad). Como los proyectos en vialidad y transporte urbano repercuten sobre una área de influencia cuya dimensión en la mayoría de las veces excede al de la vialidad o tramo, la evaluación técnico-operacional exige información a partir de redes analíticas de transporte. Esa información se refiere al flujo de pasajeros, índices de ocupación o frecuencia de los vehículos, transbordos, tiempos de viaje, patrones de eficiencia de las líneas de autobuses y factores de fricción. Hay que estimar el tránsito normal (existente y desviado) y la competencia entre nodos. Las acciones, cuando están enmarcadas dentro de la planeación de un proyecto, necesitan de mayor precisión en lo que respecta a las características de los flujos de vehículos y personas en las áreas de estudio, debiendo actualizarse los datos mediante investigaciones rápidas. Las tasas de crecimiento vehicular pueden ser estimadas a partir de las tasas de crecimiento históricas (si existe tal información), o utilizando supuestos razonables. En especial cuando haya desfase entre la realización de los estudios y el inicio de las acciones, en estos casos se admite, para proyección de la demanda sobre las evaluaciones económicas, la utilización de un índice de crecimiento anual de los volúmenes de tránsito de pasajeros, igual al de la tasa de crecimiento anual de la población y, en los análisis de sensibilidad correspondientes, se exige la sustentación de los indicadores de factibilidad satisfactorios con una tasa de proyección nula. 2.4

Redes Analíticas de Transporte

La red vial que se utiliza para la asignación de viajes de automóviles, autobuses y camiones de carga, se constituye por las principales vialidades de la ciudad, así como de sus

12

Enfoque para la Evaluación Socioeconómica

intersecciones. El transporte público genera flujos fijos sobre los tramos de la red, los cuales están determinados por las frecuencias de dicho servicio. El tamaño de las redes, el número de nodos y el número de tramos depende del grado de detalle del análisis que se desea hacer y del tipo de proyectos que se estudiará. En forma general, la red vial deberá incluir al menos una parte de la red que estructura la ciudad; y en el caso de la red de transporte público, ésta deberá constituirse considerando el total de los servicios que operan en la ciudad. Para el sistema de transporte, deberá darse énfasis al transporte público, destacando elementos básicos a ser presentados, tales como: configuración de la red de transporte (extensión pavimentada, extensión de la red de transporte colectivo, etc.); estructura y condiciones operacionales (tiempos de viaje, costos operacionales, frecuencia, etc.); demanda actual y niveles de atención (volúmenes de pasajeros transportados, índices de ocupación, etc.); organización de los servicios; aspectos institucionales; estructura tarifaria; y otros datos que se consideren importantes para el análisis cualitativo y cuantitativo del proyecto y su compatibilización con el sistema. Las redes de transporte deberán analizarse según las siguientes situaciones: -

Red analítica para el año base, sin proyecto o sin el proyecto y racionalizada, caracterizada por no haber inversión, pero con un tratamiento adecuado de racionalización de itinerarios, velocidades y frecuencias sobre la red actual, también conocida como red sin inversión o red saneada.

-

Red analítica para cada alternativa propuesta, en la situación con proyecto, tanto para el año base como para otros períodos de la vida útil de la propuesta, según procedimiento compatible con el de la situación sin proyecto, destacando la necesidad de identificar por separado, las informaciones relativas al tránsito generado.

En la evaluación económica se trabaja con la demanda del año base y sus proyecciones, por la vía de tasa única de crecimiento, o mediante la cuantificación de la demanda en diferentes años intermedios del horizonte del proyecto, interpolándose los valores correspondientes a los años intermedios. 2.5

Determinación de Flujos para Modelación

Para determinar el flujo total se lleva a cabo la realización de aforos en la vialidad a ser mejorada. En el ejemplo numérico que se presenta a continuación se ha supuesto que se realizó un aforo de 24 horas, con los resultados que se indican en el cuadro III.- 1:

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cuadro III.- 1 Horas

Sentido N-S Autos Buses

Sentido S-N Camiones Autos Buses

TOTAL Camiones

00.00 a 01.00 01.00 a 02.00 02.00 a 03.00 03.00 a 04.00 04.00 a 05.00 05.00 a 06.00 06.00 a 07.00 07.00 a 08.00 08.00 a 09.00 09.00 a 10.00 10.00 a 11.00 11.00 a 12.00 12.00 a 13.00 13.00 a 14.00 14.00 a 15.00 15.00 a 16.00 16.00 a 17.00 17.00 a 18.00 18.00 a 19.00 19.00 a 20.00 20.00 a 21.00 21.00 a 22.00 22.00 a 23.00 23.00 a 00.00

5 2 3 0 0 7 34 125 78 55 48 62 55 43 57 52 40 65 30 54 25 12 5 2

0 0 0 0 0 1 5 7 7 6 4 4 4 5 4 5 5 4 6 6 4 4 0 0

0 1 0 0 0 0 0 5 8 12 10 7 14 5 10 2 13 5 7 2 1 0 0 1

7 6 4 1 0 0 6 43 44 35 38 48 50 44 61 39 45 75 116 80 65 55 12 8

0 0 0 0 0 0 4 7 6 7 5 4 4 4 4 4 4 5 7 7 4 4 0 0

0 0 0 0 0 1 0 4 10 5 14 9 9 8 12 5 7 8 11 2 0 0 0 0

12 9 7 1 0 9 49 191 153 120 119 134 136 109 148 107 114 162 177 151 99 75 17 11

TOTAL

859

81

103

882

80

105

2110

El flujo mayor se produce de 7:00 a 8:00 horas con 191 vehículos, siendo ésta la hora pico. También son pico de 17:00 a 18:00 con 162 vehículos y de 18:00 a 19:00 con 177 vehículos, por lo tanto hay 3 horas pico. El flujo total y promedio en estas 3 horas se señala en el cuadro III.- 2, cuya la última línea es la que debe usarse para la modelación.

cuadro III.- 2

Flujo Total en Horas Pico Flujo Medio Horas Pico

Sentido N - S Autos Buses Camiones 220 17 17 73.3 5.7 5.7

Autos 234 78.0

Sentido S - N Buses Camiones 19 23 6.3 7.7

Total 530 176.7

En las horas valle como aproximación a la realidad, se adoptará el criterio de que el flujo es nulo de 00:00 a 06:00 y de 22:00 a 00:00 horas; éstas son 8 horas, por lo tanto habrá 13 horas valle. Sin embargo, se considera como flujo total en horas valle el total diario menos el flujo en horas pico. Este flujo total, para llevarlo a flujo medio horario, se divide por 13 horas, dando el resultado del cuadro III.- 3 en donde la última línea es la que se usará para la modelación.

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Enfoque para la Evaluación Socioeconómica

cuadro III.- 3

Flujo Total en Horas Valle Flujo Medio Horas Valle

Sentido N - S Autos Buses Camiones 639 64 86 49.2 4.9 6.6

Autos 648 49.9

Sentido S - N Buses Camiones 61 82 4.7 6.3

Total 1,580 121.5

En la gráfica III.- 1 se compara el flujo real con el flujo modelado, la idea principal es que existen tres niveles de flujo modelado: pico (176.7 veh/hora), valle (121.5 veh/hora) y nulo (0 veh/hora). Lo que se debe tratar de lograr es que los flujos reales no difieran mucho de los modelados, ello se cumple para casi todas las horas y la diferencia más grande se produce en la hora de 06:00 a 07:00. gráfica III.-1

200.0 180.0 160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hora del día Flujo Modelado

Flujo real

Sabemos ya que en un día hábil normal se producen 3 horas pico y 13 horas valle, veremos ahora cómo se expande esto para cubrir el año completo. Ejemplificando para el presente caso, se considera un año con 52 semanas, esto es 52 sábados y domingos, los días entre lunes y viernes son, por lo tanto, 365 menos 104, o sea 261 días. Pero en el año hay alrededor de 11 días festivos que caen entre lunes y viernes, lo cual deja el total de días hábiles en 250. De éstos, por vacaciones u otros motivos, puede esperarse que alrededor de 20 días no tendrán hora pico, las horas pico por año serán entonces 3 por 230 días, o sea 690 horas. Las horas valle por año son más difíciles de determinar. Un supuesto razonable es que existirán 13 horas valle en los 230 días que hay hora pico, y 10 horas valle en el resto de los días (si se cuenta con aforos en sábados y domingos esta estimación puede ser mejorada). Ello da un total de 13 * 230 + 10 * 135 = 4,340 horas valle en un año, esto deja como residuo 3,730 horas por año de flujo nulo.

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Manual de Evaluación Socioeconómica

De acuerdo a estos supuestos, el total de vehículos que utiliza la vía en un año es: Horas pico 690 (horas/año) * 176.7 (veh/hora) = 121,923 (veh/año) Horas valle 4,340 (horas/año) * 121.5 (veh/hora) = 527,310 (veh/año) TOTAL = 649,233 veh/año. O sea, alrededor de 650,000 vehículos serán beneficiados por el proyecto. Si dividimos este total anual por el total diario del día de medición, se tiene 649,233 / 2,110 = 307.7 días por año. Ello significa que el año es equivalente a 307.7 días como aquel en que se realizó los aforos. En este día tipo, ficticio, habrá 690 / 307.7 = 2.24 horas pico, y habrá 4,340 / 307.7 = 14.10 horas valle. Entonces, en un día tipo se tienen 2.24 horas pico con 176.7 veh/hora, total 395.8 vehículos; 14.10 horas valle con 121.5 veh/hora, total 1,713.2 vehículos, total diario, son 2,109 vehículos. En 307.7 días da un total de 648,939 vehículos, la diferencia con 649,233 proviene de redondeos. Con lo anterior, hemos logrado determinar el número de vehículos que utilizará la vía en el primer año de operación, separado entre quienes la usan en hora pico y aquellos que la usan en hora valle. Para los flujos en años futuros, el procedimiento más simple consiste en estimar una tasa media de crecimiento del flujo de vehículos, la cual puede ser la misma o diferente para autos, autobuses y camiones. Para ello pueden utilizarse las tendencias históricas de crecimiento u otro método debidamente justificado. 2.6 Velocidad de Circulación Se determina la velocidad comercial asociada al volumen promedio diario mediante la ponderación de las velocidades investigadas por los volúmenes de los horarios, conocido como perfil de tránsito. En el cuadro III.- 4 se muestra un ejemplo para las velocidades calculadas y consideradas de 5 km./hora a 55 km./hora, con lo que resulta una velocidad promedio diaria (VMD) asociada de 31.5 km./hora, las velocidades resultantes de la ponderación son 13.0 km./h en el pico y 50.0 km./h en el valle. cuadro III.- 4 Volumen Medio Diario Volumen (%) Velocidad km./h 10 5 20 10 20 20 25 45 25 55 100 31.5

Volumen en Hora Pico Volumen (%) Velocidad km./h 10 5 20 10 20 20 50 13

Volumen en Hora Valle Volumen (%) Velocidad km./h 25 45 25 55 50 50

Velocidades de Circulación en Situación Sin Proyecto Después del estudio de tránsito correspondiente, se considera que en la situación sin proyecto, se plantea necesario determinar las velocidades medias de recorrido. Aquí debe medirse por separado según tipo de vehículo, por sentido de circulación, y en hora pico y hora valle. Supongamos que las mediciones de tiempos de viaje dieron los valores medios 16

Enfoque para la Evaluación Socioeconómica

indicados, a partir de los cuales se computaron las velocidades del cuadro III.- 5 señalado a continuación: cuadro III.- 5

Sentido N-S Autos Autobuses Camiones Sentido S-N Autos Autobuses Camiones

TIEMPO DE VIAJE (segundos) Hora Pico Hora Valle 73 65 134 124 88 84 68 141 90

65 122 80

VELOCIDAD MEDIA (km./hora) Hora Pico Hora Valle 31.1 34.9 16.9 18.3 25.8 27.0 33.4 16.1 25.2

34.9 18.6 28.4

Velocidades de circulación en situación con proyecto Ahora se requiere determinar las velocidades en la situación con proyecto, esto es, con la vialidad pavimentada o mejorada en base a la ejecución del proyecto. Ello puede hacerse por comparación con otra vialidad similar que ya se encuentre pavimentada y por la cual circulen flujos de características similares, o mediante la aplicación de un modelo de tránsito. Supongamos que las velocidades resultantes son las del cuadro III.-6: Cuadro III.- 6

Sentido N-S Autos Autobuses Camiones Sentido S-N Autos Autobuses Camiones

3

CRITERIOS DE DECISIÓN

3.1

Consideraciones Iniciales

VELOCIDAD MEDIA (km./hora) Hora Pico Hora Valle 35.0 40.0 23.0 25.0 29.0 34.0 35.0 23.0 29.0

40.0 25.0 34.0

Los objetivos generales que orientan las inversiones del Gobierno son aquellos que tienen impactos positivos sobre las metas de la política económica nacional, son objetivos macroeconómicos, desde el punto de vista de la Nación como un todo. El universo que conforman los proyectos a ser apoyados con recursos federales pasa por un proceso de selección entre los proyectos concurrentes considerando, en principio, aquellos que presentan mayores impactos locales, impactos macroeconómicos y sociales.

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Manual de Evaluación Socioeconómica

En primera instancia, se deben considerar todos los diferenciales de costos con proyecto en relación a las condiciones prevalecientes y previsibles sin proyecto, ya sea de organización, de mantenimiento y de operación, independientemente de los agentes directamente involucrados, iniciativa privada, el gobierno, los operadores, los usuarios o los no usuarios. Genéricamente los impactos a nivel macroeconómico ocurren directamente sobre: a) b) c) d) e) f) g) h) y) j)

Eficiencia económica. Eficiencia energética. Contribución a la balanza de pagos (captación de divisas). Eficiencia y productividad urbana. Impacto regional. Fortalecimiento de los presupuestos municipales Generador de empleo e incremento del ingreso familiar. Redistribución del ingreso. Reducción del número de accidentes. Impacto al medio ambiente.

Considerando el caso de un proyecto de vialidad y transporte, los beneficios a ser generados son: a) b) c) d) e) f) g) h) i) 3.2

Menor consumo de combustible en autos, autobuses y camiones que transitan en la vialidad. Reducción de otros costos de operación de autos, autobuses y camiones. Menor tiempo de viaje de conductores y pasajeros de autos, de autobuses y del transporte de carga. Mayor comodidad para peatones al poder transitar por las banquetas. Mejores condiciones de circulación para las bicicletas y otros modos de transporte. Mejoramiento ambiental (polvo, lodo, paisaje). Menores costos de mantenimiento vial. Posible reducción en la tasa de accidentes. Posible reducción en niveles de ruido.

Indicadores de Rentabilidad

Los indicadores utilizados son los que se relacionan con el calculo de la factibilidad del proyecto, dado que se busca conocer los niveles de rentabilidad en cuanto a expresión de la productividad de los recursos invertidos. Los indicadores considerados para demostrar la eficiencia económica son: la relación Beneficio/Costo (B/C); la diferencia del Beneficio menos el Costo (B-C) o Valor Presente Neto (VPN); la Tasa Interna de Retorno (TIR%); la Tasa Interna de Retorno Modificada (MTIR%) y la Tasa de Rentabilidad Inmediata (TIR 1). Además de éstos, se consideran otros indicadores tales como los litros de combustible ahorrados, los costos y beneficios en áreas pobres, el porcentaje de los beneficios percibidos por los pobres, los pasajeros/día beneficiados, la disminución de vehículos/Km./día, el beneficio resultante de la reducción potencial de accidentes, los cuales se utilizan para

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Enfoque para la Evaluación Socioeconómica

complementar las evaluaciones comparativas de los proyectos frente a sus objetivos prioritarios. 3.2.1

Evaluación de la Eficiencia Económica

La evaluación de la eficiencia económica se hace según metodología del análisis costobeneficio, por la comparación de la relación del ingreso real con las inversiones, es decir, las alternativas propuestas con relación a la situación base y los valores monetarios en términos económicos, lo anterior desde el punto de vista macroeconómico. La cuantificación de la inversión, costos y beneficios se hace en términos económicos, lo cual es representado por los costos financieros de los principales rubros de costo (agregado), libre de impuestos, subsidios y transferencias. De un modo general, se evalúan los siguientes grupos: a) Costos de inversión con proyecto. b) Diferencias en los costos de operación, mantenimiento y conservación de la infraestructura vial, sin y con proyecto. c) Diferencias en los costos de operación de los vehículos de la flota sin y con proyecto. d) Diferencias en los costos de tiempo de viaje de los usuarios de los proyectos, sin y con proyecto. e) Diferencias en los costos personales y materiales de accidentes, sin y con proyecto. f) Diferencias en los costos de los no usuarios, sin y con proyecto. g) Diferencias de los costos totales de accidentes sin y con proyecto.

Los proyectos se consideran viables, desde el punto de vista económico, cuando con base en los beneficios cuantificables, se presenta: a) una relación Beneficio/Costo (B/C) igual o superior a la unidad (B/C)>1, ya que representa la utilidad que se obtendrá por cada peso invertido. b) cuando la diferencia Beneficio menos Costo, o Valor Actual Neto es una unidad positiva (B-C o VPN>0), en virtud de que equivale a las ganancias que se obtendrán con el proyecto. c) cuando la Tasa Interna de Retorno es superior al costo de oportunidad del capital, (TIR>12%) dado que esta tasa muestra el rendimiento de la inversión. En este caso el costo de oportunidad del capital, (o tasa de actualización), para los proyectos del sector de vialidad y transporte urbano se fijo en el 12% anual, considerando aquellos proyectos que serán sujetos de financiamiento BIRF y BID. d) Tasa Interna de Retorno Modificada, la cual considera la tasa de actualización con la relación Beneficio/Costo, durante la vida útil del proyecto.

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Manual de Evaluación Socioeconómica

e) Tasa Interna de Retorno del Primer Año, considera los costos y beneficios totales del 1er. año, relacionados con la tasa de actualización y con el valor actual de la inversión y mantenimiento al fin de la vida útil del proyecto. Es importante subrayar que estos resultados son los mínimos que deben obtenerse por los proyectos tras las pruebas de consistencia y los análisis de sensibilidad. Estos proyectos también se clasifican factibles al considerar beneficios cuantificables como el ahorro de costos operacionales de los vehículos, reducción de accidentes y de impactos ambientales (1), pero excluyendo el ahorro del tiempo de viaje (2). 3.2.2 Análisis de Sensibilidad Análisis de sensibilidad es el procedimiento técnico para la realización de pruebas de consistencia de los datos de entrada en los modelos de evaluación, así como para la determinación de los diferentes niveles y áreas de riesgo de los proyectos. Partiendo del nuevo cálculo de los indicadores de rentabilidad (B/C, B-C y TIR) de cada proyecto, después de que se hayan modificado los valores adoptados en cada uno de los parámetros mas importantes, se consideran los escenarios alternativos que representen variaciones posibles dentro de un proyecto. No existen parámetros fijos para las alteraciones de los datos considerados en las diferentes evaluaciones. Por tradición se han determinado previamente tres criterios: a) Considerando los beneficios en la reducción de los costos operacionales de los vehículos. b) Considerando un crecimiento del 25% en los costos de inversión y una disminución del 25% en los beneficios, mostrándose así la solidez de la rentabilidad del proyecto. c) Considerando que los niveles de tránsito del año base se perpetúen durante toda la vida útil del proyecto, analizando así la repercusión de la tasa cero de proyección de los viajes, con lo que se muestra su factibilidad, aun sin el crecimiento de los factores. Cuando el proyecto tenga acciones dirigidas a la reducción de accidentes y/o costos de mantenimiento, se hará también el análisis, considerando los beneficios provenientes de dichas reducciones. 3.3

Evaluación del Impacto Social

La evaluación del impacto social es menos numérica y más cualitativa que la evaluación económica, su participación primordial en el proceso de decisión reside en el ordenamiento de los proyectos según su prioridad y conveniencia frente a los objetivos sociales, con parámetros cualitativos y datos estadísticos asociados a los objetivos de cada línea programática.

_________________________________________ (1) MetodologíaS específicas desarrolladas aparte de este Manual. (2) Salvo cuando este ahorro se constituya en el objetivo principal del proyecto.

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Enfoque para la Evaluación Socioeconómica

En virtud de que la evaluación de proyectos es entendida como una técnica para la asignación de recursos, cuando se trata de proyectos a ser ejecutados por agentes privados, la evaluación financiera optimiza la asignación en función de la capacidad del proyecto para maximizar las utilidades. En cambio, en los proyectos del sector público, la evaluación social procura la asignación en busca de los objetivos para el desarrollo. En todos los casos se trata de identificar algunos indicadores que demuestren al proyecto frente a la línea programática, mediante el registro del logro de sus objetivos sociales. Entre otros más específicos, los siguientes indicadores se consideran generales para todos los gastos: el ahorro energético, mediante los indicadores de litros y unidades monetarias ahorradas en los combustibles; optimización del valor del tiempo de viaje de los pasajeros de bajo ingreso; el porcentaje del gasto realizado en las áreas de pobreza urbana (geográfica); el porcentaje de los beneficios efectivamente recibidos por la población menos favorecida; el impacto real del proyecto sobre las tarifas del transporte público de pasajeros; el número de pasajeros/día beneficiados y, los beneficios sobre los impactos ambientales.

21

CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA PARA EVALUACIÓN SOCIOECONÓMICA 1 ASPECTOS GENERALES La evaluación económica se hace según metodología del análisis costo-beneficio, mediante la comparación de la variación de los beneficios y los costos reales de las alternativas propuestas en los diferentes escenarios. Los beneficios económicos de la inversión en transporte urbano, monetariamente valorables, pueden calcularse (1) mediante la siguiente expresión (2): BT BO BTV

= = =

BO + BTV + BCM + Botro BOa + BOb + BOc BTVa + BTVb

en donde: BT BO

= =

BTV

=

BCM Botro

= =

Beneficio total. Beneficios por operación. Se refiere a los beneficios generados por la reducción de costos operacionales, tanto de automóviles (a), de transporte público (b), (autobuses o buses, combis, minibuses, etc.) y de camiones de carga (c). Beneficio por tiempo de viaje. Se refiere a los beneficios generados para los usuarios de autos y de buses por la reducción de tiempos de viaje. Beneficio de reducción del costo del mantenimiento vial. Otros beneficios (significativos cuantificables, por ejemplo, reducción de accidentes o de contaminación).

Las inversiones en transporte urbano, representadas por el costo total de los proyectos propuestos, pueden expresarse mediante la siguiente expresión (2): CT = Ci + Cm + Co - VR en donde: CT = Costo total Ci = Costo de la inversión inicial y a lo largo de la vida útil; Cm = Costo anual del mantenimiento de la infraestructura; Co = Costo anual de operación de la infraestructura; y VR = Valor Residual del 20% al final de la vida útil de 5, 10 ó 15 años del proyecto.

Los costos de inversión son los costos de ejecución de las vialidades y terminales de autobuses, así como expropiación, construcción de las obras civiles, adquisición de equipos, elaboración de estudios y proyectos ejecutivos, supervisión, previsión para imprevistos, etc. y los costos de adquisición de los vehículos de transporte público.

_____________________________________________________________________ (1) En este capítulo, se adoptan para detalle de conceptos y fórmulas, la expresión matemática generalmente utilizada en computación electrónica, dónde (*)multiplicación; (/)división);(^)exponencial; (sum)sumatoria; (NPV)valor presente neto o (valor actual); (TIR)tasa interna de retorno, (TIRM) tasa interna de retorno modificada y ((())) = niveles de precedencia de cálculos. (2) Expresadas ya descontado al costo de oportunidad del capital, el cual es del 12% anual.

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Manual de Evaluación Socioeconómica

El costo de mantenimiento se constituye mediante la suma de las partidas correspondientes a los costos de los siguientes servicios: de mantenimiento de la señalización vertical y horizontal; de la señalización mediante semáforos, de mantenimiento rutinario y periódico de las vías y de mantenimiento del drenaje pluvial, entre otros. El costo de operación del transporte público se representa por los costos de operación de las centrales controladoras de tránsito, de las terminales y de otros elementos operacionales del sistema de transporte público. Con el resultado de la evaluación, se obtiene un flujo de caja con valores a precios constantes, indicando los costos y los beneficios año por año, para la vida útil del proyecto y, los resultados de las variaciones operacionales previstos con la ejecución del proyecto en relación a la situación sin el proyecto. Partiendo de esta información, se calculan los indicadores de factibilidad, cuya síntesis por corredor se presenta en el cuadro IV.- 1 Indicadores de Rentabilidad, en dónde se pueden observar los Resultados de la Evaluación, mismos que aparecen en la primera pagina de la Hoja de Cálculo.

Cuadro IV.- 1 INDICADORES DE RENTABILIDAD RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN INDICADORES DE RENTABILIDAD

B/C

VAN

TIR

TIRM

TIR 1

Razón

Valor

Tasa Interna

TIR

Rentabilidad

de Retorno

Modificada

Inmediata

%

%

%

Beneficio/ Actual Neto Costo

Valores base

(Miles US$)

3.68

807.59

52.12

22.17

39.76

Sin Beneficios por Tiempo

2.97

594.19

42.15

20.44

31.79

Costo + 25%, Beneficios - 25%

2.21

455.20

31.16

18.08

29.01

Tasa de crecimiento nula

3.16

648.92

49.03

20.92

39.76

Análisis de Sensibilidad:

Origen de los beneficios

Beneficios totales en miles de US$ Autos

Buses

Camiones

Distribución porcentual %

Total

Autos

Buses

Camiones

Total

Ahorro en costos de operación

497.94

114.30

282.93

895.17

44.92

10.31

25.52

80.75

Reducción de tiempos de viaje

118.85

94.54

0.00

213.40

10.72

8.53

0.00

19.25

TOTAL

616.80

208.84

282.93

1108.57

55.64

18.84

25.52

100.00

El modelo adoptado fue presentado originalmente en una hoja de cálculo electrónico, desarrollada para cálculo manual (1). Posteriormente fue ejecutado en la Hoja-base HDM_HPFP en el sistema operacional MS-DOS (2) y convertida para "Lotus 123", "Quattro Pro" y "Excel". Esta Hoja base ha sido modificada en su presentación sin cambiar su contenido, con el propósito de proporcionar mayor claridad y fácil acceso al usuario. ___________________________________________________________________________________________ (1)-BRASIL, EBTU/BIRD III - AGLURB de Sa~o Luiz (MA), Floriano'polis (SC) e Goia^nia (GO) - 1979 a 1983. (2)-BRASIL, EBTU/BIRD IV - Transportes nas Regio~es Metropolitanas do Brasil Manual de Operacoes 1986.

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Metodología para la Evaluación Socioeconómica

El cuadro IV.- 2 muestra los datos mínimos de entrada, información de tránsito, que requiere la Hoja de Calculo para la alimentación del modelo de Evaluación Económica.

cuadro IV.- 2 INFORMACIÓN DE TRÁNSITO REQUERIDA EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS

CIUDAD:

Proyecto: Valor del tiempo de viaje (USD/hora) Valores de Modelación Conductores de autos Pasajero auto

1.27 0.63 Horas VALLE por día

Pasajero bus

0.63 Días por año

BENEFICIOS PARA AUTOBUSES Y

Tasas de crecimiento

Horas PICO por día

Vía

Avenida Constitución

3.00 Inversión USD Miles sin IVA

5.35 Buses

3.00 Vida útil (años)

300.00 Camiones

AUTOS CAMIONES DE

2.53 Autos

Longitud CARGA

Flujo

IRI

3.00 Tasa de actualización (%)

272.73 15 12.00

Velocidad media

Sentido

(Km.)

(Veh/hora)

(Km./Hora)

S-N

6.00

1.00

1000.00

35.00

S-N

6.00

1.00

1000.00

35.00

S-N

2.00

1.00

1000.00

40.00

S-N

2.00

1.00

1000.00

40.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE TOTAL SIN PROYECTO

Avenida Constitución

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE TOTAL CON PROYECTO BENEFICIOS AÑO BASE

Los datos operacionales necesarios han sido listados y ejemplificados. El proceso presupone la concepción de una red analítica de transportes que reproduzca la situación existente (red sin proyecto) y lo que está siendo propuesto en función del programa o alternativa, o sea la red con proyecto. Para ambas situaciones, sin y con proyecto, se presentan los datos operacionales.

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Manual de Evaluación Socioeconómica

Los volúmenes de tránsito pueden ser presentados como promedios diarios o en forma separada, en volúmenes en horas de pico y horas valle, según datos investigados, disponibles y/o estudiados, ajustándose con ello los factores de expansión para representar los impactos de los proyectos, lo cual se señala en el recuadro de Valores de Modelación del cuadro IV.- 2.

2

CÁLCULO DE LOS COSTOS ECONÓMICOS DE INVERSIÓN

Los costos de inversión son los costos de la ejecución de las vialidades, que incluyen las obras de infraestructura, (construcción de obras civiles, servicios preliminares, señalización, contingencias físicas, elaboración de estudios y proyectos ejecutivos, supervisión y expropiaciones, entre otros). La conversión de costos financieros en costos económicos se hace mediante el ajuste porcentual correspondiente a los impuestos indirectos, subsidios y transferencias implícitos en los precios de mercado de cada renglón de proyecto, como se presenta a continuación. (Costo Económico, por rubro) = (Costo Financiero, precio de mercado) * (FCFE) en donde: (FCFE) = (Factor de Conversión de Costos Financieros en Costos Económicos). En el México, debido al IVA el (FCFE global = 0.87) y el (FCFE combustibles = 0.65) (1).

2.1

Vida Útil, Valor Residual y Reinversión

La vida útil de la inversión cambia con su naturaleza, sin embargo, para los proyectos de corto plazo, se consideran 5 años como período de evaluación, resultando un valor residual de cerca de 20% en el inicio del sexto año. Las obras de este rubro son generalmente aquellas de mantenimiento mayor, semaforización y señalización. Para las inversiones a mediano y largo plazos, como obras de infraestructura, ensanchamiento de vías, canales exclusivos para autobuses, rehabilitaciones mayores y pavimentación en vialidades para transporte público de pasajeros en áreas de bajo ingreso, se aceptan de 10 hasta 15 años como período máximo de evaluación. Sin embargo, en las evaluaciones de periodos de 10 y 15 años se deben considerar las reinversiones, ya que ocurren por lo general en el sexto y undécimo años, lo cual no acontece en los componentes con vida útil inferior, por ejemplo en el caso de la señalización y las acciones de administración del tránsito.

_____________________________ (1)- En el Brasil, debido al ICMS y IPI, se usa un (FCFE = 0.85) para la corrección de los precios globales y con variación de 1.0, en el caso de expropiación hasta 0.78 para construcción de puentes. En el caso venezolano, donde no existen impuestos sobre venta, o (FCFE = 1). Sin embargo, en los proyectos con alta incidencia de productos de petróleo, el factor para estos productos podrá alcanzar hasta (FCFE = 1.5), dependiendo de la oscilación del precio internacional del barril de petróleo. Se discute en Venezuela, un impuesto sobre venta/consumo, que si es aprobado afectará el (FCFE).

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Metodología para la Evaluación Socioeconómica

El valor residual en el inicio del 11° año o del 16°, según sea el caso, deberá considerar la inversión básica y las reinversiones; en general igual al 20%, lo que pudiera alcanzar valores mayores, puesto que se considera 100% del valor residual, en el caso de las adquisiciones en áreas urbanas (expropiación de terrenos) (1). En el caso de la inversión a realizarse en más de un período anual, los periodos deben de ser acumulados como si ocurriese totalmente en el año cero. Por ejemplo, considerando un proyecto con el costo económico de $150.00 a ser invertido en tres periodos anuales iguales de $50,00 cada una: (Inversión Económica en el año cero) = $ 168.72 = = (50 * (1 + i) ^ 2) + (50 * (1 + i) ^1) + (50 * (1 + i)^ 0 donde:

3

i = costo de oportunidad del capital = 12% anual.

CÁLCULO DEL COSTO DE MANTENIMIENTO DE VIALIDADES URBANAS

El costo de mantenimiento se constituye de la suma de los periodos correspondientes a los costos de los servicios de mantenimiento de la señalización vertical, horizontal y semafórica, del mantenimiento rutinario y periódico de unos y del mantenimiento de los sistemas de drenaje, entre otros; ya sean, eventuales y/o periódicos. Puesto que, de un modo general, no existen datos o registros satisfactorios sobre los costos históricos de mantenimiento se recomienda, como procedimiento conservador, penalizar los proyectos con costos estimados por porcentajes, (por lo general 2%) sobre el costo económico total del proyecto. Se recomienda analizar cada proyecto y si es adecuado, incluir cada cinco años, un 5% adicional para el mantenimiento periódico. De esta forma, en los análisis efectuados, todas las acciones que no demuestren tener como fin la reducción de costos de mantenimiento; que no comprueben los gastos efectivamente expendidos en el mantenimiento y que no presenten el demostrativo del cálculo del costo de mantenimiento (2), en la condición con el proyecto, tendrán un costo de inversión adicional del diferencial de su costo de mantenimiento. Estimado este mediante la penalización anual equivalente al 2% de su costo económico, como mantenimiento de rutina, mas un 5% en cada quinquenio para el mantenimiento periódico.

____________________________ (1) Aunque la adquisición de tierra es una mera transferencia se incluye su valor en la inversión en términos económicos y se retira en el valor residual, permaneciendo en los flujos de caja su costo de utilización como si fuera un alquiler por impedir su uso alternativo. (2) Presentación obligatoria para el cálculo del BCM - beneficio de reducción de costo de mantenimiento vial (BCM sin - BCM con).

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Manual de Evaluación Socioeconómica

4

CÁLCULO DEL COSTO OPERACIONAL DE VEHÍCULOS URBANOS

El costo operacional de un vehículo urbano es computado mediante la siguiente expresión genérica (1): CO = CC + CA + CB en donde: CO CC CA CB

= = = =

Costo operacional total; Costo del combustible; Costos dependientes del tramo recorrido; Costos dependientes del tiempo de operación.

En los estudios de viabilidad, se adopta como unidad de costos, el costo total anual. Así: CC = cc * dij * ViHr * fHr * Pec * DA CA = A * dij * ViHr * fHr * DA CB = B * tij * ViHr * fHr * DA en donde: cc = consumo unitario de combustible (en litros); dij = distancia real del tramo o línea de autobús, "ij", en Km.; considerando el IRI; ViHr = volumen de vehículos-tipo por hora-tipo (a=autos, b=autobuses y c =camiones); fHr = factor de expansión de hora (pico o valle) para el total del día; Pec = Precio económico del combustible (derivado del petróleo); DA = número de días de operación considerados al año; A = costo de los renglones dependientes de la extensión recorrida (llantas, refacciones, cámaras, vulcanizados, accesorios y mano de obra de mantenimiento); B = costo de los renglones dependientes del tiempo de recorrido (depreciación y remuneración del capital, salarios del chofer, del cobrador, de los fiscales, y los seguros, obligatorio y del vehículo); tij = tiempo de utilización del vehículo en el tramo, trecho o línea "ij" = dij/V.

4.1 4.1.a

Cálculo del Consumo de Combustible Automóvil (CCg)

El consumo de combustible, en litros de gasolina por automóvil para un Volkswagen se estima mediante la siguiente expresión (2): CCg = 0.0954 + (1.2664/V) - (0.00029 * V)

(V < 72 Km./h)

_____________________________________________________________ (1)-En una primera fase, el modelo usado para la evaluación de proyectos por el Gobierno sigue una estructura de costos desarrollada específicamente para sus necesidades inmediatas. -BRASIL, EBTU/BIRD Manual de Operaciones 1986. (2)- BRASIL-COPPE/UFRJ

28

Metodología para la Evaluación Socioeconómica

la cual, es calculada para el año base, quedando así: CCg/año base = ((0.0954 + (1.2664/V) - (0.00029 * V)) * Km.tramo * VMa * N) en donde:

4.1.b

CCg = f(V) = consumo de combustible (gasolina) en litros en función de la velocidad comercial del automóvil; V = velocidad comercial del automóvil, y N = número de días de operación de autos al año.

Automóvil y/o Combi (Van-bus)

Hasta la realización de encuestas específicas se adopta la siguiente expresión: CCa = CCg * fg en donde:

4.1.c

fg = 2.0 para autos medios y fg = 2.1 para Combi.

Autobuses y Camiones (CCd)

El cálculo del consumo de combustible (diesel) del autobús convencional y camiones se estima mediante las expresiones siguientes (1): i) Hora Pico: CCdhp = 0.4978 + (1.3791/V) - (0.00071*V) (0.00008*V^ 2)) ii) Hora Valle: CCdfp = 0.4764 + (1.3791/V) - (0.0071*V) + 0.00008*(V ^2)) en donde:

V = La velocidad media de operación (comercial), que incluye los tiempos de parada de autobuses, en el tramo ij, en km./hora.

Hasta la realización de encuestas específicas se adoptarán las mismas ecuaciones de arriba, incluyendo los siguientes factores de corrección teniendo como base estudios de consumo energético: Minibús

Ccd /.7

Autobús regular

CCd * 1

Autobús articulado

CCd * 1.35

Autobús con trailer

CCd * 1.35

Camión tipo 2C

CCd * 1

Camión tipo 3C y > 3C

CCd * 1.35

El consumo de combustible por autobuses y camiones es estimado para el año base, quedando así: Ccd / año base = (CCdhp * km.tramo * ViHP * fHP * N) + (CCdfp * Km.tramo * ViHP * fHP * N) en donde: CCd = f (V) = consumo de combustible (diesel en litros) como función de la velocidad comercial del autobús o camión, CCdhp = hora pico y CCdfp = hora valle;

____________________________ (1)-BRASIL - COPPE/UFRJ

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Manual de Evaluación Socioeconómica

Km. tramo = extensión del tramo;

4.2

ViHP

= vehículo tipo en hora de pico;

ViHFP

= vehículo tipo en hora valle;

fHP

= factor de expansión de hora de pico para el total del día;

fFP

= factor de expansión de hora valle para el total del día;

N

= número de días de operación en el año.

Estimación de los Costos Operacionales

Los costos operacionales de los vehículos fueron determinados utilizándose el modelo VOC Vehicle Operation Costs (1) del Banco Mundial, mencionado en un trabajo de la SCTCONACAL de México (2), después de los análisis comparativos con los resultados de un trabajo de costos de operación vehicular urbana (3). Aunque el VOC es basado en operación vehicular rural, las matrices de costos operacionales resultantes del cálculo aplicado para varias condiciones de rugosidad, diferentes velocidades y ajustadas por regresión estadística, presentan resultados finales equivalentes al HDM-VOC, fueron modificados para representar características urbanas. El costo de operación urbano es función de la secuencia de velocidades, aceleraciones y frenados, pero normalmente la información disponible se refiere a los tramos y velocidades. Así al buscar una fórmula general, se hace necesario que los resultados sean independientes de la particular y arbitraria división en tramos. Si dos tramos consecutivos a y b de tiempos de distancia La y Lb, con tiempos de recorrido ta y tb, hace necesario que al juntar los dos tramos en uno solo y al calcular su costo, la velocidad que se obtenga sea del mismo valor, o sea: C(La,ta) +C(Lb,tb)= C(La+Lb , ta+tb) .

La única función que responde a estas propiedades es: C(La,ta) = A . La + B .tb (1) o el costo por kilometro N ck= C(La,ta)/La = A + B. ta/La o ck= A + B/va (2)

Las fórmulas 1 y 2 son equivalentes y conservan la misma coherencia para las velocidades extremadamente bajas. Las matrices producidas por el modelo VOC fueron ajustadas para ecuaciones continuas en función de la velocidad y del índice de rugosidad internacional (IRI), en pesos (a precios de Enero 1992) y convertido a US dólares, como las que siguen: COP auto

= 0.0897 + 1.26/Velocidad + 0.0055 * (IRI)

COP autobús = 0.153 + 6.49/Velocidad + 0.0107 * (IRI) COP camión = 0.155 + 6.42/Velocidad + 0.03 * (IRI) ___________________________________________________________________________________________________________________________________________

(1) -The World Bank - VOC - Vehicle Operating Cost Model - Versión 3.0 - March, 1991 - The Highway Design and Maintenance Standards Series - by Rodrigo Archondo-Callao y Asif Faiz (2) -SCT-CONANCAL/BID - Costos de Operación de Vehículos - Enero/1992, con base en el modelo VOC del Banco Mundial - versión 3.0 Mayo 1989 - Brasil Relationships for the Higway Design and Maintenance Standards Study - Program by Rodrigo Archondo-Callao. (3) -Suministrado por BANOBRAS, elaborado por Gideon Hashimshony del Banco Mundial para la 1a. etapa del Programa de Ciudades Medias de México.

30

Metodología para la Evaluación Socioeconómica

5.

CÁLCULO DEL COSTO-HORA DE LOS USUARIOS

Los costos - hora de los usuarios son representados por el valor económico del uso alternativo de su tiempo de viaje. A pesar de ser esta una tarifa pagada en cada viaje, su costo financiero directo (que por lo general es individual), es el impacto mas sensible para los usuarios, ya que resulta en una transferencia a los operadores como una partida correspondiente de sus gastos de operación. Para que exista un beneficio de reducción de tiempo de viaje es necesario que el usuario tenga un uso económico alternativo para sus ahorros de tiempo. Para los efectos de comprensión del beneficio, se puede ejemplificar como sigue: se considera un beneficio real siempre que un proyecto vial consiga disminuir los tiempos de los empleados en el transporte a su centro de trabajo y evitar que sean afectados por descuentos generados por retrasos. Se puede, sin embargo, argumentar que los aspectos de conveniencia son seguridad, confort y salubridad por la reducción de polvo, resultantes de la característica de la vialidad pavimentada, así como la utilización de los beneficios derivados del tiempo adicional destinado en recreación, lo cual tiene valor económico indirecto. La verdad es que, al no conocerse cual es el valor de las actividades alternativas disponibles y posibles de ser disfrutadas por los usuarios del transporte, es usual adoptar el beneficio real por hora como aproximación del valor del tiempo ahorrado. Se admite como norma también limitar el beneficio al 30% del tiempo total ahorrado, como beneficio de la población económicamente activa. (RSM) * (SM) * (ESO) * (PTUA) CTV = ------------------------------------------ = USD / hora pasajero (HET) en donde: CTV

= costo del tiempo de viaje por pasajero, en USD/hora pasajero

(RSM) = ingreso promedio en salarios mínimos mensuales; (SM)

= salario mínimo, en USD/mes.

(ESO) =

beneficios laborales, partida que representa el ingreso del pasajero. Deducidas las transferencias, queda un 25% como ingreso adicional devengado por el trabajador, como gratificaciones, jubilación, etc.;

(PTUA) = 30% = parte del tiempo que se estima tenga un uso alternativo (aprox); (HET) = 166 horas efectivamente trabajadas por mes. Se determina el número promedio de horas hábiles mensuales computándose: 365 días por año, menos treinta días de vacaciones, menos 11 días feriados (nueve oficiales, 1 estatal y 1 municipal), menos 46 domingos (4 están contenidos en el período de vacaciones). Resultando 276 días hábiles por año, computándose 8 horas diarias en 224 y tan solo 4 horas diarias en 48 sábados, correspondiendo por tanto a 1,984 horas/año, o aproximadamente 166 horas hábiles al mes.

31

Manual de Evaluación Socioeconómica

6

BENEFICIO TOTAL POR VEHÍCULO-TIPO (BTi)

Un proyecto vial urbano afecta directa o indirectamente al sistema de transporte particular y colectivo urbano de pasajeros y de carga. El impacto de un proyecto de transporte urbano sobre los vehículos (automóviles, autobuses y camiones) repercute directamente sobre su operación, ya sea debido a las alteraciones en las condiciones y tipos de superficie de rodamiento (ISA), ya sea debido a las alteraciones en los niveles de congestionamiento, cambios en los itinerarios, simple reglamentación de estacionamientos y/o puntos de parada o terminales, modificaciones del sistema de distribución de la infraestructura vial con el tránsito general en los tramos, o por el simple ajuste de la señalización, o aún mas, por la simple reglamentación e implementación de un sistema de vigilancia, entre otros motivos. Se recomienda evaluar, como beneficio, la repercusión de los proyectos sobre los costos operacionales de los vehículos, destacando el impacto sobre el consumo de combustible y sobre los costos de viajes de los usuarios, representado esto por la variación del valor monetario de sus tiempos de viaje (1). El beneficio total relativo a los vehículos (automóviles, autobuses y camiones) se compone de: (i) beneficio de reducción de los costos operacionales, (BO); el cual se subdivide en: a. reducción del consumo de combustible en litros; b. modificación de la velocidad por todos los motivos, modificación del tipo y condiciones de la superficie;

incluso

por

la

c. porción resultante de la alteración en los tiempos de utilización de los vehículos (flota) en función de la velocidad (2); y d. porción referente al tiempo de trabajo del conductor y su ayudante (para autobuses y camiones); (ii) beneficio de reducción de tiempos de viaje de los usuarios que tengan uso económico alternativo conductor/propietario de automóvil, pasajeros de automóvil y autobús, (BTV). Los beneficios anuales se determinan por la diferencia entre los costos anuales en la condición sin proyecto menos los de la condición con proyecto tomando en consideración los costos a precios económicos y la vida útil de inversión del proyecto. En el cálculo del Beneficio Total por Vehículo-tipo (BTi) se busca determinar las partidas de mayor importancia técnico-operacional-económica, las cuales se listan a continuación:

_______________________________________________________________________ (1) -Una vez que los impactos pueden ser positivos o negativos, o que se denomina beneficio en el análisis costo-beneficio, se puede asumir valores positivos o negativos. (2) -En el caso de los automóviles, no se considera los beneficios dependientes del tiempo de operación. La parte referente a los costos derivados del tiempo de operación no es considerada en el calculo del costo operacional de los automóviles, (calculados para autobuses y camiones), con base en la hipótesis de que la flota de vehículos particulares no cambia entre las alternativas. Es difícil creer que las horas ahorradas por operadores de los vehículos particulares, con las mejoras del sistema de transporte pueda ser utilizada para reducir el tamaño de la flota de automóviles.

32

Metodología para la Evaluación Socioeconómica

a) b) c) d) e) f) g) h) 6.1

Cambio en la extensión de la red vial. Cambio en la extensión de los viajes de los vehículos. Cambio en la extensión de los viajes de los usuarios. Cambio en el consumo de combustible. Cambio en el costo operacional total de los vehículos (automóviles, autobuses y camiones). Cambio en los costos de los tiempos de viaje de los usuarios. Beneficio total por vehículo-tipo. Participación relativa total de cada vehículo-tipo en el beneficio total. Cambios en la Extensión de la Red Vial (Cambio de la extensión en la red vial, km.) = ((extensión de la red vial de interés para cada vehículo-tipo, sin proyecto) (extensión de la red vial por vehículo-tipo, con proyecto)).

6.2

Cambio en la Extensión de las Viajes de los Vehículos (Cambio en la extensión de los viajes de los vehículos, previsto para una hora pico y/o valle; estimado para representar el día promedio del año base; vehículo-tipo * km.)= ((ViHr-tipo * (hora-tipo por día ) * km., sin proyecto) - (ViHr-tipo * (hr-tipo por día) * km., con proyecto)).

6.3

Cambio en la Extensión de Viaje de los Usuarios (Cambio en la extensión de viaje de los pasajeros, previsto para la hora pico y/o valle y estimado para representar un día promedio del año, pasajero. día * km.) = ((ViHr tipo * hora-tipo por día * km. * tasa de ocupación, sin proyecto) * (ViHr tipo * hora-tipo por día * km. * Tasa de ocupación, con proyecto)).

Se utiliza la tasa de ocupación (en este capítulo definida como la cantidad de pasajeros que efectivamente recorren, en el vehículo, toda la extensión del tramo), para representar los usuarios que efectivamente estén realizando el viaje en cada tramo de la red. 6.4

Cambio en el Consumo de Combustible (i) cambio en el consumo de combustible (litros): (cambio en el consumo de combustible, en el año-base; BCC litros) = ((C.Comb.gasolina o diesel, total sin proyecto) - (CC, total con proyecto))

(ii) cambio en el consumo de combustible (litros de gasolina o diesel), acumulada en el transcurso de la vida útil del proyecto: (cambio en el consumo de combustible, acumulado en la vida útil del proyecto) = ((cambio en el consumo de combustible; BCC año-base) * ((((1 + i) ^n) - 1) / (i))), en donde:

i = tasa de crecimiento del tránsito por vehículo-tipo; y n = vida útil del proyecto, en años.

33

Manual de Evaluación Socioeconómica

6.5

Cambio en el Costo Operacional (total) por Vehículo-tipo (i) cambio en el costo operacional total, para el año base: (BO año-base) = ((costo del tiempo del conductor + del ayudante, sin proyecto) - (Costo del tiempo del conductor + del ayudante, con proyecto)) + ((Costo operacional del vehículo sin conductor y sin ayudante en el año-base, sin proyecto) (Costo Operacional del vehículo proyecto))

sin conductor y sin ayudante en el año-base, con

= (Costo Operacional sin proyecto) - (Costo Operacional con proyecto);

(ii) cambio en el Costo Operacional por Vehículo-tipo, para cada año de vida útil del proyecto (inversión): (BO n-isimo año) = ((BO año-base, en USD)*((1 + i)^(n - 1))) en donde:

i = tasa de crecimiento del tránsito de cada vehículo-tipo (% a.a.) n = año de la vida útil considerado, (n-1) ya que el año-base es el año uno y las inversiones son consideradas como hechas en el año cero.

(iii) Valor acumulado del costo operacional, a lo largo de la vida útil, en valores a precios corrientes para la fecha de referencia del proyecto: ((sum(BO)) = ((BO año-base) + ... + (BO último año)) en donde: sum = sumatoria;

(iv) valor actual, en el año cero, descontado a la tasa equivalente al costo de oportunidad del capital: ((NPV(BO)) = ((BO año-base ((1 + i)^ - 1))) + ((BO año 2 ((1 + i)^ - 2))) + .. + ((BO último año (( 1+i) ^n))) en dónde:

6.6

NPV = valor presente neto o valor actual neto; y i = tasa equivalente al costo de oportunidad del capital (12%) al año.

Cambio en los Costos de Tiempo de Viaje (Automóvil y Autobuses)

El cálculo difiere entre automóviles y autobuses, dado que el conductor del autobús esta incluido en el costo operacional del vehículo y en el caso del automóvil se tiene un ingreso diferenciado por los acompañantes. (ia) cambio en el costo del tiempo de viaje de los usuarios de automóviles, partida que tiene un uso económico alternativo en el año-base:

34

Metodología para la Evaluación Socioeconómica

(BTVa año-base) = ((T * ((Txo a * VaHr * Hr-tipo por día) - (VaHr = conductor)) * N * CTV pasajero)) + ((T * (VaHr = conductor) * N * CTVa conductor)) en donde:

T

=

dij/V = tiempo de viaje, en horas por tramo;

dij

=

extensión real del tramo;

V

=

velocidad del automóvil, en km./hora;

Txo a =

tasa de ocupación media por auto;

VaHr =

volumen de automóviles en la hora pico y/o valle, estimado para el día medio; también equivalente al número de conductores;

N

número de días de operación por año;

=

CTV pasajero = valor económico de la hora de los pasajeros de los automóviles; y CTVa (conductor) = valor económico de la hora del conductor/propietario.

(ib) cambio de los costos de tiempo de viaje de los usuarios de autobuses, partida que tiene un uso económico alternativo, en el año-base: (BTVo año-base) = ((T * ((Txo o * VoHr * fHR) * N * CTV pasajero)) en donde:

T

= dij/V = tiempo de viaje, en horas, por tramo;

dij = V

extensión real del tramo;

= velocidad comercial de los autobuses en km./hora;

Txo o = tasa de ocupación promedio, por autobús, VoHr = volumen de autobuses en la hora considerada, pico o valle; fHR

= número de hora-tipo por día considerados;

N

= número de días de operación por año; y

CTV pasajero = valor económico de la hora de los pasajeros de autobuses.

(ii) BTV - Valor acumulado a lo largo de la vida útil, a precios corrientes para la fecha de referencia del proyecto: (sum (BTV)) = ((BTV año-base ) + ... + (BTVn-isimo año))

(iii) BTV - valor actual descontado a la tasa equivalente al costo de oportunidad del capital (NPV (BTV)) = ((BTV año-base ((1+i)^-1)) + ((BTV año 2) ((1+i)^-2)) + ... + ((BTV año n ((1+i)^-n)) en donde: i = tasa de interés (12%)

35

Manual de Evaluación Socioeconómica

6.7

Cálculo del Beneficio Total por Vehículo-tipo

El beneficio total por vehículo-tipo es calculado por la sumatoria de los beneficios de reducción de costos operacionales, mas los de reducción de costos de tiempo de viaje de los usuarios de automóviles: (BT) = ((BO) + (BTV))

6.8

Participación de cada grupo de vehículo-tipo (automóvil, autobús, camión) en el Beneficio Total del Proyecto

Importancia relativa de participación de cada vehículo-tipo, por tipo de beneficio en la composición del beneficio total: (% (BO/BT)) = ((NPV (BO)) (NPV(BT)) * 100)) (% (BTV/BT)) = ((NPV (BTV)) / (NPV(BT)) * 100)) (% (BCM/BT)) = ((NPV (BCM)) / (NPV(BT)) * 100)) (% (BTi/BT))

= (%(BO/BT)) + (%(BTV/BT)) + (%(BCM/BT))

en donde:

7

NPV

=

valor presente neto o valor actual neto;

BT

=

beneficio total (automóviles, autobuses, camiones);

BTi

=

beneficio total de un vehículo-tipo;

BO

=

beneficio por reducción de costos operacionales, por vehículo-tipo;

BTV tipo,

=

beneficio por reducción de tiempo de viaje de los usuarios de cada vehículoque tenga uso económico alternativo.

BCM

= beneficio por reducción de costos de mantenimiento.

CÁLCULO DE LOS INDICADORES DE FACTIBILIDAD

Partiendo de la información de tránsito para autos, transporte público y camiones de carga que circula en la vialidad, ó se proyecta su circulación, tanto en la situación sin y con proyecto, así como del flujo de caja proyectado, la hoja de cálculo para la evaluación económica procesa los datos y calcula los siguientes indicadores:

(i)

Relación Beneficio / Costo VA( BO + BTV ) / - VA( Ci )

en donde: BO BTV Ci

= valor actual de los beneficios por operación = valor actual de los beneficios por tiempo = valor actual del costo de inversión y mantenimiento

36

Metodología para la Evaluación Socioeconómica

(ii)

Valor Actual Neto, (Valor Presente Neto ó Beneficio - Costo) VA( BO + BTV ) - VA( Ci )

en donde: BO BTV Ci

= valor actual de los beneficios por operación = valor actual de los beneficios por tiempo = valor actual del costo de inversión y mantenimiento

(iii) Tasa Interna de Retorno

TIR * ( BT - Ci ) en donde: TIR BT Ci

= tasa interna de retorno = beneficio total, esto es ( BO + BTV ) durante la vida útil = costo de inversión y mantenimiento durante la vida útil

(iv) Tasa Interna de Retorno Modificada

( TA ) * ( B/C ) ^ ( Vu ) - 1 en donde: TA B/C Vu

(v)

= tasa de actualización = relación beneficio / costo = vida útil

Tasa Interna de Retorno Inmediata

( BT - Ci 1er. año ) / ( TA ) / - VA( Ci ) en donde: BT Ci TA Ci

8

= = = =

beneficio total 1er. año costo de inversión y mantenimiento 1er. año tasa de actualización valor actual del costo de inversión y mantenimiento

CÁLCULO PARA EL ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

Es recomendable efectuar un análisis de sensibilidad de los proyectos considerando las variaciones en los costos de construcción, en los beneficios y en los parámetros o hipótesis, los cuales se consideran de posible variación. Se efectúan análisis de sensibilidad partiendo del computo de los indicadores de rentabilidad o factibilidad (B/C, B-C y TIR) para cada proyecto, luego de alterar los valores adoptados para cada uno de los parámetros o hipótesis considerados sujetos a variaciones. De una manera general, se efectúan tres cálculos de sensibilidad para cada componente o proyecto evaluado: Costos + BO, (Costo + 25%) + (Beneficio Total - 25%) y Costos + Beneficios del 1er. año.

37

Manual de Evaluación Socioeconómica

9

PREPARACIÓN DEL REPORTE DE EVALUACIÓN ECONÓMICA

9.1

Consideraciones Generales

Los reportes presentados en la evaluación económica deben contener por lo menos los siguientes tópicos: a) Resumen del problema señalando el proyecto respecto del tramo o corredor analizado, identificado en la fase del diagnóstico. Un párrafo pequeño como máximo. b) Descripción clara y concisa del objetivo original que orientó la elaboración del proyecto. c) Descripción breve de la situación existente y de todas las alternativas estudiadas, inclusive las rechazadas, con demostraciones y explicaciones, (por ejemplo análisis incremental), señalando los factores determinantes de la alternativa seleccionada. d) Croquis de localización nacional, estatal, municipal y local (presentando para esta última, la red numérica y direccional analizada sin y con proyecto). e) Hoja de costos económicos desglosados en los siguientes rubros: expropiaciones; servicios preliminares (preparación del campo de trabajo, reorientación de servicios de agua, luz, teléfono etc.); aplanamiento de tierra; drenaje; pavimentación; obras de arte especiales como puentes, etc.; señalización horizontal, vertical y semafórica y otras obras (especificar); diseño de ingeniería, supervisión y contingencias físicas, entre otros. f) Hoja de cálculo de la evaluación económica final. h) Opinión y firma del consultor responsable del análisis económico, con respecto a la evaluación y respectivas sensibilidades, principalmente en referencia al año óptimo de la inversión y de la factibilidad del proyecto en sus diversos grados de riesgo.

38

ANEXO I HOJA DE EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS

CIUDAD:

Proyecto: Valor del tiempo de viaje (USA/hora) Valores de Modelación Conductores de autos Pasajero auto

1.27 0.63 Horas VALLE por día

Pasajero bus

0.63 Días por año

Tasas de crecimiento

Horas PICO por día

RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN

Razón Beneficio/ Costo Valores base

3.00 Inversión USA Miles sin IVA

5.35 Buses

3.00 Vida útil (años)

300.00 Camiones

B/C

INDICADORES DE RENTABILIDAD

2.53 Autos

15

3.00 Tasa de actualización (%)

VAN

TIR

TIRM

TIR 1

Valor

Tasa Int

TIR

Rentabilidad

Actual Neto De Retorno Modificada (Miles US)

272.73

%

%

12.00

Inmediata %

3.68

807.59

52.12

22.17

39.76

Sin Beneficios por Tiempo

2.97

594.19

42.15

20.44

31.79

Costo + 25%, Beneficios - 25%

2.21

455.20

31.16

18.08

29.01

Tasa de crecimiento nula

3.16

648.92

49.03

20.92

39.76

Origen de los beneficios

Beneficios totales en miles de USA

Análisis de Sensibilidad:

Autos

Buses

Camiones

Distribución porcentual %

Total

Autos

Buses

Camiones

Total

Ahorro en costos de operación

497.94

114.30

282.93

895.17

44.92

10.31

25.52

80.75

Reducción de tiempos de viaje

118.85

94.54

0.00

213.40

10.72

8.53

0.00

19.25

TOTAL

616.80

208.84

282.93

1108.57

55.64

18.84

25.52

100.00

-340.91

FLUJOS DE CAJA Inversión y Año Mantenimiento

Valor residual VA

Beneficios por operación Autos

Buses

Beneficios por Tiempo Análisis de Sensibilidad

Camiones

Autos

Buses

Columnas auxiliares

0

-272.73

-272.73

-272.73

-272.73

1

-5.45

62.65

14.38

35.60

14.95

11.89

134.01

134.01

107.17

97.78

2

-5.45

64.53

14.81

36.66

15.40

12.25

134.01

138.20

110.55

100.92

3

-5.45

66.46

15.26

37.76

15.86

12.62

134.01

142.51

114.03

104.15

4

-5.45

68.45

15.71

38.90

16.34

13.00

134.01

146.95

117.61

107.48

5

-5.45

70.51

16.18

40.06

16.83

13.39

134.01

151.52

121.30

110.91

6

-5.45

72.62

16.67

41.26

17.33

13.79

134.01

156.23

125.10

114.44

7

-5.45

74.80

17.17

42.50

17.85

14.20

134.01

161.08

129.02

118.08

8

-5.45

77.05

17.69

43.78

18.39

14.63

134.01

166.07

133.06

121.83

9

-5.45

79.36

18.22

45.09

18.94

15.07

134.01

171.22

137.21

125.69

10

-5.45

81.74

18.76

46.44

19.51

15.52

134.01

176.52

141.49

129.66

11

-5.45

84.19

19.33

47.84

20.10

15.99

134.01

181.98

145.90

133.76

12

-5.45

86.72

19.91

49.27

20.70

16.46

134.01

187.60

150.44

137.97

13

-5.45

89.32

20.50

50.75

21.32

16.96

134.01

193.39

155.12

142.32

14

-5.45

92.00

21.12

52.27

21.96

17.47

134.01

199.36

159.93

146.79

15

-5.45

94.76

21.75

53.84

22.62

17.99

134.01

205.50

164.89

151.40

54.55

54.55

54.55

68.18

54.55 -300.98

497.94

114.30

282.93

118.85

39

94.54

Manual de Evaluación Socioeconómica

Longitud

BENEFICIOS PARA AUTOS

Flujo

IRI Vía Avenida Constitución

Sentido S-N

(Km.) 6.00

(Veh/hora)

1.00

1000.00

Velocidad

Tasa de

media

Ocupación

(Km./Hora)

(Pas/Veh)

35.00

1.80

Consumo

Costo

Combustible Operación (miles lt)

(miles US)

Costo Tiempo (miles)

184.34

120.45

38.41

184.34

120.45

38.41

389.80

254.71

81.22

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

389.80

254.71

81.22

TOTAL SIN PROYECTO

574.13

375.17

119.62

175.27

100.34

33.61

175.27

100.34

33.61

370.63

212.18

71.06

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

370.63

212.18

71.06

TOTAL CON PROYECTO

545.89

312.52

104.67

28.24

62.65

14.95

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

Avenida Constitución

S-N

S-N

6.00

2.00

1.00

1000.00

1.00

1000.00

35.00

40.00

1.80

1.80

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

S-N

2.00

1.00

1000.00

40.00

1.80

BENEFICIOS AUTOS AÑO BASE

BENEFICIOS PARA COMBIS

Longitud

Flujo

IRI Vía

Avenida Constitución

Sentido

S-N

(Km.)

6.00

(Veh/hora)

1.00

25.00

Velocidad

Tasa de

media

Ocupación

(Km./Hora)

(Pas/Veh)

10.00

6.00

Consumo

Costo

Combustible Operación (miles lt)

(miles US)

Costo Tiempo (miles US)

8.73

9.91

7.20

8.73

9.91

7.20

18.47

20.96

15.23

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

18.47

20.96

15.23

TOTAL SIN PROYECTO

27.20

30.87

22.43

8.26

8.58

6.55

8.26

8.58

6.55

17.47

18.14

13.84

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

17.47

18.14

13.84

TOTAL CON PROYECTO

25.73

26.71

20.39

1.46

4.15

2.04

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

Avenida Constitución

S-N

S-N

6.00

2.00

1.00

25.00

1.00

25.00

10.00

11.00

6.00

6.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

S-N

2.00

1.00

25.00

BENEFICIOS COMBIS AÑO BASE

40

11.00

6.00

Anexo I

BENEFICIOS PARA MINIBUSES

Longitud

Flujo

Velocidad

(Km.)

(Veh/hora)

(Km./Hora)

IRI Vía

Avenida Constitución

Sentido

S-N

6.00

media

1.00

25.00

10.00

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

Ocupación Combustible Operación

Tiempo

(Pas/Veh)

(miles)

11.50

(miles lt)

(miles)

7.61

11.51

13.80

7.61

11.51

13.80

16.09

24.33

29.19

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

16.09

24.33

29.19

TOTAL SIN PROYECTO

23.69

35.83

42.99

7.37

10.15

12.55

7.37

10.15

12.55

15.58

21.47

26.53

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

15.58

21.47

26.53

TOTAL CON PROYECTO

22.95

31.62

39.08

0.74

4.21

3.91

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

Avenida Constitución

S-N

S-N

6.00

2.00

1.00

25.00

1.00

25.00

10.00

11.00

11.50

11.50

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

S-N

2.00

1.00

25.00

11.00

11.50

BENEFICIOS MINIBUSES AÑO BASE

BENEFICIOS PARA BUSES

Longitud

Flujo

IRI Vía

Avenida Constitución

Sentido

S-N

media (Km.)

6.00

Velocidad

(Veh/hora)

1.00

25.00

(Km./Hora)

10.00

Tasa de

Consumo

Costo

Ocupación Combustible Operación (Pas/Veh)

17.50

(miles lt)

(miles USA)

Costo Tiempo (miles USA)

10.87

16.44

21.00

10.87

16.44

21.00

22.98

34.76

44.42

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

22.98

34.76

44.42

TOTAL SIN PROYECTO

33.85

51.19

65.42

10.53

14.50

19.09

10.53

14.50

19.09

22.26

30.67

40.38

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

22.26

30.67

40.38

TOTAL CON PROYECTO

32.79

45.18

59.47

1.06

6.02

5.95

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

Avenida Constitución

S-N

S-N

6.00

2.00

1.00

25.00

1.00

25.00

10.00

11.00

17.50

17.50

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

S-N

2.00

1.00

25.00

BENEFICIOS BUSES AÑO BASE

41

11.00

17.50

Manual de Evaluación Socioeconómica

Longitud

BENEFICIOS PARA CAMIONES

Flujo

IRI Vía

Avenida Constitución

Sentido

S-N

media (Km.)

6.00

Velocidad

(Veh/hora)

1.00

100.00

(Km./Hora)

Tasa de

(Pas/Veh)

30.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

S-N

6.00

1.00

100.00

Consumo

Costo

Ocupación Combustible Operación

30.00

0.00

(miles lt)

(miles US)

Costo Tiempo (miles US)

28.95

41.67

0.00

28.95

41.67

0.00

61.21

88.11

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

61.21

88.11

0.00

TOTAL SIN PROYECTO

90.16

129.78

0.00

27.73

30.24

0.00

27.73

30.24

0.00

58.63

63.95

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

58.63

63.95

0.00

TOTAL CON PROYECTO

86.36

94.19

0.00

3.80

35.60

0.00

Avenida Constitución

S-N

2.00

1.00

100.00

35.00

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

S-N

2.00

1.00

100.00

35.00

0.00

BENEFICIOS CAMIONES AÑO BASE

Resumen de Beneficios del primer año

Operació n 62.65

Tiempo

Total

14.95

77.60

Combis

4.15

2.04

6.19

Combis

1.46

Minibuses

4.21

3.91

8.12

Minibuses

0.74

Buses

6.02

5.95

11.96

Buses

1.06

Subtotal Transporte Público

14.38

11.89

26.27

Subtotal Transporte Público

3.27

Camiones

35.60

0.00

35.60

Camiones

3.80

112.62

26.85

139.47

Autos

TOTAL

42

AHORRO DE COMBUSTIBLE (miles lt primer año) Autos

TOTAL

28.24

35.31

ANEXO II EJEMPLOS PRÁCTICOS Ejemplo 1 Pavimentación de un Acceso a Colonia Descripción del Proyecto: Pavimentar un tramo de la vialidad de 630 mts. de longitud, llevándolo de un IRI actual de 8.3 a un IRI de 2.0, incluye la construcción de banquetas y arborización. Objetivo del proyecto: Mejorar las condiciones de acceso para la población de la colonia. Costos del Proyecto: Costo de construcción de las obras Problemas de acceso durante la construcción Comparando los beneficios y costos, como se observa en los beneficios generados por un proyecto, (señalado en el capitulo 3.3.1 Criterios de Decisión), los costos mayores se producen durante la ejecución de la obra, en tanto la mayor parte de los beneficios se producen después de la puesta en servicio de dicha obra. Los elementos de mayor beneficio se refieren a reducciones de costos asociados a los vehículos, en general, estos costos son función de la velocidad de circulación y del IRI. Si se quisiera estimar estos beneficios en forma exacta, sería necesario hacer una lista de todos los vehículos que utilizarán la vía durante su vida útil, esto es, el plazo hasta que el pavimento debe ser reconstruido. Para cada uno de ellos, se debería estimar su tiempo de recorrido en dos futuros alternativos: sin el proyecto y con el proyecto. A partir del tiempo de recorrido, se puede estimar todos los consumos mediante fórmulas empíricas. Si no hay congestión, todos los vehículos de un tipo (por ejemplo, buses) desarrollarán aproximadamente un mismo tiempo de recorrido en la situación sin proyecto, en la situación con proyecto el tiempo de recorrido será menor, pero aproximadamente igual para todos los vehículos. Por lo tanto, se puede calcular los beneficios multiplicando el beneficio de uno de los vehículos por el flujo total que circulará. Si hay congestión, se deberá distinguir entre hora pico y hora valle. Los vehículos que circulen en cada una de ellas podrán tener beneficios diferentes. Sin embargo, será válido suponer que el beneficio total se puede estimar como los beneficios unitarios de un vehículo en hora pico por el flujo total en hora pico, más los beneficios unitarios de un vehículo en hora valle por el flujo total en hora valle. Se considera para este ejemplo, la determinación de los flujos señalada en el punto 3.2.5, cuadros III.-1, 2 y 3, así como las velocidades de circulación ejemplificadas en el punto 3.2.6, cuadros III.-5 y 6, así mismo lo expuesto en la metodología de evaluación de proyectos viales de ámbito local, punto 3.2. Costos de Inversión, este costo se obtiene de las cantidades de costos de obra y precios unitarios. Supondremos que el costo total es de $550,000.00, sin IVA, considerando $7.30 pesos por dólar, lo que es equivalente a USD 75,300.00 Con los datos generados es posible llenar la hoja de cálculo de evaluación y el resultado se muestra a continuación:

43

Manual de Evaluación Socioeconómica

EVALUACION ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS Proyecto:

CIUDAD:

Ejemplo 1

Valor del tiempo de viaje (US$/hora) Valores de Modelación Conductores de autos Pasajero auto

1.27 0.63 Horas Valle por día

Pasajero bus

0.63 Días por año

Tasas de crecimiento

Horas Pico por día

RESULTADOS DE LA EVALUACION INDICADORES DE RENTABILIDAD

Valores base

2.24 Autos

4.00 Inversión US$ Miles sin IVA

14.1 Buses

4.00 Vida útil (años)

307.70 Camiones

75.30 5

4.00 Tasa de actualización (%)

B/C

VAN

TIR

TIRM

TIR 1

Razón

Valor

Tasa Interna

TIR

Rentabilidad

Beneficio/

Actual Neto

de Retorno

Modificada

Inmediata

Costo

(Miles US$)

%

%

%

1.85

61.78

38.92

26.60

40.73

Sin Beneficios por Tiempo

1.47

34.08

27.28

20.91

31.98

Costo + 25%, Beneficios - 25%

1.11

9.79

15.63

14.30

29.62

Tasa de crecimiento nula

1.72

52.52

35.85

24.81

40.73

12.00

Análisis de Sensibilidad:

Origen de los beneficios

Beneficios totales en miles de US$ Autos

Buses

Camiones

Distribución porcentual

Total

Autos

Buses

Camiones

Total

Ahorro en costos de operación

50.70

19.83

36.64

107.18

37.59

14.70

27.17

79.46

Reducción de tiempos de viaje

7.88

19.83

0.00

27.70

5.84

14.70

0.00

20.54

58.58

39.66

36.64

134.88

43.43

29.40

27.17

100.00

TOTAL

FLUJOS DE CAJA Inversión y Año Mantenimient o 0 -75.30

Valor residual VA

Beneficios por operación Autos

Buses

Beneficios por Tiempo Análisis de Sensibilidad

Camiones

Autos

Buses

-75.30

-75.30

-75.30

-94.13

9.47

2.03

5.12

33.34

33.34

26.19

24.25

5.33

9.85

2.12

5.33

33.34

34.74

27.29

25.30

5.54

10.24

2.20

5.54

33.34

36.19

28.44

26.39

14.74

5.76

10.65

2.29

5.76

33.34

37.69

29.64

27.52

15.33

5.99

11.08

2.38

5.99

33.34

39.26

30.89

28.69

15.06

15.06

15.06

18.83

1

-1.51

13.10

5.12

2

-1.51

13.62

3

-1.51

14.17

4

-1.51

5

-1.51 15.06 -73.10

Columnas auxiliares

50.70

19.83

36.64

44

7.88

19.83

Anexo II

BENEFICIOS PARA AUTOS

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

(Veh/hora)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US$)

(miles US$)

Avenida Constitución

N-S

8.30

0.63

73.30

31.10

1.80

8.09

5.60

1.81

Avenida Constitución

S-N

8.30

0.63

78.00

33.40

1.80

8.37

5.86

1.80

16.47

11.46

3.61

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

N-S

8.30

0.63

49.20

34.90

1.80

32.70

23.06

6.82

Avenida Constitución

S-N

8.30

0.63

49.80

34.90

1.80

33.09

23.34

6.91

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

65.79

46.39

13.73

TOTAL SIN PROYECTO

82.26

57.85

17.34

Avenida Constitución

N-S

2.00

0.63

73.30

35.00

1.80

7.73

4.35

1.61

Avenida Constitución

S-N

2.00

0.63

78.00

35.00

1.80

8.23

4.63

1.71

15.96

8.98

3.32

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

N-S

2.00

0.63

49.20

40.00

1.80

31.05

17.78

5.95

Avenida Constitución

S-N

2.00

0.63

49.80

40.00

1.80

31.43

17.99

6.03

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

62.49

35.77

11.98

TOTAL CON PROYECTO

78.44

44.75

15.31

BENEFICIOS AUTOS AÑO BASE

3.81

13.10

2.03

En virtud de que en este ejemplo no se considera la circulación de combis y microbuses se eliminó dicho modo de transporte de la Hoja de Cálculo.

45

Manual de Evaluación Socioeconómica

Longitud

BENEFICIOS PARA BUSES

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

(Veh/hora)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US)

(miles US$)

Avenida Constitución

N-S

8.30

0.63

5.70

16.90

17.50

1.19

1.55

1.62

Avenida Constitución

S-N

8.30

0.63

6.30

16.10

17.50

1.34

1.76

1.88

2.53

3.31

3.50

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

N-S

8.30

0.63

4.90

18.30

17.50

6.30

7.99

8.10

Avenida Constitución

S-N

8.30

0.63

4.70

18.60

17.50

6.01

7.59

7.65

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

12.30

15.58

15.75

TOTAL SIN PROYECTO

14.84

18.89

19.25

Avenida Constitución

N-S

2.00

0.63

5.70

23.00

17.50

1.08

1.13

1.19

Avenida Constitución

S-N

2.00

0.63

6.30

23.00

17.50

1.19

1.25

1.32

2.28

2.38

2.51

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

N-S

2.00

0.63

4.90

25.00

17.50

5.70

5.81

5.93

Avenida Constitución

S-N

2.00

0.63

4.70

25.00

17.50

5.47

5.58

5.69

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

11.16

11.39

11.62

TOTAL CON PROYECTO

13.44

13.77

14.13

1.40

5.12

5.12

BENEFICIOS BUSES AÑO BASE

46

Anexo II

BENEFICIOS PARA CAMIONES

Longitud

Flujo

Velocidad

Tasa de

Consumo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km)

(Veh/hora)

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US)

(miles US$)

IRI Vía

Sentido

Costo

Costo

Avenida Constitución

N-S

8.30

0.63

5.70

25.80

0.00

0.99

1.62

0.00

Avenida Constitución

S-N

8.30

0.63

7.70

25.20

0.00

1.35

2.20

0.00

2.34

3.82

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

N-S

8.30

0.63

6.60

27.00

0.00

7.11

11.58

0.00

Avenida Constitución

S-N

8.30

0.63

6.30

28.40

0.00

6.68

10.85

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

13.79

22.43

0.00

TOTAL SIN PROYECTO

16.13

26.25

0.00

Avenida Constitución

N-S

2.00

0.63

5.70

29.00

0.00

0.95

1.08

0.00

Avenida Constitución

S-N

2.00

0.63

7.70

29.00

0.00

1.29

1.46

0.00

2.24

2.54

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Avenida Constitución

N-S

2.00

0.63

6.60

34.00

0.00

6.64

7.28

0.00

Avenida Constitución

S-N

2.00

0.63

6.30

34.00

0.00

6.34

6.95

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

12.98

14.24

0.00

TOTAL CON PROYECTO

15.22

16.78

0.00

0.91

9.47

0.00

BENEFICIOS CAMIONES AÑO BASE

Resumen de Beneficios del primer año

Operaci ón 13.10

Tiempo

Total

2.03

15.14

Autos

3.81

Combis

0.00

0.00

0.00

Combis

0.00

Minibuses

0.00

0.00

0.00

Minibuses

0.00

Buses

5.12

5.12

10.25

Buses

1.40

Subtotal Transporte Público

5.12

5.12

10.25

Subtotal Transporte Público

1.40

9.47

0.00

9.47

Camiones

0.91

27.69

7.16

34.85

TOTAL

6.12

Autos

Camiones TOTAL

47

AHORRO DE COMBUSTIBLE (miles lt primer año)

Manual de Evaluación Socioeconómica

Ejemplo 2 Mejoramiento de un Corredor Vial Identificación del proyecto. Se plantea el caso de un corredor de 550 m de longitud con dos carriles en cada sentido, con dos intersecciones, una de ellas semaforizada. El proyecto consiste en repavimentar, agregar un tercer carril en cada sentido, mejorar el diseño de ambas intersecciones y agregar un semáforo en la que no lo tiene. El esquema es:

E

A

F

B

C

G

D

H

Los datos de la situación actual, se refieren a 7 tramos en nuestra red, para los cuales se midió los flujos presentados en la hoja de cálculo y se midió también los tiempos de viaje en el corredor, obteniendo en promedio los siguientes resultados para autos en hora pico Recorrido A-B-C-D: Tramo A-B de 140 m. recorrido en 16 segundos más 21 segundos de detención en el semáforo. Tramo B-C de 210 m. recorrido en 22 segundos. Tramo C-D de 200 m. recorrido en 24 segundos. Las velocidades comerciales que resultan son por lo tanto: Tramo A-B: 140 m./ 37 seg. = 13.6 km./hora Tramo B-C: 210m/22 seg. = 34.4 km./hora Tramo C-D: 200 m/ 24 seg. = 30.0 km./hora Lo anterior se repite para todos los tramos, todos los tipos de vehículo, horas pico y valle, con ello se obtiene todas las velocidades necesarias, consignadas en la hoja de cálculo. De los mismos estudios de tránsito se obtuvo que el año contenía 305.8 días típicos, cada uno tenía 2.37 horas pico, 10.41 horas valle y 11.22 horas de flujo nulo. Finalmente, mediante inspección en terreno se determinó el IRI de cada uno de los 7 tramos, lo cual se presenta en la hoja de cálculo. Supongamos que los costos del proyecto son los siguientes, mismos que se desglosan:

48

Anexo II

Repavimentación carriles actuales Construcción nuevos carriles Mejora de intersecciones Instalación de semáforo Afectaciones Traslado de servicios TOTAL TOTAL sin IVA Equivalente en dólares a:

$1,230,000 987,000 238,000 260,000 319,000 450,000 $ 3,484,000 $ 3,029,565 USD 415,000

El IVA debe ser excluido por ser sólo una transferencia de fondos, esto es, no representa un costo material. El traslado de servicios debe incluir sólo lo que sea consecuencia directa e inevitable del proyecto. Modelación para el año de puesta en servicio. La situación base será la actual, pero incluyendo la optimización de la programación del semáforo (tiempo de ciclo y reparto), si éste no estuviera en su óptimo. Las velocidades medias deben ser corregidas en los 4 tramos que llegan al semáforo, mediante el uso de modelos de ingeniería de tránsito. Supondremos que las velocidades presentadas en la hoja de cálculo ya incluyen estas correcciones. Luego, de la modelación de tránsito de la situación con proyecto se obtendrá las velocidades. Nuevamente, supondremos que son las indicadas en la hoja de cálculo, también deberá estimarse el IRI de cada tramo en la situación con proyecto. Se supondrá que el proyecto puede ser considerado de ámbito local, esto es, los flujos con proyecto serán iguales a los flujos con proyecto. Con lo anterior queda suficientemente descrita la situación base y con proyecto, con las cuales partimos para la elaboración de la evaluación económica en la hoja de calculo.

49

Manual de Evaluación Socioeconómica

EVALUACION ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS

CIUDAD:

Proyecto: Ejemplo 2 Valor del tiempo de viaje (US$/hora) Valores de Modelación Conductores de autos Pasajero auto

1.27 0.63 Horas VALLE por día

Pasajero bus

0.63 Días por año

Tasas de crecimiento

Horas PICO por día

RESULTADOS DE LA EVALUACION

2.37 Autos

3.00 Inversión US$ Miles sin IVA

10.41 Buses

3.00 Vida útil (años)

305.80 Camiones

B/C

VAN

Razón

Valor

Costo 2.81

(Miles US$) 791.72

Sin Beneficios por Tiempo

2.40

Costo + 25%, Beneficios - 25%

1.68

Tasa de crecimiento nula

2.52

415.00

TIR

10

3.00 Tasa de actualización (%)

TIRM

12.00

TIR 1

Tasa TIR Rentabilidad Interna Beneficio/ Actual Neto de Retorno Modificada Inmediata

INDICADORES DE RENTABILIDAD

Valores Base

%

%

%

46.96

24.18

38.08

612.48

39.65

22.24

32.28

374.77

26.29

18.00

27.71

664.31

44.00

22.83

38.08

Análisis de Sensibilidad:

Origen de los beneficios

Beneficios totales en miles de US$ Autos

Buses

Camiones

Distribución porcentual %

Total

Autos

Buses

Camione s 18.18 43.29

Total

Ahorro en costos de operación

294.62

223.54

532.34

1050.51

23.96

Reducción de tiempos de viaje

73.70

105.55

0.00

179.25

5.99

8.58

0.00

14.58

368.33

329.09

532.34

1229.76

29.95

26.76

43.29

100.00

-415.00 -415.00

-518.75

TOTAL

FLUJOS DE CAJA Inversión y Año Mantenimiento

Valor residual VA

Beneficios por operación Autos

Buses

85.42

Beneficios por Tiempo Análisis de Sensibilidad

Camiones

Autos

Buses

Columnas auxiliares

0

-415.00

1

-8.30

46.74

35.46

84.46

11.69

16.74

-415.00 186.80

186.80

158.36

135.95

2

-8.30

48.14

36.53

86.99

12.04

17.25

186.80

192.65

163.36

140.34

3

-8.30

49.59

37.62

89.60

12.40

17.76

186.80

198.68

168.51

144.86

4

-8.30

51.08

38.75

92.29

12.78

18.30

186.80

204.89

173.82

149.52

5

-8.30

52.61

39.92

95.06

13.16

18.85

186.80

211.29

179.28

154.31

6

-8.30

54.19

41.11

97.91

13.55

19.41

186.80

217.87

184.91

159.25

7

-8.30

55.81

42.35

100.84

13.96

19.99

186.80

224.66

190.70

164.34

8

-8.30

57.49

43.62

103.87

14.38

20.59

186.80

231.65

196.67

169.59

9

-8.30

59.21

44.93

106.99

14.81

21.21

186.80

238.85

202.82

174.98

10

-8.30

60.99

46.27

110.19

15.26

21.85

186.80

246.26

209.16

180.54

83.00

83.00

83.00

103.75

83.00 -438.04

294.62

223.54

532.34

50

73.70

105.55

Anexo II

BENEFICIOS PARA AUTOS

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

Velocidad media

(Km)

(Veh/hora)

(Km/Hora)

Tasa de

Consumo

Ocupación Combustible (Pas/Veh)

(miles lt)

Costo

Costo

Operación

Tiempo

(miles US$) (miles US$)

Tramo 1

2104

A-B

7.40

0.14

422.00

13.60

1.86

15.81

9.55

5.70

Tramo1

2099

B-A

6.80

0.14

620.00

31.20

1.86

15.97

10.54

3.65

Tramo2

1441

B-C

5.90

0.21

450.00

34.40

1.86

16.74

10.87

3.60

Tramo2

1437

C-B

6.00

0.21

697.00

14.10

1.86

38.43

22.50

13.61

Tramo3

C-D

6.50

0.20

410.00

30.00

1.86

15.32

9.95

3.58

Tramo3

D-C

6.90

0.20

630.00

30.00

1.86

23.54

15.49

5.51

Tramo4

E-B

4.50

0.13

441.00

12.60

1.86

15.98

8.91

5.97

Tramo4

B-E

4.00

0.13

538.00

32.00

1.86

12.74

7.66

2.87

Tramo5

B-G

3.80

0.16

491.00

34.00

1.86

13.98

8.41

3.03

Tramo5

G-B

3.80

0.16

544.00

11.10

1.86

26.02

14.14

10.28

Tramo6

F-C

4.60

0.13

201.00

18.00

1.86

6.08

3.50

1.90

Tramo6

C-F

4.70

0.13

180.00

35.00

1.86

4.12

2.57

0.88

Tramo7

C-H

3.90

0.16

150.00

33.20

1.86

4.31

2.59

0.95

Tramo7

H-C

4.00

0.16

160.00

17.30

1.86

6.07

3.42

1.94

215.12

130.10

63.45

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

1385

A-B

7.40

0.14

255.00

15.30

1.75

39.49

24.18

12.92

Tramo1

1389

B-A

6.80

0.14

366.00

32.10

1.75

40.96

27.13

8.84

Tramo2

941

B-C

5.90

0.21

245.00

35.00

1.75

39.78

25.90

8.14

Tramo2

936

C-B

6.00

0.21

391.00

16.20

1.75

88.28

52.40

28.07

Tramo3

C-D

6.50

0.20

259.00

31.00

1.75

41.97

27.39

9.25

Tramo3

D-C

6.90

0.20

388.00

32.00

1.75

62.10

41.26

13.43

Tramo4

E-B

4.50

0.13

355.00

14.40

1.75

52.64

29.67

17.75

Tramo4

B-E

4.00

0.13

388.00

33.00

1.75

39.89

24.07

8.46

Tramo5

B-G

3.80

0.16

390.00

35.00

1.75

48.24

29.12

9.87

Tramo5

G-B

3.80

0.16

384.00

14.20

1.75

70.59

38.99

23.96

Tramo6

F-C

4.60

0.13

184.00

19.00

1.75

23.84

13.81

6.97

Tramo6

C-F

4.70

0.13

167.00

35.00

1.75

16.78

10.47

3.43

Tramo7

C-H

3.90

0.16

119.00

34.00

1.75

14.88

8.98

3.10

Tramo7

H-C

4.00

0.16

124.00

19.00

1.75

19.77

11.24

5.78

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

599.23

364.62

159.98

TOTAL SIN PROYECTO

814.35

494.72

223.43

51

Manual de Evaluación Socioeconómica

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

422.00

18.50

1.86

13.57

7.23

4.19

Tramo1

B-A

2.00

0.14

620.00

33.00

1.86

15.63

8.74

3.45

Tramo2

B-C

2.00

0.21

450.00

24.00

1.86

19.34

10.49

5.16

Tramo2

C-B

2.00

0.21

697.00

18.00

1.86

34.06

18.11

10.66

Tramo3

C-D

2.00

0.20

410.00

34.00

1.86

14.59

8.19

3.16

Tramo3

D-C

2.00

0.20

630.00

18.00

1.86

29.32

15.59

9.18

Tramo4

E-B

4.50

0.13

441.00

13.00

1.86

15.71

8.78

5.78

Tramo4

B-E

4.00

0.13

538.00

32.00

1.86

12.74

7.66

2.87

Tramo5

B-G

3.80

0.16

491.00

34.00

1.86

13.98

8.41

3.03

Tramo5

G-B

3.80

0.16

544.00

14.00

1.86

22.94

12.65

8.15

Tramo6

F-C

4.60

0.13

201.00

22.00

1.86

5.55

3.26

1.56

Tramo6

C-F

4.70

0.13

180.00

35.00

1.86

4.12

2.57

0.88

Tramo7

C-H

3.90

0.16

150.00

33.20

1.86

4.31

2.59

0.95

Tramo7

H-C

4.00

0.16

160.00

21.00

1.86

5.55

3.19

1.60

211.42

117.45

60.61

9.88

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

255.00

20.00

1.75

34.76

18.60

Tramo1

B-A

2.00

0.14

366.00

34.00

1.75

40.06

22.47

8.35

Tramo2

B-C

2.00

0.21

245.00

28.00

1.75

43.41

23.86

10.17

Tramo2

C-B

2.00

0.21

391.00

21.00

1.75

78.21

42.00

21.65

Tramo3

C-D

2.00

0.20

259.00

35.00

1.75

40.05

22.54

8.20

Tramo3

D-C

2.00

0.20

388.00

22.00

1.75

72.42

39.02

19.53

Tramo4

E-B

4.50

0.13

355.00

16.00

1.75

49.92

28.38

15.97

Tramo4

B-E

4.00

0.13

388.00

33.00

1.75

39.89

24.07

8.46

Tramo5

B-G

3.80

0.16

390.00

35.00

1.75

48.24

29.12

9.87

Tramo5

G-B

3.80

0.16

384.00

15.00

1.75

68.64

38.06

22.68

Tramo6

F-C

4.60

0.13

184.00

24.00

1.75

21.50

12.75

5.52

Tramo6

C-F

4.70

0.13

167.00

35.00

1.75

16.78

10.47

3.43

Tramo7

C-H

3.90

0.16

119.00

35.00

1.75

14.72

8.92

3.01

Tramo7

H-C

4.00

0.16

124.00

25.00

1.75

17.53

10.24

4.39

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

586.14

330.53

151.13

TOTAL CON PROYECTO

797.56

447.98

211.74

16.79

46.74

11.69

BENEFICIOS AUTOS AÑO BASE

52

Anexo II

BENEFICIOS PARA COMBIS

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

(Veh/hora)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US$) (miles US$)

Tramo 1

195

A-B

7.40

0.14

45.00

12.10

5.50

1.88

2.25

1.31

Tramo1

200

B-A

6.80

0.14

61.00

25.00

5.50

1.80

2.31

0.86

Tramo2

95

B-C

5.90

0.21

40.00

25.00

5.50

1.77

2.21

0.85

Tramo2

93

C-B

6.00

0.21

55.00

11.80

5.50

3.50

4.03

2.47

Tramo3

C-D

6.50

0.20

38.00

25.00

5.50

1.61

2.03

0.77

Tramo3

D-C

6.90

0.20

55.00

25.00

5.50

2.32

2.98

1.11

Tramo4

E-B

4.50

0.13

41.00

11.10

5.50

1.67

1.85

1.21

Tramo4

B-E

4.00

0.13

57.00

25.00

5.50

1.57

1.83

0.75

Tramo5

B-G

3.80

0.16

42.00

25.00

5.50

1.42

1.65

0.68

Tramo5

G-B

3.80

0.16

54.00

9.30

5.50

3.01

3.24

2.34

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

14.00

5.50

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

5.50

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

5.50

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

14.00

5.50

0.00

0.00

0.00

20.56

24.37

12.34

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

170

A-B

7.40

0.14

38.00

14.20

3.60

6.42

7.79

2.72

Tramo1

176

B-A

6.80

0.14

55.00

25.00

3.60

7.15

9.14

2.23

Tramo2

82

B-C

5.90

0.21

34.00

25.00

3.60

6.63

8.24

2.07

Tramo2

86

C-B

6.00

0.21

50.00

14.90

3.60

12.36

14.55

5.11

Tramo3

C-D

6.50

0.20

36.00

25.00

3.60

6.68

8.46

2.09

Tramo3

D-C

6.90

0.20

48.00

25.00

3.60

8.91

11.43

2.78

Tramo4

E-B

4.50

0.13

35.00

13.20

3.60

5.70

6.38

2.50

Tramo4

B-E

4.00

0.13

51.00

25.00

3.60

6.15

7.18

1.92

Tramo5

B-G

3.80

0.16

36.00

25.00

3.60

5.34

6.20

1.67

Tramo5

G-B

3.80

0.16

47.00

13.50

3.60

9.32

10.25

4.04

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

18.00

3.60

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

3.60

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

3.60

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

17.40

3.60

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

74.65

89.63

27.13

TOTAL SIN PROYECTO

95.22

114.00

39.47

53

Manual de Evaluación Socioeconómica

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

45.00

14.00

5.50

1.74

1.83

1.13

Tramo1

B-A

2.00

0.14

61.00

26.00

5.50

1.78

1.94

0.83

Tramo2

B-C

2.00

0.21

40.00

18.00

5.50

2.05

2.18

1.18

Tramo2

C-B

2.00

0.21

55.00

14.00

5.50

3.20

3.35

2.08

Tramo3

C-D

2.00

0.20

38.00

26.00

5.50

1.58

1.73

0.74

Tramo3

D-C

2.00

0.20

55.00

18.00

5.50

2.69

2.86

1.54

Tramo4

E-B

4.50

0.13

41.00

12.00

5.50

1.60

1.78

1.12

Tramo4

B-E

4.00

0.13

57.00

25.00

5.50

1.57

1.83

0.75

Tramo5

B-G

3.80

0.16

42.00

25.00

5.50

1.42

1.65

0.68

Tramo5

G-B

3.80

0.16

54.00

12.00

5.50

2.60

2.84

1.82

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

16.00

5.50

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

5.50

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

5.50

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

16.00

5.50

0.00

0.00

0.00

20.22

21.98

11.86

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

38.00

16.00

3.60

6.04

6.38

2.41

Tramo1

B-A

2.00

0.14

55.00

26.00

3.60

7.03

7.68

2.15

Tramo2

B-C

2.00

0.21

34.00

20.00

3.60

7.30

7.81

2.59

Tramo2

C-B

2.00

0.21

50.00

16.00

3.60

11.93

12.60

4.76

Tramo3

C-D

2.00

0.20

36.00

26.00

3.60

6.57

7.18

2.01

Tramo3

D-C

2.00

0.20

48.00

20.00

3.60

9.81

10.51

3.48

Tramo4

E-B

4.50

0.13

35.00

16.00

3.60

5.17

5.88

2.06

Tramo4

B-E

4.00

0.13

51.00

25.00

3.60

6.15

7.18

1.92

Tramo5

B-G

3.80

0.16

36.00

25.00

3.60

5.34

6.20

1.67

Tramo5

G-B

3.80

0.16

47.00

14.00

3.60

9.14

10.08

3.89

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

19.00

3.60

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

3.60

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

3.60

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

19.00

3.60

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

74.49

81.50

26.94

TOTAL CON PROYECTO

94.71

103.48

38.79

0.51

10.52

0.68

BENEFICIOS COMBI AÑO BASE

54

Anexo II

BENEFICIOS PARA MINIBUSES

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US$)

(miles US$)

(Veh/hora) (Km/Hora)

Tramo 1

44

A-B

7.40

0.14

22.00

11.50

14.30

0.85

1.24

1.76

Tramo1

44

B-A

6.80

0.14

22.00

23.00

14.30

0.68

0.79

0.88

Tramo2

44

B-C

5.90

0.21

22.00

23.00

14.30

1.02

1.17

1.32

Tramo2

44

C-B

6.00

0.21

22.00

11.00

14.30

1.30

1.89

2.75

Tramo3

C-D

6.50

0.20

22.00

23.00

14.30

0.97

1.13

1.25

Tramo3

D-C

6.90

0.20

22.00

23.00

14.30

0.97

1.14

1.25

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

11.10

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

9.30

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

14.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

14.00

14.30

0.00

0.00

0.00

5.81

7.36

9.21

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

40

A-B

7.40

0.14

20.00

13.00

8.40

3.28

4.56

3.64

Tramo1

40

B-A

6.80

0.14

20.00

23.00

8.40

2.73

3.17

2.06

Tramo2

40

B-C

5.90

0.21

20.00

23.00

8.40

4.09

4.66

3.09

Tramo2

40

C-B

6.00

0.21

20.00

14.00

8.40

4.80

6.37

5.07

Tramo3

C-D

6.50

0.20

20.00

23.00

8.40

3.89

4.50

2.94

Tramo3

D-C

6.90

0.20

20.00

23.00

8.40

3.89

4.54

2.94

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

13.20

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

13.50

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

18.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

17.40

8.40

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

22.67

27.80

19.75

TOTAL SIN PROYECTO

28.48

35.16

28.96

55

Manual de Evaluación Socioeconómica

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

22.00

13.00

14.30

0.82

1.05

1.55

Tramo1

B-A

2.00

0.14

22.00

24.00

14.30

0.67

0.70

0.84

Tramo2

B-C

2.00

0.21

22.00

17.00

14.30

1.13

1.30

1.78

Tramo2

C-B

2.00

0.21

22.00

13.00

14.30

1.23

1.58

2.33

Tramo3

C-D

2.00

0.20

22.00

24.00

14.30

0.96

0.99

1.20

Tramo3

D-C

2.00

0.20

22.00

17.00

14.30

1.07

1.24

1.70

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

12.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

12.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

16.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

14.30

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

16.00

14.30

0.00

0.00

0.00

5.89

6.86

9.40

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

20.00

15.00

8.40

0.71

0.86

0.72

Tramo1

B-A

2.00

0.14

20.00

25.00

8.40

0.60

0.62

0.43

Tramo2

B-C

2.00

0.21

20.00

19.00

8.40

0.99

1.10

0.85

Tramo2

C-B

2.00

0.21

20.00

15.00

8.40

1.07

1.29

1.08

Tramo3

C-D

2.00

0.20

20.00

25.00

8.40

0.86

0.88

0.62

Tramo3

D-C

2.00

0.20

20.00

19.00

8.40

0.94

1.05

0.81

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

16.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

14.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

0.00

19.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

8.40

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

19.00

8.40

0.00

0.00

0.00

5.18

5.80

4.51

TOTAL CON PROYECTO

11.07

12.66

13.91

BENEFICIOS MINIBUSES AÑO BASE

17.42

22.50

15.05

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

56

Anexo II

BENEFICIOS PARA BUSES

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

(Veh/hora)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US$) (miles US$)

Tramo 1

30

A-B

7.40

0.14

15.00

10.50

28.50

0.86

1.29

2.61

Tramo1

30

B-A

6.80

0.14

15.00

22.00

28.50

0.67

0.79

1.25

Tramo2

30

B-C

5.90

0.21

15.00

22.00

28.50

1.01

1.17

1.87

Tramo2

30

C-B

6.00

0.21

15.00

10.00

28.50

1.31

1.98

4.12

Tramo3

C-D

6.50

0.20

0.00

23.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo3

D-C

6.90

0.20

0.00

23.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

11.10

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

9.30

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

15.00

13.00

28.50

0.74

0.99

1.96

Tramo6

C-F

4.70

0.13

15.00

23.00

28.50

0.62

0.69

1.11

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

14.00

28.50

0.00

0.00

0.00

5.21

6.91

12.91

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

28

A-B

7.40

0.14

14.00

12.00

11.30

3.36

4.82

3.72

Tramo1

28

B-A

6.80

0.14

14.00

22.00

11.30

2.76

3.25

2.03

Tramo2

28

B-C

5.90

0.21

14.00

22.00

11.30

4.15

4.78

3.04

Tramo2

28

C-B

6.00

0.21

14.00

13.00

11.30

4.91

6.71

5.15

Tramo3

C-D

6.50

0.20

0.00

23.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo3

D-C

6.90

0.20

0.00

23.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

13.20

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

13.50

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

14.00

17.00

11.30

2.79

3.38

2.44

Tramo6

C-F

4.70

0.13

14.00

23.00

11.30

2.53

2.81

1.80

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

17.40

11.30

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

20.51

25.76

18.17

TOTAL SIN PROYECTO

25.72

32.67

31.08

57

Manual de Evaluación Socioeconómica

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

15.00

12.00

28.50

0.82

1.09

2.29

Tramo1

B-A

2.00

0.14

15.00

22.00

28.50

0.67

0.71

1.25

Tramo2

B-C

2.00

0.21

15.00

16.00

28.50

1.12

1.32

2.57

Tramo2

C-B

2.00

0.21

15.00

12.00

28.50

1.23

1.63

3.43

Tramo3

C-D

2.00

0.20

0.00

24.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo3

D-C

2.00

0.20

0.00

17.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

12.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

12.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

15.00

15.00

28.50

0.71

0.90

1.70

Tramo6

C-F

4.70

0.13

15.00

23.00

28.50

0.62

0.69

1.11

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

16.00

28.50

0.00

0.00

0.00

5.17

6.34

12.34

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

14.00

14.00

11.30

3.20

3.98

3.19

Tramo1

B-A

2.00

0.14

14.00

23.00

11.30

2.73

2.85

1.94

Tramo2

B-C

2.00

0.21

14.00

18.00

11.30

4.42

5.01

3.72

Tramo2

C-B

2.00

0.21

14.00

14.00

11.30

4.80

5.97

4.78

Tramo3

C-D

2.00

0.20

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo3

D-C

2.00

0.20

0.00

19.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

0.00

16.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

0.00

14.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

14.00

18.00

11.30

2.74

3.26

2.30

Tramo6

C-F

4.70

0.13

14.00

23.00

11.30

2.53

2.81

1.80

Tramo7

C-H

3.90

0.16

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

0.00

19.00

11.30

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

20.41

23.88

17.72

TOTAL CON PROYECTO

25.58

30.22

30.06

0.13

2.44

1.02

BENEFICIOS BUSES AÑO BASE

58

Anexo II

BENEFICIOS PARA CAMIONES

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

Velocidad media

(Km)

(Veh/hora)

(Km/Hora)

Tasa de

Consumo

Ocupación Combustible (Pas/Veh)

(miles lt)

Costo

Costo

Operación

Tiempo

(miles US$) (miles US$)

Tramo 1

335

A-B

7.40

0.14

85.00

13.20

0.00

4.32

7.45

0.00

Tramo1

331

B-A

6.80

0.14

120.00

30.00

0.00

4.64

6.98

0.00

Tramo2

444

B-C

5.90

0.21

101.00

30.00

0.00

5.86

8.39

0.00

Tramo2

441

C-B

6.00

0.21

140.00

13.00

0.00

10.73

17.66

0.00

Tramo3

C-D

6.50

0.20

118.00

30.00

0.00

6.52

9.65

0.00

Tramo3

D-C

6.90

0.20

141.00

30.00

0.00

7.79

11.77

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

60.00

12.40

0.00

2.89

4.57

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

60.00

30.00

0.00

2.16

2.76

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

50.00

30.00

0.00

2.21

2.80

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

50.00

10.80

0.00

3.11

5.01

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

98.00

17.50

0.00

4.21

6.09

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

90.00

30.00

0.00

3.23

4.32

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

93.00

30.00

0.00

4.11

5.24

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

104.00

16.40

0.00

5.61

8.04

0.00

67.42

100.73

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

367

A-B

7.40

0.14

135.00

15.00

0.00

28.87

48.43

0.00

Tramo1

402

B-A

6.80

0.14

97.00

30.00

0.00

16.49

24.77

0.00

Tramo2

560

B-C

5.90

0.21

125.00

30.00

0.00

31.87

45.63

0.00

Tramo2

558

C-B

6.00

0.21

118.00

15.60

0.00

37.35

58.89

0.00

Tramo3

C-D

6.50

0.20

138.00

30.00

0.00

33.51

49.55

0.00

Tramo3

D-C

6.90

0.20

134.00

30.00

0.00

32.54

49.14

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

66.00

13.80

0.00

13.48

20.63

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

96.00

30.00

0.00

15.15

19.43

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

84.00

30.00

0.00

16.32

20.66

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

48.00

13.70

0.00

12.10

18.03

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

147.00

17.90

0.00

27.50

39.64

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

175.00

30.00

0.00

27.62

36.94

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

127.00

30.00

0.00

24.67

31.44

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

154.00

18.30

0.00

35.19

49.09

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

352.64

512.27

0.00

TOTAL SIN PROYECTO

420.06

613.00

0.00

59

Manual de Evaluación Socioeconómica

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

85.00

16.00

0.00

4.05

5.31

0.00

Tramo1

B-A

2.00

0.14

120.00

32.00

0.00

4.56

5.06

0.00

Tramo2

B-C

2.00

0.21

101.00

23.00

0.00

6.39

7.60

0.00

Tramo2

C-B

2.00

0.21

140.00

15.00

0.00

10.22

13.70

0.00

Tramo3

C-D

2.00

0.20

118.00

32.00

0.00

6.40

7.11

0.00

Tramo3

D-C

2.00

0.20

141.00

17.00

0.00

9.40

12.11

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

60.00

12.00

0.00

2.93

4.66

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

60.00

30.00

0.00

2.16

2.76

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

50.00

30.00

0.00

2.21

2.80

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

50.00

13.00

0.00

2.92

4.42

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

98.00

21.00

0.00

3.95

5.53

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

90.00

30.00

0.00

3.23

4.32

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

93.00

30.00

0.00

4.11

5.24

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

104.00

20.00

0.00

5.25

7.19

0.00

67.78

87.83

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

A-B

2.00

0.14

135.00

17.00

0.00

27.67

35.66

0.00

Tramo1

B-A

2.00

0.14

97.00

32.00

0.00

16.18

17.97

0.00

Tramo2

B-C

2.00

0.21

125.00

27.00

0.00

32.93

37.84

0.00

Tramo2

C-B

2.00

0.21

118.00

18.00

0.00

35.59

45.10

0.00

Tramo3

C-D

2.00

0.20

138.00

32.00

0.00

32.88

36.52

0.00

Tramo3

D-C

2.00

0.20

134.00

21.00

0.00

36.54

44.42

0.00

Tramo4

E-B

4.50

0.13

66.00

15.00

0.00

13.11

19.61

0.00

Tramo4

B-E

4.00

0.13

96.00

30.00

0.00

15.15

19.43

0.00

Tramo5

B-G

3.80

0.16

84.00

30.00

0.00

16.32

20.66

0.00

Tramo5

G-B

3.80

0.16

48.00

14.00

0.00

12.01

17.79

0.00

Tramo6

F-C

4.60

0.13

147.00

23.00

0.00

25.27

34.81

0.00

Tramo6

C-F

4.70

0.13

175.00

30.00

0.00

27.62

36.94

0.00

Tramo7

C-H

3.90

0.16

127.00

30.00

0.00

24.67

31.44

0.00

Tramo7

H-C

4.00

0.16

154.00

24.00

0.00

32.12

42.55

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

348.05

440.72

0.00

TOTAL CON PROYECTO

415.83

528.55

0.00

4.23

84.46

0.00

BENEFICIOS CAMIONES AÑO BASE

60

Anexo II

Ejemplo 3. Construcción de una Vialidad Nueva Se hace referencia a la Metodología de Evaluación de Proyectos Viales Tácticos, como un segundo tipo de proyectos que será tratado, ya que las metodologías aplicables a proyectos viales estratégicos escapan al alcance de este documento y corresponden al área de planeación de transporte. En este tipo de proyectos, se supone que las matrices origen-destino de viajes de autos y camiones son las mismas en la situación base que en la situación con proyecto. Sin embargo, las rutas utilizadas por estos vehículos para ir de su origen a su destino pueden variar entre la situación base y la situación con proyecto. En cuanto a los autobuses, pueden producirse cambios en las rutas, como consecuencia de la incorporación de nuevas vialidades, sólo en el caso de que ello sea aconsejable desde el punto de vista de planeación de transporte público. Aquí no basta con realizar aforos vehiculares, es necesario además realizar encuestas de origen/destino de los flujos de vehículos. La modalidad de realización de estas encuestas está condicionada por el tamaño del área de influencia del proyecto, si es pequeña, puede usarse el método de los números de placa, si es mayor, puede ser necesario entrevistar a los conductores. Al igual que en los ejemplos anteriores, las restricciones de costos del estudio respectivo usualmente permiten realizar una cantidad limitada de aforos y encuestas. Ello implica que las matrices origen/destino correspondientes a los períodos pico y valle, así como la matriz total anual, deben ser estimadas a partir de estos aforos y encuestas, utilizando supuestos razonables. Para obtener flujos en tramos o arcos de la red a partir de la matriz origen/destino se debe utilizar un modelo de asignación. Estos modelos usualmente trabajan calculando la mejor ruta (o las mejores), desde cada origen a cada destino, y asignando a cada una de estas rutas una fracción de los viajes totales. El resultado de la asignación es una serie de factores Pija, que representan la proporción de los viajes desde el origen i al destino j que utilizan el arco a. El modelo de asignación genera un conjunto de factores Pija para la situación base y un segundo conjunto para la situación con proyecto. Una vez obtenidos los flujos en cada tramo, se procede a calcular costos de operación, tiempos de viaje y beneficios en forma similar a la planteada en los casos anteriores. En este tipo de proyectos puede ocurrir que un vehículo que transita por vías que no tendrán obras experimente de todos modos ciertos beneficios. Este caso puede producirse cuando el flujo en la vía utilizada por este vehículo se reduce como consecuencia del proyecto, al ser otros vehículos atraídos hacia una vialidad nueva, como el grado de congestión de la vía depende de su capacidad y del flujo de vehículos que la está utilizando en un momento dado, el vehículo tendrá beneficios. Para una mejor comprensión de esta metodología se presentan a continuación un ejemplo numérico, que se refiere a la apertura de una nueva vialidad.

61

Manual de Evaluación Socioeconómica

La construcción de una vialidad, supongamos que en cierta ciudad se desea construir una vialidad nueva que comunique los puntos P y Q. Actualmente, los flujos que posiblemente utilizarían esta nueva vialidad utilizan los tramos existentes P-R , R-S y S-Q.

P

Q

R

S

Supongamos que al día de hoy esto es todo lo que se sabe del proyecto, y que se desea determinar si el proyecto es o no rentable. El cronograma sería aproximadamente el siguiente. Durante el año 1996 sería posible realizar aforos vehiculares, mediciones de velocidad de circulación, encuestas de origen-destino, estudios técnicos de las obras a nivel de anteproyecto y la evaluación económica del proyecto. Si resulta rentable, se deberá preparar los proyectos ejecutivos y luego construir las obras, lo cual probablemente tomará el resto de 1996 y el año 1997, por lo tanto, el año de puesta en servicio sería 1998 (o después, si se producen problemas). Por lo tanto, los flujos de 1996 deberán ser amplificados a 1998 según la tasa de crecimiento que haya sido estimada para cada tipo de vehículo. A continuación supondremos que los estudios ya se han hecho y que los resultados obtenidos son los indicados a continuación. Se puede suponer que se hizo una encuesta de origen destino con los siguientes resultados, ya ampliados a 1998, para la hora pico:

HORA PICO Origen / Destino P Q R S

P 60 410 50

Q 180 150 260

R 250 120

S 580 280 200

720

HORA VALLE Origen / Destino P Q R S

P 40 190 30

Q 100 90 110

62

R 150 80 420

S 290 100 120

Anexo II

Se supone que un modelo de asignación a la red entrega las siguientes proporciones que usa el proyecto: Origen / Destino P Q R S

P 0 100 0 70

Q 100 0 40 0

R 0 50 0 0

S 60 0 0 0

Con los datos anteriores se puede calcular el flujo en cada uno de los cuatro tramos de la red en la situación base y en la con proyecto, en hora pico y valle. Conocido el flujo se puede estimar velocidades. Se ha supuesto que existen flujos de camiones, que se comportan de modo similar a los automóviles y también que hay una línea de autobuses operando en el tramo P-R.

63

Manual de Evaluación Socioeconómica

EVALUACION ECONÓMICA DE PROYECTOS VIALES URBANOS

CIUDAD:

Proyecto: Ejemplo 3 Valor del tiempo de viaje (US$/hora)

Valores de Modelación Horas pico por día

Conductores de autos Pasajero auto

1.27 0.63 Horas valle por día

Pasajero bus

0.63 Días por año

RESULTADOS DE LA EVALUACION

Tasas de crecimiento 2.54 Autos

3.50 Inversión US$ Miles sin IVA

12.24 Buses

3.00 Vida útil (años)

304.80 Camiones

B/C

VAN

Razón

Valor

Costo

(Miles US$)

4257.00

TIR

15

2.80 Tasa de actualización (%)

TIRM

12.00

TIR 1

Tasa TIR Rentabilidad Interna Beneficio/ Actual Neto de Retorno Modificada Inmediata

INDICADORES DE RENTABILIDAD

Valores Base

%

%

%

2.50

7036.47

35.10

19.05

26.03

Sin Beneficios por Tiempo

1.85

4002.74

25.73

16.70

18.93

Costo + 25%, Beneficios - 25%

1.50

2928.36

20.31

15.06

18.71

Tasa de crecimiento nula

2.11

5209.48

31.73

17.71

26.03

Análisis de Sensibilidad:

Origen de los beneficios

Beneficios totales en miles de US$ Autos

Buses

Ahorro en costos de operación

5390.71

81.46

Reducción de tiempos de viaje

2443.19

590.55

TOTAL

7833.90

672.00

FLUJOS DE CAJA Inversión y Año Mantenimiento

Valor Residual VA

Beneficios por operación Autos

Buses

Camiones

Camiones 3228.57

Distribución porcentual %

Total

Autos

Buses

Camiones 27.51

Total

8700.73

45.94

0.69

74.15

0.00

3033.74

20.82

5.03

0.00

25.85

3228.57

11734.47

66.76

5.73

27.51

100.00

Beneficios por Tiempo Análisis de Sensibilidad Autos

Buses

Columnas auxiliares

0

-4257.00

-4257.00

-4257.00

1

-85.14

660.32

10.25

410.52

299.27

74.30

1369.52

1369.52

2

-85.14

683.43

10.56

422.01

309.75

76.53

1369.52

1417.13

1030.86 1020.28

3

-85.14

707.35

10.87

433.83

320.59

78.82

1369.52

1466.32

1066.91 1057.17

4

-85.14

732.11

11.20

445.98

331.81

81.19

1369.52

1517.14

1104.15 1095.28

5

-85.14

757.73

11.53

458.46

343.42

83.62

1369.52

1569.64

1142.59 1134.66

6

-85.14

784.26

11.88

471.30

355.44

86.13

1369.52

1623.87

1182.30 1175.33

7

-85.14

811.70

12.24

484.50

367.88

88.71

1369.52

1679.89

1223.30 1217.35

8

-85.14

840.11

12.60

498.06

380.76

91.38

1369.52

1737.77

1265.64 1260.76

9

-85.14

869.52

12.98

512.01

394.08

94.12

1369.52

1797.57

1309.37 1305.61

10

-85.14

899.95

13.37

526.35

407.88

96.94

1369.52

1859.35

1354.53 1351.94

11

-85.14

931.45

13.77

541.08

422.15

99.85

1369.52

1923.17

1401.16 1399.80

12

-85.14

964.05

14.19

556.23

436.93

102.84

1369.52

1989.10

1449.33 1449.26

13

-85.14

997.79

14.61

571.81

452.22

105.93

1369.52

2057.22

1499.07 1500.35

14

-85.14 1032.71

15.05

587.82

468.05

109.11

1369.52

2127.60

1550.44 1553.13

15

-85.14 1068.86

15.50

604.28

484.43

112.38

1369.52

2200.31

1603.50 1607.66

851.40

851.40

851.40 1064.25

851.40 -4698.00 5390.71

81.46

3228.57

64

2443.19

590.55

-4257.00 -5321.25 995.95

984.57

Anexo II

BENEFICIOS PARA AUTOS

Longitud

Flujo

Velocidad

(Km)

(Veh/hora)

(Km/Hora)

IRI Vía

Sentido

media

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

Tramo1

R-P

6.50

Tramo2

R-S

6.00

Tramo2

S-R

Tramo3

S-Q

Tramo3

Tasa de

Consumo

Ocupación Combustible (Pas/Veh)

(miles lt)

Costo

Costo

Operación

Tiempo

(miles)

(miles US$)

1010.00

22.30

1.86

341.84

213.41

1.50

520.00

22.30

1.86

175.99

109.88

48.99

2.58

1110.00

25.10

1.86

614.48

383.34

159.80

6.00

2.58

950.00

25.10

1.86

525.91

328.08

136.76

6.50

1.81

590.00

20.60

1.86

249.52

154.29

72.60

Q-S

6.50

1.81

460.00

20.60

1.86

194.54

120.29

56.61

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

10.00

1.86

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

10.00

1.86

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

95.15

0.00

0.00

0.00

2102.27

1309.29

569.90

195.41

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

540.00

26.90

1.75

813.96

520.65

Tramo1

R-P

6.50

1.50

260.00

26.90

1.75

391.91

250.68

94.09

Tramo2

R-S

6.00

2.58

600.00

27.00

1.75

1553.23

978.13

372.06

Tramo2

S-R

6.00

2.58

570.00

27.00

1.75

1475.56

929.22

353.46

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

300.00

25.80

1.75

555.08

353.07

136.58

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

220.00

25.80

1.75

407.06

258.92

100.16

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

10.00

1.75

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

10.00

1.75

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

5196.81

3290.66

1251.76

TOTAL SIN PROYECTO

7299.08

4599.95

1821.66

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

542.00

23.00

1.86

181.01

113.44

49.51

Tramo1

R-P

6.50

1.50

485.00

23.00

1.86

161.97

101.51

44.30

Tramo2

R-S

6.00

2.58

522.00

26.00

1.86

284.78

178.46

72.55

Tramo2

S-R

6.00

2.58

795.00

26.00

1.86

433.72

271.80

110.49

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

385.00

21.00

1.86

161.43

100.05

46.47

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

688.00

21.00

1.86

288.48

178.79

83.05

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

588.00

30.00

1.86

271.12

150.06

63.41

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

155.00

30.00

1.86

71.47

39.56

16.72

1854.00

1133.66

486.49

106.38

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

306.00

28.00

1.75

453.82

291.88

Tramo1

R-P

6.50

1.50

235.00

28.00

1.75

348.52

224.16

81.70

Tramo2

R-S

6.00

2.58

290.00

29.00

1.75

729.43

463.78

167.43

Tramo2

S-R

6.00

2.58

469.00

29.00

1.75

1179.66

750.04

270.77

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

185.00

27.00

1.75

335.98

215.02

80.48

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

314.00

27.00

1.75

570.26

364.95

136.60

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

310.00

32.00

1.75

671.61

374.22

145.22

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

101.00

32.00

1.75

218.82

121.92

47.31

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

4508.10

2805.96

1035.90

TOTAL CON PROYECTO

6362.10

3939.63

1522.39

936.98

660.32

299.27

BENEFICIOS AUTOS

AÑO

BASE

65

Manual de Evaluación Socioeconómica

BENEFICIOS PARA BUSES

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

(Veh/hora)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US$) (miles US$)

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

35.00

16.00

28.50

19.95

25.53

45.79

Tramo1

R-P

6.50

1.50

35.00

16.00

28.50

19.95

25.53

45.79

Tramo2

R-S

6.00

2.58

0.00

22.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

0.00

10.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

0.00

23.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

0.00

23.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

11.10

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

39.90

51.06

91.59

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

35.00

17.00

15.40

94.28

118.36

112.23

Tramo1

R-P

6.50

1.50

35.00

17.00

15.40

94.28

118.36

112.23

Tramo2

R-S

6.00

2.58

0.00

22.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

0.00

13.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

0.00

23.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

0.00

23.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

13.20

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

188.56

236.73

224.46

TOTAL SIN PROYECTO

228.46

287.79

316.05

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

35.00

17.00

28.50

19.56

24.56

43.10

Tramo1

R-P

6.50

1.50

35.00

17.00

28.50

19.56

24.56

43.10

Tramo2

R-S

6.00

2.58

0.00

16.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

0.00

12.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

0.00

24.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

0.00

17.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

12.00

28.50

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

25.00

28.50

0.00

0.00

0.00

39.13

49.12

86.20

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

35.00

18.00

11.30

92.55

114.21

77.78

Tramo1

R-P

6.50

1.50

35.00

18.00

11.30

92.55

114.21

77.78

Tramo2

R-S

6.00

2.58

0.00

18.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

0.00

14.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

0.00

19.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

16.00

11.30

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

25.00

11.30

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

185.11

228.42

155.55

TOTAL CON PROYECTO

224.23

277.54

241.75

4.22

10.25

74.30

BENEFICIOS BUSES AÑO

BASE

66

Anexo II

BENEFICIOS PARA CAMIONES

Longitud

Flujo

IRI Vía

Sentido

(Km)

(Veh/hora)

Velocidad

Tasa de

Consumo

Costo

Costo

media

Ocupación

Combustible

Operación

Tiempo

(Km/Hora)

(Pas/Veh)

(miles lt)

(miles US$) (miles US$)

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

151.50

18.50

0.00

78.64

122.63

0.00

Tramo1

R-P

6.50

1.50

78.00

18.50

0.00

40.49

63.14

0.00

Tramo2

R-S

6.00

2.58

166.50

22.00

0.00

140.21

208.46

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

142.50

22.00

0.00

120.00

178.41

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

88.50

18.00

0.00

55.95

87.64

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

69.00

18.00

0.00

43.62

68.33

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

478.91

728.60

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora PICO

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

81.00

18.50

0.00

202.61

315.95

0.00

Tramo1

R-P

6.50

1.50

39.00

18.50

0.00

97.55

152.13

0.00

Tramo2

R-S

6.00

2.58

90.00

22.00

0.00

365.23

543.00

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

85.50

22.00

0.00

346.97

515.85

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

45.00

18.00

0.00

137.09

214.73

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

33.00

18.00

0.00

100.53

157.47

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

0.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

0.00

10.00

0.00

0.00

0.00

0.00

SUBTOTAL Sin Proyecto Hora VALLE

1249.97

1899.14

0.00

TOTAL SIN PROYECTO

1728.88

2627.74

0.00

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

81.30

19.00

0.00

41.82

64.95

0.00

Tramo1

R-P

6.50

1.50

72.75

19.00

0.00

37.42

58.12

0.00

Tramo2

R-S

6.00

2.58

78.30

22.00

0.00

65.94

98.03

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

119.25

22.00

0.00

100.42

149.30

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

57.75

19.00

0.00

35.85

55.67

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

103.20

19.00

0.00

64.06

99.48

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

88.20

25.00

0.00

63.74

74.42

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

23.25

25.00

0.00

16.80

19.62

0.00

426.05

619.58

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora PICO

Tramo 1

P-R

6.50

1.50

45.90

19.00

0.00

113.78

176.69

0.00

Tramo1

R-P

6.50

1.50

35.25

19.00

0.00

87.38

135.70

0.00

Tramo2

R-S

6.00

2.58

43.50

22.00

0.00

176.53

262.45

0.00

Tramo2

S-R

6.00

2.58

70.35

22.00

0.00

285.49

424.45

0.00

Tramo3

S-Q

6.50

1.81

27.75

19.00

0.00

83.01

128.90

0.00

Tramo3

Q-S

6.50

1.81

47.10

19.00

0.00

140.88

218.79

0.00

Tramo4

P-Q

2.00

2.31

46.50

25.00

0.00

161.92

189.07

0.00

Tramo4

Q-P

2.00

2.31

15.15

25.00

0.00

52.76

61.60

0.00

SUBTOTAL Con Proyecto Hora VALLE

1101.75

1597.64

0.00

TOTAL CON PROYECTO

1527.79

2217.22

0.00

201.09

410.52

0.00

BENEFICIOS CAMIONES AÑO BASE

67

ANEXO III CONCEPTOS Y DEFINICIONES

Año de inversión: es el año durante el cual se construyen las obras. Año de puesta en servicio: es el año durante el cual las obras son puestas en servicio y por lo tanto se comienza a recibir beneficios. Beneficios directos: Ahorro de recursos u otros impactos que se producen como consecuencia directa de la puesta en servicio de las obras incluidas en el plan, con respecto a la situación base, para cada uno de los años de la vida útil del plan. En el caso de obras viales urbanas, los principales beneficios directos son: ahorro en costos de operación de los vehículos; menor tiempo de viaje de los pasajeros; mejoramiento en las condiciones de circulación para peatones y ciclistas; mejoramiento de las condiciones ambientales (polvo, lodo, paisaje, imagen urbana, contaminación atmosférica, ruido, etc.); mejoramiento de las condiciones de seguridad (reducción de accidentes); valor residual de las obras. Beneficios indirectos: comprenden aspectos relacionados con desarrollo urbano, impactos sociales sobre sectores de pobreza, incremento en la salud de la población e impactos políticos. Carácter económico de un proyecto: cuando su factibilidad depende de la existencia de una demanda real en el mercado por el bien o servicio, a los niveles de precio previstos. Carácter social de un proyecto: cuando la decisión de realizarlo no depende de los consumidores del bien o servicio de que puedan pagar el precio, el cual será cubierto total o parcialmente por presupuesto publico, tarifas diferenciales o subsidios. Costos económicos: Valor económico de los recursos necesarios para materializar las obras y realizar su mantenimiento durante su vida útil. Evaluación: Proceso de encontrar el mejor plan. Evaluación privada: Cálculo de los beneficios y costos monetarios de un plan que son percibidos o pagados por un agente determinado. Evaluación socioeconómica: Cálculo de los beneficios y costos económicos de un plan, sea cual sea el agente que los percibe o soporta. Evolución futura de la ciudad: comprende aspectos tales como la población que residirá en sus diversas zonas, la localización de las diversas actividades (trabajo, estudio, comercio, etc.), la cantidad de viajes de personas que se producirán (distribuidos según su origen, destino, hora de viaje, propósito, modo de transporte, ruta usada), la cantidad de transportación de cargas. Plan: lista coherente de proyectos que pueden ser ejecutados en conjunto.

69

Manual de Evaluación Socioeconómica

Proyecto de inversión en una vialidad urbana: conjunto coherente e indivisible de obras viales urbanas. Proyecto vial de ámbito local: es un proyecto cuya ejecución, (al menos aproximadamente), no altera la evolución futura de la ciudad. Ello implica, entre otras materias, que los flujos en cada tramo de cada vía son los mismos en la situación base que en la situación con proyecto. Proyecto vial estratégico: es un proyecto cuya ejecución, (comparando la situación base con la situación con proyecto), puede llegar a modificar el total de viajes en la ciudad, así como su origen, destino, hora de viaje, propósito, modo de transporte y ruta. Proyecto vial táctico: es un proyecto cuya ejecución, (comparando la situación base con la situación con proyecto), sólo modifica la ruta seguida por algunos vehículos, sin modificar el total de viajes en la ciudad, como tampoco su origen, destino, hora de viaje, propósito, modo de transporte. Recursos: Cualquier elemento utilizado en la materialización de las obras que pueda tener un uso alternativo. Incluye afectaciones de propiedades, materiales, trabajadores, operación de maquinaria, etc. No incluye simples traspasos de dinero tales como el pago de impuestos. Situación base: proyección de la evolución futura de la ciudad, durante la vida útil de las obras, en el supuesto de que el plan no se lleve a cabo, pero sí se ejecutan las acciones de mantenimiento rutinario de vías y gestión de tránsito que sean necesarias. Situación con proyecto: proyección de la evolución futura de la ciudad, durante la vida útil de las obras, en el supuesto de que el plan se materialice. Tasa de actualización: Valor que refleja la preferencia social por beneficios presentes en relación a los futuros. Por ejemplo, una tasa de actualización del 8% significa que percibir 100 unidades de beneficio en cierto año es tan bueno como percibir 108 unidades al año siguiente. Vida útil: Tiempo que transcurre desde la entrada en operación de la obra hasta el momento en que debe ser reconstruida o abandonada. Valor residual: Es un valor que equivale al conjunto de beneficios que la materialización del proyecto puede generar con posterioridad al término de su vida útil.

70

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO VIII

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. CRITERIO DE ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL EN ESTUDIOS DE TRANSPORTE URBANO................................................................. 1 SITUACIÓN ACTUAL. ........................................................................................... 2 IDENTIFICACIÓN DE POSIBLES IMPACTOS ...................................................... 3 MEDIDAS DEL IMPACTO. .................................................................................... 4 INTERPRETACIÓN DE DATOS. ...........................................................................

1 1 1 1 2

CAPÍTULO II. ÍNDICE GENERAL DE ESTUDIOS DE IMPACTO EN LA CALIDAD DEL AIRE Y LA IMAGEN URBANA POR FUENTES MÓVILES Y POR RUIDO ....... 3 CAPÍTULO III. CALIDAD DEL AIRE.......................................................................... 5 1 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS PRINCIPALES .................................................. 5 1.1 Plan de Transporte ....................................................................................... 5 1.2 Verificación ................................................................................................... 6 1.3 Factores Determinantes de la Calidad del Aire............................................. 6 2 CONTAMINANTES EMITIDOS POR FUENTES MÓVILES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL AIRE ..................................................................... 7 2.1 Partículas...................................................................................................... 7 2.2 Oxidos de Azufre .......................................................................................... 9 2.3 Hidrocarburos ............................................................................................... 10 2.4 Oxidos de Nitrógeno ..................................................................................... 12 2.5 Monóxido de Carbono .................................................................................. 13 2.6 Oxidantes Fotoquímicos ............................................................................... 14 2.7 Plomo ........................................................................................................... 15 2.8 Olores ........................................................................................................... 16 3 MITIGACION.......................................................................................................... 17 CAPÍTULO IV. RUIDO............................................................................................... 19 1 VARIABLES A CONSIDERAR Y EVALUAR.......................................................... 19 1.1 Amplitud........................................................................................................ 19 1.2 Intensidad ..................................................................................................... 19 1.3 Frecuencia .................................................................................................... 20 2 ACTIVIDADES QUE CREAN RUIDO EN PROYECTOS DE TRANSPORTE URBANO ...................................................................................... 21 2.1 Construcción................................................................................................. 21 2.2 Tránsito Vehicular......................................................................................... 21 3 EFECTOS DEL RUIDO ......................................................................................... 21 3.1 Efectos Fisiológicos ...................................................................................... 22 3.2 Efectos Psicológicos..................................................................................... 22 3.3 Efectos en la Comunicación ......................................................................... 23 3.4 Efectos en el Trabajo y Quehaceres Diarios ................................................ 23 3.5 Efectos en el Comportamiento Social........................................................... 23 4 LÍMITES TEMPORALES Y ESPACIALES ............................................................. 23 5 EFECTOS SECUNDARIOS................................................................................... 24 6 CASOS ESPECIALES........................................................................................... 24 7 MITIGACIÓN.......................................................................................................... 24 i

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

CAPÍTULO V. IMAGEN URBANA............................................................................. 25 1 EFECTOS.............................................................................................................. 25 2 VARIABLES........................................................................................................... 25 3 EVALUACION DE PAISAJES................................................................................ 26 4 EVALUACIÓN E INTERPRETACION DE DATOS................................................. 27 5 CONDICIONES ESPECIALES .............................................................................. 28 6 MITIGACIÓN.......................................................................................................... 28

ii

CAPÍTULO I. CRITERIO DE ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL EN ESTUDIOS DE TRANSPORTE URBANO Al analizar una propuesta de trabajo en el sector de transporte urbano, desde el punto de vista del impacto al medio ambiente, deben considerarse cuatro puntos: (1) la situación actual del medio ambiente, (2) la identificación de los posibles impactos a consecuencia del trabajo propuesto, (3) la medida del impacto y (4) la interpretación de los datos obtenidos.

1

SITUACIÓN ACTUAL

En la descripción de la situación actual se deben tomar en cuenta la calidad del aire, el ruido y la imagen urbana existentes antes de comenzar las obras. Esta parte del estudio debe comenzar con un acopio de la información existente en dependencias de gobierno federal y local, municipios, universidades, etc. que puedan haber desarrollado estudios ambientales en el pasado. Luego se debe visitar el lugar de estudio tomando notas en detalle de estas variables, entrevistando habitantes del área y, en ciertos casos, por medio de encuestas con preguntas específicas.

2

IDENTIFICACIÓN DE POSIBLES IMPACTOS

Los posibles impactos deben incluir los impactos directos e indirectos del proyecto presentado, incluyendo: •

Predicciones acerca de concentraciones de contaminantes

•

Impactos en la salud humana

•

Impactos en el bienestar social

•

Impactos en la economía

Las metodologías utilizadas deben ser descritas para cada categoría considerada (imagen urbana, ruido y calidad del aire), duración de los proyectos (impactos a corto o largo plazo, impactos durante las obras y luego de terminadas las mismas) y las fuentes de información utilizadas.

3

MEDIDAS DEL IMPACTO

Indicadores específicos para ser utilizados en la evaluación cuantitativa del impacto deben ser sugeridos o recomendados. Se deben describir en detalle las metodologías utilizadas para estimar la magnitud del error introducido al medir el significado del impacto total. Aquí se debe enfatizar el uso de medidas objetivas y no subjetivas, y el uso de opiniones profesionales en cada tema.

1

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

4

INTERPRETACIÓN DE DATOS

Dependiendo del tipo de estudio, los impactos deben interpretarse en escalas puntuales, locales o regionales. Se deben especificar los criterios y suposiciones empleados y describir el grado de certeza o confidencia de los resultados. También se debe presentar una descripción de los impactos que tengan poca probabilidad de suceder, pero que de presentarse, produzcan efectos muy grandes e importantes.

2

CAPÍTULO II. ÍNDICE GENERAL DE ESTUDIOS DE IMPACTO EN LA CALIDAD DEL AIRE Y EN LA IMAGEN URBANA POR FUENTES MÓVILES Y POR RUIDO Este índice es una guía informativa del formato en que se deben presentar los estudios: 1.

2.

3.

Introducción 1.1

Descripción de la ciudad

1.2

Descripción del estudio

Revisión de leyes, reglamentos y estándares 2.1

Calidad del aire

2.2

Emisiones por fuentes móviles

2.3

Ruido

Recopilación de datos 3.1

Datos existentes 3.1.1

4.

3.2

Equipos y metodologías de muestreo y de monitoreo

3.3

Descripción cualitativa del medio ambiente en la ciudad

Revisión del estudio de transporte 4.1

5.

Descripción del parque vehicular

Descripción de las condiciones ambientales existentes 4.1.1

Descripción cuantitativa de la calidad del aire en la ciudad

4.1.2

Descripción cuantitativa del ruido en la ciudad

4.4

Predicción de impactos

4.5

Medidas de mitigación

Conclusiones y recomendaciones

3

CAPÍTULO III. CALIDAD DEL AIRE 1

INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS GENERALES

El objetivo de estudiar la calidad del aire y de controlar las emisiones de contaminantes atmosféricos por fuentes móviles, es el mantener un nivel de calidad para proteger la salud humana y el bienestar social. El bienestar social incluye la protección de plantas y animales, la prevención del deterioro de materiales (óxidos de metales, etc.) y el mantenimiento de los niveles naturales de visibilidad. Para determinar los niveles tolerados de contaminantes en el aire se han llevado (y aún se llevan) a cabo estudios epidemiológicos y toxicológicos de los efectos de varias concentraciones de estos contaminantes. Es de estos estudios que se derivan los estándares de la calidad del aire. Ciertos contaminantes presentan efectos nocivos a diferentes concentraciones en personas que en animales o vegetales y, por ello, existen distintos estándares. En EE.UU. se diferencian los estándares primarios (para proteger la salud humana) de los secundarios (para proteger el bienestar social). Para lograr niveles deseables de la calidad del aire, se debe seguir una política de implementación de ciertas estrategias y tácticas como se ilustra a continuación: OBJETIVO:

Mantener la calidad del aire para proteger la salud humana y el bienestar social

POLITICA:

Mantener los estándares y control de emisiones

ESTRATEGIAS:

Plan regional de calidad del aire

Control de emisión de contaminantes

TACTICAS:

Plan de transporte

Tecnología de control (Verificación)

1.1

Plan de Transporte

Los distintos diseños y usos del transporte influyen en el tipo y la cantidad de contaminantes emitidos al medio ambiente. Por ejemplo, a alta velocidad en un viaje continuo, los automóviles emiten niveles inferiores de hidrocarburos y de monóxido de carbono y más óxidos de nitrógeno. Lo contrario sucede a velocidades bajas. Además, al parar y recomenzar la marcha, los motores emiten más contaminantes que durante viajes continuos, sin detenerse. Esta característica puede ser usada como un argumento para crear carreteras de alta velocidad como táctica de control de la contaminación por fuentes móviles. Pero se debe tener en cuenta también que la creación de estas carreteras pueden atraer más tráfico a la región considerada y así, como consecuencia, un aumento de emisiones por fuentes móviles.

5

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

Medidas menos costosas pueden utilizarse como alternativas a la construcción de nuevos caminos y carreteras, como es el caso de la sincronización de semáforos en cruces importantes. Los estudios de transporte urbano deben fomentar y estimular el uso de transporte público, el uso compartido de vehículos (carpooling), y otras medidas particulares a cada ciudad.

1.2

Verificación

La táctica más común para lograr reducciones de contaminantes por fuentes móviles es la instalación uniforme de tecnologías de control de emisión. Esta medida es relativamente fácil de fomentar y no requiere un cambio de comportamiento por parte del sector de la población afectado. Estos requisitos incluyen una inspección semianual o anual (verificación) y un mantenimiento de los equipos de control de emisiones en los vehículos (convertidor catalítico). Estas tácticas a veces no sirven en la práctica por corrupción de las estaciones de inspección de vehículos (la compra de calcomanías sin la inspección del vehículo), la desconexión del convertidor catalítico en zonas en que la gasolina sin plomo es más cara que la gasolina con plomo, etc. La selección de tácticas es un proceso interactivo que incluye ajustes sucesivos, hasta que se llega a un equilibrio entre los objetivos sociales y el deseo de la sociedad de hacer sacrificios para lograr esos objetivos.

1.3

Factores Determinantes de la Calidad del Aire

La calidad del aire está determinada por factores del medio ambiente que pueden ser divididos en dos clases: 1)

Elementos característicos del medio ambiente: • • • • • • •

2)

Temperatura Humedad Viento (velocidad y dirección) Altura de mezcla de aire en la atmósfera Régimen de lluvias Presión atmosférica Topografía

Emisiones antropogénicas, dentro de las cuales se encuentran las emisiones por fuentes móviles: • • • • •

Polvo Humo Gases Vapores Partículas

En un estudio de transporte primero se deben considerar las condiciones existentes en el área de estudio (elementos característicos del medio ambiente y emisiones antropogénicas) y, a 6

Calidad del Aire

partir de estos datos básicos, predecir el impacto que el plan presentado tendrá sobre dichas condiciones.

2

CONTAMINANTES EMITIDOS POR FUENTES MOVILES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL AIRE

Existen ocho contaminantes emitidos por fuentes móviles que deben ser considerados: (1) partículas, (2) óxidos de azufre, (3) hidrocarburos, (4) óxidos de nitrógeno, (5) monóxido de carbono, (6) oxidantes fotoquímicos (ozono), (7) metales (plomo) y (8) olores. A continuación se describe cada uno de estos contaminantes.

2.1

Partículas

El transporte produce partículas por combustión (especialmente los motores diesel), por desgaste de neumáticos y frenos y por la suspensión de polvos en caminos no pavimentados. a)

Efectos

Las partículas de mayor porte (>10 um) luego de entrar al sistema respiratorio humano son atrapadas por el mucus de la región tráqueo-bronquial, son movidas por cilias y finalmente son excretadas al exterior, o son tragadas entrando así al sistema digestivo. Por otro lado, las partículas producidas por la combustión de productos de petróleo son, en general, mucho más pequeñas (115 dB(A) 140 dB(en el oído)

cualquiera 16 hr 8 hr 4 hr 2 hr 1 hr 30 min 15 min 7.5 min nunca 100 usec

55-60 dB(A) 35-45 dB(A)

cualquiera cualquiera

Frecuencia

Debido a la frecuencia, el ruido se mide típicamente utilizando un factor para obtener un valor total del ruido. Cuando el ruido es medido utilizando la escala de decibeles (dB, para respuestas o reacciones del oído humano) se les llama medidas dBA. A estos valores también se les refiere como el nivel de ruido de una comunidad. La siguiente tabla presenta algunos ejemplos de niveles de sonido o ruido en dBA para distintas actividades: RUIDO AL AIRE LIBRE

(dBA) 0

RUIDO DENTRO DE EDIFICIOS Límite de audición

10 Estudio de grabación 20 Zona rural de noche

Dormitorio de noche 30

Zona suburbana de noche

Biblioteca 40

Zona urbana de noche 50 Oficina grande 60 Zona comercial

Conversación a 1 m 70

Zona urbana ruidosa de día

Gritos a 1 m 80

Camión diesel a 15 m Tráfico a 10 m

Licuadora a 1 m 90 Dentro del metro (Nueva York) 100

Jet volando a 300 m 110

20

Orquesta de rock

Imagen Urbana

La escala de dBA está basada en el carácter instantáneo de un sonido o ruido. El ruido producido por carreteras y caminos se puede evaluar de una mejor manera integrando en una unidad de tiempo las características del ruido. Los impactos del tráfico en el nivel de ruido pueden predecirse de dos maneras: a)

Regulando los niveles de ruido en dBA.

b)

Prediciendo los niveles de ruido que aumentarán de una manera significativa los niveles de ruido existentes en el área de estudio.

2

ACTIVIDADES QUE CREAN RUIDO EN PROYECTOS DE TRANSPORTE URBANO

2.1

Construcción

La construcción de caminos y carreteras es una fuente de ruido por medio del uso de vehículos (camiones, automóviles), maquinaria de construcción (excavadoras, pavimentadoras, etc.) y herramientas a motor (sierras eléctricas, rompedoras de pavimento neumáticas, etc.). Este ruido afecta a las personas que trabajan en el proyecto, a la comunidad y a la gente que viaja en los alrededores. Esta fuente de ruido es temporaria y cesa al finalizar las obras.

2.2

Tránsito Vehicular

Los vehículos que utilizan carreteras, calles y caminos son una fuente de ruido que afecta a la comunidad, siendo los camiones y los ómnibus la fuente de ruido más importante durante las horas del día. De noche, cualquier tipo de tránsito vehicular puede convertirse en un impacto por ruido. La creación de carreteras grandes asimilan un mayor número de vehículos, lo que produce un efecto de ruido "en grupo" haciendo así más dificultosa la comunicación en las cercanías de estas carreteras.

3

EFECTOS DEL RUIDO

El ruido en el medio ambiente se refleja en varios efectos, de los cuales podemos destacar los siguientes: 1) 2) 3) 4) 5)

Efectos fisiológicos Efectos psicológicos Efectos en la comunicación Efectos en el trabajo y quehaceres diarios Efectos en el comportamiento social

A continuación se describen estos cinco puntos en detalle.

21

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

3.1

Efectos Fisiológicos

El ruido puede afectar el cuerpo humano de tres maneras: a)

Sistemas internos. Estos son los sistemas fisiológicos esenciales, por ejemplo: el sistema cardiovascular (corazón, pulmones), gastrointestinal (estómago, intestinos), nervioso (nervios), muscular, endocrinal (glándulas). Cuando el ruido es percibido por las fibras nerviosas del oído éste puede afectar indirectamente los sistemas internos. Si el ruido es muy intenso, los vasos sanguíneos se contraen, aumenta el pulso, la respiración, la tensión y la fatiga, y puede causar mareos y pérdida del equilibrio. Estos efectos son generalmente temporarios y el cuerpo humano se adapta a ellos. Este proceso de adaptación es una indicación de cambio en las funciones del cuerpo humano y por ello no es deseable. Ruidos fuertes pueden afectar también la coordinación de movimientos y hacer más lentas las reacciones, lo que produce comportamientos erróneos.

b)

Límite auditivo. Límite auditivo se define como el ruido de nivel más bajo que se puede percibir por el oído humano. Si el límite auditivo de una persona es más alto que lo normal, esta sordera parcial indica un efecto negativo. El ruido puede causar sordera total (temporal o permanente) y puede causar un sonido molesto en los oídos. Sordera, de cualquier grado, es un problema serio ya que causa accidentes por la dificultad de oír señales de atención, órdenes, etc. Además, la sordera puede traer aparejado problemas sociales, económicos, psicológicos y fisiológicos.

c)

Dormir. Este es un proceso natural, de descanso, el cual es esencial para mantener normal el cuerpo y la mente humanos. El ruido puede afectar la profundidad, continuidad, duración y el valor de recuperación mental del dormir. Esto se ve reflejado en irritabilidad, cambios de comportamiento y cansancio. Además, el descanso y el dormir son esenciales para la recuperación de personas enfermas. Por estas razones es importante que el ruido se mantenga a un mínimo durante las horas de la noche y en las cercanías de hospitales.

También se han descrito los efectos del ruido y del stress en fetos humanos, los que antes se creía estaban aislados completamente del medio ambiente exterior.

3.2

Efectos Psicológicos

El ruido puede afectar la estabilidad mental y la respuesta psicológica de una persona (mal humor, ansiedad, miedo, etc.). Mientras que el ruido por transporte no es causa de enfermedades mentales, éste agudiza problemas de personas que sufren de depresión y otras enfermedades mentales. Existen estudios que describen un número mayor de personas admitidas a hospitales mentales en zonas de impactos por ruido que en zonas residenciales más tranquilas.

22

Imagen Urbana

3.3

Efectos en la Comunicación

El ruido puede afectar conversaciones de persona a persona y conversaciones telefónicas. La capacidad o facultad de transmitir y de recibir información, señales, mensajes y órdenes es esencial en la vida diaria de la gran mayoría de la gente. Interferencias temporales o interrupciones en la comunicación son molestas y hasta pueden ser peligrosas. 3.4

Efectos en el Trabajo y Quehaceres Diarios

El ruido puede afectar la capacidad humana de llevar a cabo tareas mecánicas y mentales a través de: •

Incremento de la tensión muscular

•

Distracción y falta de concentración

•

Enmascaro de señales auditivas

•

Alarma causada por ruidos de alta intensidad

Las tareas mecánicas se ven afectadas por un aumento de errores y se requiere un esfuerzo más grande para mantenerse alerta. Las tareas mentales (por ejemplo la solución de problemas, la concentración creativa, etc.) se ven más afectadas por el ruido. Por eso es importante mantener el impacto por ruido a un nivel bajo en áreas de oficinas. También se han desarrollado estudios del comportamiento de operarios en fábricas con altos índices de ruido y se llegó a la conclusión que estas personas son más agresivas, menos sociales y se irritan más fácilmente que obreros que trabajan en condiciones más calmadas. 3.5

Efectos en el Comportamiento Social

El comportamiento social se refiere a la habilidad de un individuo de funcionar normalmente a un nivel interpersonal. Areas de actividad social pueden ser afectadas por el ruido. Las zonas abiertas son las primeras en ser afectadas, limitando así la actividad social adentro de edificios, cambiando las costumbres locales (comer al aire libre, plazas de juegos de niños, etc.).

4

LÍMITES TEMPORALES Y ESPACIALES

Una actividad que produce ruido, en este caso particular el tránsito, debe ser localizado espacialmente de manera tal que el impacto en la comunidad sea mínimo. El aislamiento puede ser llevado a cabo por cambios en la localización geográfica y con el uso de barreras naturales (vegetación, colinas, etc.). Los impactos de ruido afectan a la población en una manera distinta de día que de noche. El ruido producido por el tránsito se tolera durante el día pero de noche se espera que sea de un nivel mucho menor. Las actividades sociales en general se desarrollan en las cercanías de las residencias y zonas de recreo (calles peatonales, teatros, etc.). El ruido producido por el tránsito debe ser considerado al planear vialidades en estas áreas. 23

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

5

EFECTOS SECUNDARIOS

Impactos del ruido traen aparejados efectos secundarios tales como la disminución en la eficiencia de trabajo, un incremento en la tasa de accidentes, falta de concentración y stress. Si la modificación del tránsito produce un incremento en la cantidad y la calidad del ruido, este impacto puede producir un cambio en el uso del área afectada, con consecuencias socioeconómicas negativas.

6

CASOS ESPECIALES

Hay que considerar tres casos especiales de impacto por ruido producido por cambios en el transporte urbano: a)

Sordera parcial, causada por estar expuesto a ruidos de alta magnitud (mofles rotos de vehículos pesados, bocinas de camiones, etc.).

b)

Sordera parcial, causada por maquinaria de construcción de calles y caminos (perforadoras neumáticas, etc.).

c)

Insomnio, causado por el incremento de transporte urbano en zonas residenciales.

Las fuentes de ruido deben mantenerse a distancias prudentes de escuelas, hospitales, asilos de ancianos, bibliotecas, iglesias, teatros, etc., por lo tanto la vialidad y el transporte urbano deben ser planeados de acuerdo a ello.

7

MITIGACIÓN

El mejor método de reducir, o de eliminar, el ruido es, obviamente, reducir las fuentes del mismo. El transporte urbano se puede redistribuir con cambios en las vialidades y el ruido se puede disminuir con las siguientes medidas: a)

Menor número de vehículos en el área afectada por medio de la redistribución del mismo.

b)

Uso de barreras naturales (vegetación) o artificiales (murallas) para separar áreas de tránsito en zonas residenciales.

c)

Mantenimiento de mofles en automóviles, camiones, ómnibus y motocicletas.

d)

Limitar el uso del claxon a casos necesarios y evitar su uso desmesurado como se nota diariamente en las ciudades mexicanas medias.

Como medida preventiva, durante el período de construcción de caminos y carreteras, el personal expuesto al ruido de maquinarias (perforadoras, camiones, pavimentadoras, etc.) debe usar protección auditiva.

24

CAPÍTULO V. IMAGEN URBANA Los impactos de proyectos de transporte sobre la imagen urbana incluye cambios percibidos por medio de los sentidos, como son la vista, el oído y el olfato. Los criterios de tolerancia de cambios en la imagen urbana están basados en criterios que pueden variar según las zonas y las ciudades consideradas. Los cambios visuales son probablemente los más familiares como los cambios estéticos y modificaciones de paisajes. Para la evaluación ambiental de la imagen urbana se deben incluir las siguientes áreas: a.

Deterioro del paisaje: donde la creación de caminos rurales y los asentamientos reducen el paisaje visual a través de la pérdida de la vegetación. La primera medida de mitigación incluye el diseño de un proyecto que se combine con el paisaje.

b.

Basura: el aumento de los viajes por los caminos aumenta los problemas de basura en las orillas de los caminos.

c.

Erosión de tierra: bajo los caminos rurales puede ocurrir erosión de la tierra debido a una dispersión inadecuada del agua de lluvia.

d.

Expansión urbana: los proyectos de transporte atraen industrias de servicio a lo largo de los caminos, los cuales reducen significativamente la perspectiva visual del área.

e.

Ruido y polvo: Los proyectos de transporte pueden provocar impactos de polvo y ruido en poblaciones localizadas cerca de los caminos.

1

EFECTOS

En general, cualquier actividad que altere la calidad o las características típicas de una zona se consideran como efectos en la imagen urbana. Percepciones visuales pueden ser alteradas por actividades de construcción, forestación, recreación, transporte, manejo de tierras y cualquier otro proyecto que incluya cambios de paisaje. También se deben considerar efectos en la imagen urbana que afecten los sentidos del oído y del olfato debido a la presencia de actividades industriales, incineradores, operaciones de transporte aéreo, disposición de desechos, etc.

2

VARIABLES

Debido a los distintos valores y percepciones que las poblaciones tienen con respecto a la belleza del medio ambiente, la cuantificación de los impactos sobre la imagen urbana es un proceso muy delicado. Por el contrario, es más fácil llegar a acuerdos sobre lo que es feo o indeseable. La formulación de criterios de imagen urbana debe ser llevada a cabo por personas que han tenido experiencia en proyectos, tomando en cuenta la sensibilidad de los habitantes del área a los cambios estéticos. Las técnicas de medida de estas variables son básicamente de dos tipos: 25

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

1)

Subjetivo: donde los procedimientos de análisis cualitativo están basados en el diseño de un profesional experto en el tema.

2)

Objetivo: Donde los procedimientos de análisis cuantitativo están basados en valores dados por estudios previos, por libros y tablas, etc. Lo básico de esta metodología es la creación y el establecimiento de estándares, controles arquitectónicos, decretos de ubicación de letreros y otras obstrucciones de la vista en carreteras y criterios paisajísticos.

3

EVALUACIÓN DE PAISAJES

A continuación se presentan los pasos a seguir en la evaluación de un paisaje: a.

b.

c.

Características del paisaje: 1.

Definición de límites: topográficos, físicos, etc.

2.

Formas generales del terreno

3.

Tipos de vegetación

4.

Rasgos característicos: colinas, valles, etc.

5.

Límites de tierra-agua: condiciones y calidad

6

Clima

7.

Rasgos culturales: objetos artificiales, transporte, estructuras, etc.

8.

Otras estructuras naturales y artificiales características de la zona

Componentes mayores: 1.

Unidad: la cohesión de las partes en una única unidad armoniosa

2.

Presencia o ausencia de un factor dominante en la zona

3.

Variedad: diversidad sin confusión y estímulo visual

Componentes menores: 1.

Textura: identificación de la calidad de la vista (suave, abrupta, etc.) debido a la presencia de árboles, rocas, etc.

2.

Color: tipo(s) de luz, brillo, variedad e intensidades

3.

Contraste: de colores, formas y textura

26

Imagen Urbana

d.

4

4.

Uniformidad: similitud entre distintos componentes

5.

Escala: comparación de proporciones entre distintos objetos dentro del paisaje

Características cambiantes: 1.

Distancia: proximidad de los componentes dentro del paisaje

2.

Posición del observador: calidades estéticas debidas a la distinta posición del observador

3.

Tiempo de observación del paisaje

4.

Tiempo: cambios diarios y de estaciones

5.

Estado mental del observador: humor, valores, anticipaciones

EVALUACIÓN E INTERPRETACIÓN DE DATOS

A pesar de lo dificultoso que significa el cuantificar los impactos en la imagen urbana se han desarrollado varios métodos de evaluación e interpretación de datos. Estas metodologías tienen dos formas generales: a)

Metodologías numéricas. Valores numéricos relativos son dados relativamente a varios factores extrínsecos e intrínsecos que forman parte de la imagen urbana, teniendo en cuenta el valor individual y como parte del conjunto de los factores estudiados. Con estos procedimientos se logra dar un valor cuantitativo a las relaciones visuales, se le da un valor a los recursos estéticos y se describen las implicaciones de los cambios en la imagen urbana.

b)

Metodologías no-numéricas. Estas que ponen énfasis en los atributos visuales en una forma similar a la anterior, pero que evalúa a los elementos estéticos en términos de un análisis comparativo basado en un criterio preestablecido. Estos métodos no asignan valores numéricos pero, en algunos casos, se asigna un valor negativo. Los estudios se pueden agrupar en dos categorías:

1)

Metodologías visuales: en las cuales se lleva a cabo un inventario de los componentes visuales del medio ambiente y son estudiados por los profesionales a cargo del proyecto.

2)

Metodologías del análisis hecho por el usuario final del área: se debe identificar los sentimientos del público acerca de varios atributos estéticos de la zona y cómo reaccionarían frente a los impactos potenciales identificados.

27

Manual de Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano

5

CONDICIONES ESPECIALES

Debido a que el valor, la importancia y la expresión de belleza en la imagen urbana varía con cambios de percepción, es muy importante notar que las siguientes condiciones tienen mucha importancia en la determinación de los impactos en la imagen urbana: a)

El estado mental del observador: factores actuales perceptivos del medio ambiente y de la vida diaria en conjunto con experiencias pasadas y expectativas futuras, pueden causar impresiones variadas de la calidad de la imagen urbana.

b)

Experiencias pasadas y características socioeconómicas del observador: la cultura y las situaciones económica y social del observador influencian la perspectiva de análisis de las calidades de la imagen urbana.

c)

Contexto de la observación: en ciertos casos la estructura analizada se encuentra fuera de lugar y sería aceptable en otro lugar o bajo distintas condiciones.

6

MITIGACIÓN

Los impactos ambientales sobre la imagen urbana son frecuentemente muy controversiales. A pesar de que generalmente la gente quiere vivir en zonas con aire de buena calidad, aguas limpias, paisajes naturales, y serenidad, los factores económicos y otros "hechos de vida" hacen que esto no sea siempre posible. De todas maneras varios impactos sobre la imagen urbana pueden ser minimizados y deben tomarse en cuenta en la etapa de planificación. Estos varían mucho con las zonas del proyecto, la población, etc. y en última instancia con el beneficio económico y/o social que traerá aparejado un cambio en la estética local, el que es determinado por los valores intrínsecos a la zona de estudio.

28

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO IX

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Normales y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

i

CONTENIDO

CAPÍTULO I. INTRODUCCION................................................................................ 1 1 OBJETIVOS GENERALES.............................................................................. 1 2 RECURSOS NECESARIOS............................................................................ 2 2.1 Recursos de Datos ................................................................................. 2 2.2 Recursos Humanos................................................................................. 2 2.3 Recursos de Tiempo y Dinero ................................................................ 2 2.4 Plan de Muestreo.................................................................................... 2 3 GRADO DE CONFIANZA................................................................................ 3 3.1 Replicabilidad ........................................................................................ 3 3.2 Subjetividad ............................................................................................ 3 3.3 Ambigüedad............................................................................................ 3 4 FLEXIBILIDAD. ............................................................................................... 3 5 CLASES DE INSTRUMENTOS UTILIZADOS................................................. 3 6 TRABAJO DE LOS TECNICOS DE CAMPO .................................................. 4 7 PARAMETROS DE LA CALIDAD DEL AIRE .................................................. 5 8 CONTROL DE CALIDAD EN ACTIVIDADES DE MUESTREO Y DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE .................................................... 10 CAPÍTULO II. PARTÍCULAS.................................................................................... 11 1 MUESTREO Y MONITOREO.......................................................................... 11 2 ANÁLISIS ........................................................................................................ 12 CAPÍTULO III. ÓXIDOS DE AZUFRE ...................................................................... 13 1 MUESTREO Y MONITOREO.......................................................................... 13 2 ANÁLISIS ........................................................................................................ 13 CAPÍTULO IV. HIDROCARBUROS ......................................................................... 15 1 MUESTREO Y MONITOREO.......................................................................... 15 2 ANÁLISIS ........................................................................................................ 16 CAPÍTULO V. ÓXIDOS DE NITRÓGENO................................................................ 19 1 MUESTREO Y MONITOREO.......................................................................... 19 2 ANÁLISIS ........................................................................................................ 19 CAPÍTULO VI. MONÓXIDO DE CARBONO ............................................................ 21 1 MUESTREO Y MONITOREO.......................................................................... 21 2 ANÁLISIS ........................................................................................................ 21 CAPÍTULO VII. OXIDANTES FOTOQUÍMICOS (OZONO)...................................... 23 1 MUESTREO Y MONITOREO.......................................................................... 23 2 ANÁLISIS ........................................................................................................ 24

i

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido, en Estudios de Transporte Urbano

CAPÍTULO VIII. PLOMO...........................................................................................25 1 MUESTREO Y MONITOREO ..........................................................................25 2 ANÁLISIS.........................................................................................................25 CAPÍTULO IX. RUIDO ..............................................................................................27 1 MUESTREO Y MONITOREO ..........................................................................27 2 ANÁLISIS.........................................................................................................28

ii

CAPÍTULO I. INTRODUCCION Esta guía metodológica es presentada a compañías consultoras que desarrollarán trabajos de impacto ambiental (calidad del aire, ruido e imagen urbana) en estudios de transporte urbano y vialidad en ciudades medias mexicanas. Por medio de esta guía la Subsecretaría de Desarrollo Urbano, Dirección General de Infraestructura y Equipamiento de SEDESOL pretende lograr un enfoque sistemático, y en cierto modo común, a todas las partes que participen en la preparación de documentos que tengan como requisito la descripción del estado de la calidad del aire y/o la evaluación de los impactos en la calidad del aire por proyectos de transporte urbano. Dependiendo de las características del proyecto considerado la metodología seleccionada puede ser modificada o utilizada parcialmente. Los profesionales a cargo del estudio ambiental deberán determinar estas condiciones y una propuesta deberá ser presentada a la Dirección para su aprobación. Dadas las características de simplificación y de ayuda a consultores proporcionadas por esta guía metodológica, los métodos de muestreo, de monitoreo y de análisis de contaminantes de aire y ruido presentadas aquí deben ser consideradas como una breve presentación de las técnicas utilizadas rutinariamente. También existen otras muchas metodologías diferentes a las presentadas en esta guía las que pueden ser igualmente utilizadas y por lo tanto esta lista no debe ser considerada exclusiva ni exhaustiva. El campo de la química analítica es muy dinámico, en el que nuevos equipos y técnicas son presentados al mercado periódicamente. Por esta razón las agencias gubernamentales encargadas de regular la contaminación ambiental pueden cambiar las exigencias y/o estándares que existen hoy, y en tal caso, esta guía deberá ser actualizada para adecuarse a estos nuevos reglamentos. En todos los trabajos de campo se deben seguir las especificaciones indicadas en los manuales de cada instrumento para la instalación, el uso y el mantenimiento de los mismos.

1

OBJETIVOS GENERALES

Los objetivos del uso de sistemas de monitoreo en estudios de calidad del aire en proyectos de transporte son: a)

Determinación de las áreas de concentraciones de contaminantes más altas

b)

Determinación de las concentraciones de contaminantes en las zonas con más alta densidad de habitantes

c)

Determinación de los impactos por las fuentes móviles

d)

Determinación de los niveles de contaminación prevalecientes del área considerada

e)

Desarrollo de un criterio de ubicación de las estaciones de monitoreo y de los muestreadores para lograr los objetivos del plan de trabajo y para asegurar que los datos sean obtenidos de una manera uniforme en cada estación.

1

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido, en Estudios de Transporte Urbano

2

RECURSOS NECESARIOS

Lo primero que se debe conocer son los recursos con los que se cuenta y cuáles son los recursos adicionales necesarios:

2.1

Recursos de Datos

En algunas ciudades los datos se pueden conseguir fácilmente a través de agencias de gobierno, universidades u organizaciones no gubernamentales. En otras ciudades o no existen los datos, o bien, será una ardua tarea la de buscar los datos existentes. La revisión de datos debe contener información existente acerca de las fuentes móviles de la ciudad considerada incluyendo el tipo de vehículos, la cantidad y el tipo de combustible utilizado y una estimación de las emisiones de cada tipo de vehículo. Los vehículos se pueden agrupar en coches y camionetas, camiones, ómnibus y motocicletas.

2.2

Recursos Humanos

Se deben considerar la capacidad y el conocimiento básico necesario que deben poseer las personas que llevarán a cabo el estudio (técnicos de campo) y el número de estas personas que serán necesarias para el desarrollo del mismo. En caso de que no se cuente con este personal especializado, se deberá estimar el tiempo que llevará en contratar o el tiempo de entrenamiento a técnicos de otras áreas.

2.3

Recursos de Tiempo y Dinero

Dependiendo del tiempo y de los recursos financieros disponibles se deben plantear las siguientes preguntas: a)

¿Cuánto tiempo lleva usar la metodología seleccionada?

b)

¿Cuál es el costo de la metodología seleccionada en comparación al uso de otras herramientas que den resultados similares?

2.4

Plan de Muestreo

El objetivo de diseñar un plan de muestreo en estudios de impacto sobre la calidad del aire y el ruido por proyectos de transporte es el obtener una representatividad precisa de las condiciones ambientales del área de estudio y las concentraciones de ciertos contaminantes generados por fuentes móviles. Estas condiciones se expresan generalmente en valores promedio de concentración a lo largo de un área en ciertos tiempo (diario, mensual, anual). El diseño del plan de muestreo debe adaptarse al tiempo, el dinero y el personal técnico y profesional disponible. 2

Introducción

La descripción de la zona de estudio debe presentar los valores promedio de parámetros homogéneos. Si al principio del estudio se observa que los parámetros de interés presentan heterogeneidades (alta concentración de tránsito, barreras naturales de retención de ruido, etc.), el área de estudio debe ser dividida en sub-áreas homogéneas entre sí.

3

GRADO DE CONFIANZA

Para asegurarse que la metodología seleccionada es apropiada para el muestreo y/o monitoreo deseado, se debe aplicar un criterio de elección basado en los siguientes cuatro puntos:

3.1

Replicabilidad

Dadas las mismas condiciones, o al menos condiciones similares, ¿se pueden repetir los resultados con cierto grado de facilidad?

3.2

Subjetividad

¿Con qué grado de confianza podemos afirmar que el uso de la metodología no dará resultados diferentes cuando sea aplicada por técnicos diferentes? En otras palabras, se debe determinar el valor subjetivo de la metodología.

3.3

Ambigüedad

¿Cuál es el grado de ambigüedad de la metodología, o sea, se mide o se analiza lo que se dice que se pretende medir o analizar?

4

FLEXIBILIDAD

¿Se puede aplicar la metodología en proyectos de escalas muy diferentes entre sí? ¿Es fácil el adaptar o modificar la metodología a situaciones diversas? Después de analizar la(s) metodología(s) seleccionadas con respecto a estos cuatro puntos se la designará como buena, regular o mala para el caso concreto que se esté considerando.

5

CLASES DE INSTRUMENTOS UTILIZADOS

Los instrumentos utilizados en el muestreo y en el monitoreo de los parámetros determinantes de la calidad del aire pueden ser divididos en dos clases:

3

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido, en Estudios de Transporte Urbano

a)

b)

6

Analizadores y monitoreadores continuos que trabajan en tiempos reales. Como ejemplos de esta clase se pueden citar instrumentos utilizados en las siguientes metodologías: •

Fotometría ultra-violeta (utilizada en estudios de ozono)

•

Espectroscopía no-dispersiva infra-roja (utilizada en estudios de monóxido de carbono)

•

Quimioluminiscencia de fase gaseosa (utilizada en estudios de bióxido de azufre)

Muestreadores que obtienen muestras en intervalos durante períodos específicos (por ejemplo, una muestra de 24 horas) y de acuerdo con un programa determinado (por ejemplo, cada seis días). Las muestras obtenidas son analizadas en un laboratorio. Ejemplos de esta categoría son los siguientes: •

Muestreadores de aire con entrada selectiva y filtros de fibra de vidrio (utilizados en estudios de partículas en suspensión de más de 10 um (PM10))

•

Muestreadores de aire de alto volumen de partículas totales en suspensión totales y filtros de fibra de vidrio (utilizados en estudios de PM10, azufre y plomo)

•

Cartuchos de acero inoxidable, cartuchos de absorción, etc. (utilizados en estudios de compuestos tóxicos)

TRABAJO DEL PERSONAL TÉCNICO DE CAMPO

Los técnicos de campo encargados de las estaciones de muestreo y de monitoreo son las personas responsables del mantenimiento de los instrumentos, para lo cual se deben seguir procedimientos de control de calidad adecuados (ver recomendaciones detalladas en los manuales de los instrumentos). Además deben mantener un banco de información acerca de todos los procedimientos que se llevan a cabo en la estación, incluyendo revisión de datos y corrección de los mismos. El trabajo de los operadores de las estaciones de muestreo y de monitoreo de la calidad del aire pueden ser clasificados según los períodos de tiempo de operación como se describe a continuación: a)

b)

Diariamente: •

Controlar que los equipos para cada contaminante funcionen correctamente

•

Reacondicionar los equipos que necesiten papel, tintas, disecantes, etc.

•

Programar los muestreadores a los intervalos establecidos en el plan de trabajo

Semanalmente: •

Calibrar los instrumentos 4

Introducción

c)

7

•

Revisar y corregir datos, si es necesario

•

Revisar los controles de flujo de aire y gases

•

Llevar a cabo el control de calidad

Mensualmente: •

Revisar los instrumentos por si existen pérdidas de gases o líquidos

•

Lubricar equipos según las especificaciones de cada instrumento

•

Revisar las válvulas de entrada de muestras y conexiones

•

Presentar resultados de todas estas obligaciones al director del proyecto

PARÁMETROS DE LA CALIDAD DEL AIRE

Para determinar los impactos en la calidad del aire y por ruido en estudios de transporte es necesario identificar los estándares de calidad que se aplican en la ciudad considerada, así como los reglamentos, normas y estándares considerados con respecto al control de emisiones por fuentes móviles. En 1990, México publicó el Programa Integral de Control de Contaminación de Aire, donde se presentan los estándares nacionales de calidad del aire para el país. Cada estado o municipalidad tiene la opción de desarrollar estándares más exigentes, aunque hasta el momento en todo el territorio nacional se han adaptado solamente los estándares nacionales. La E.P.A. de los EE.UU. ha publicado estándares nacionales de calidad del aire, los que han sido adoptados por todos los estados de ese país, con la excepción del estado de California. Este estado ha desarrollado sus propios estándares para ciertos contaminantes que son más exigentes que los federales. A continuación se presentan cuatro tablas en las que se describen parámetros y estándares a tener en cuenta en los estudios de impacto de la calidad del aire por transporte: Tabla 1.

Comparación de los estándares de la calidad del aire en México, Estados Unidos y el Estado de California (EE.UU.).

Tabla 2.

Reglamentos federales mexicanos de emisiones por fuentes móviles.

Tabla 3.

Sistema nacional mexicano de monitoreo atmosférico (Instituto Nacional de Ecología).

Tabla 4.

Tecnologías de muestreo y de monitoreo de aire en México, Estados Unidos y el Estado de California (EE.UU.).

5

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido, en Estudios de Transporte Urbano

Tabla 1 Comparación de los estándares de la calidad del aire en México, Estados Unidos y el Estado de California (EE.UU.) Tiempo Promedio Ozono

1 Hora 8 Horas Hora

CO

NO2 S O2

1

Promedio Anual 1 Hora Promedio Anual 24 Horas 3 Horas 1 Hora

Estándares México 0.11 ppm 13 ppm -

--

--0.21 ppm --0.13 ppm -----

Estándares California 0.09 ppm (180 ug/m3) 9.0 ppm (10 mg/m3) 20 ppm (23 mg/m3) --0.25 ppm (470 ug/m3) --0.04 ppm (131 ug/m3)

Estándares EE.UU. Primarios 0.12 ppm (235 ug/m3) 9 ppm (10 mg/m3) 35 ppm (40 mg/m3)

Estándares EE.UU. Secundarios 0.12 ppm (235 ug/m3) -----

0.053 ppm (100 ug/m3) --(0.03 ppm) 80 ug/m3

0.053 ppm (100 ug/m3) -------

(0.14 ppm) 365 ug/m3

(0.5 ppm) 1300 ug/m3

---

PM 10

PST Plom o

Promedio Anual Geométrico Promedio Anual Aritmético 24 Horas 24 Horas Promedio de 30 Días Promedio de 3 Meses

---

--150 ug/m3

275 ug/m3 --1.5 ug/m3

---

---

0.25 ppm (655 ug/m3) 30 ug/m3

-----

---

---

50 ug/m3

50 ug/m3

50 ug/m3 --1.5 ug/m3 ---

150 ug/m3 ----1.5 ug/m3

150 ug/m3 ----1.5 ug/m3

Nota de la Tabla 1: Los valores entre paréntesis no son regulaciones sino que están presentados con propósitos comparativos.

Hasta que existan estándares específicos para las ciudades fronterizas del norte de México, estas ciudades deberán adoptar ambos estándares (de México y de los EE.UU.) en estudios de impacto de la calidad del aire por transporte. Las ciudades fronterizas de Baja California (Tijuana, Ensenada y Mexicali) deberán considerar los estándares más estrictos del estado de California (EE.UU.).

6

Introducción

Tabla 2 Reglamentos federales mexicanos de emisiones por fuentes móviles HC (en ppm de

CO (en % de

Opacidad de

NOx

emisiones o g/km

volumen emitido o

Humo (Unidades

(g/km recorridos)

recorridos)

g/km recorridos)

Hartridge por flujo nominal)

Vehículos a gasolina en operación- (NOMCCAT-003-ECOL/1993)

'94--2.0

1989 - 2.00 g/km

1989 - 22.0 g/km

Veh. a gasolinanuevos en la planta (NOM-CCAT004-ECOL/1993)

'90

- 1.80

'90

'89 -

- 18.00

2.30

g/km

'91-'92 - 0.70

'91-'92 - 7.00

'90-

'93

'93

'91-'92 1.40

- 0.25

- 2.11

'93Veh. a diesel-

Unidades Hartridge

en operación

dependiendo del flujo

(NOM-CCAT-008-

nominal

2.00 0.62

ECOL/1993) Veh. a diesel- nuevos

Unidades Hartridge

(NOM-CCAT-007-

dependiendo del flujo

ECOL/1993)

nominal

Veh.. a gas licuado -

'94 - 200

>'94 - 2.0.

Motocicletas (aceite/ gas)- en operación (NOMCCAT-012-ECOL/1993)

50-249cc

-450

50-249cc -3.5% vol

ppm 250-749cc -

250-749cc -4.0

500

>750cc

> 750 cc

-

550

-4.5

0-100cc

-55

Hartridge 101-175cc -60 >176cc

-60

Nota de la Tabla 2: Las ciudades fronterizas deben considerar la adopción de estándares de emisiones de las ciudades hermanas en los EE.UU.

7

Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido, en Estudios de Transporte Urbano

Tabla 3 Sistema nacional mexicano de monitoreo atmosférico (Instituto Nacional de Ecología) CIUDAD

No. de Estaciones

PARAMETROS

PM10

PST

Gases

O3

Aguascalientes, Ags

0

2

0

Cd. Juárez, Chih

5

8

4

Celaya, Gto*

0

2

5

Chihuahua, Chi

0

7

4

Coatzacoalcos, Ver**

0

7

7

0

4

4

4

0

3

0

4

CO

NO2

SO2

PST

PM10

Pb

Otros

Acapulco, Gro 4 4

4

4 4

4

4

Met

4

Met

4 4

4

4

4

H2S

Córdoba, Ver Cuernavaca, Mor Culiacán, Sin Durango, Dgo Hermosillo, Son León, Gto*

4

4

Mérida, Yuc

0

1

1

4

4

Mexicali, BC

1

2

1

4

4

Puebla, Pue

0

5

3

4

4

4

Querétaro, Qro

0

4

4

4

4

4

Saltillo, Coah

0

4

2

San Luis Potosí, SLP

0

4

4

4

4

4

4

SO4,Zn,Cd,C u

Tampico, Ver Tijuana, BC

1

6

3

Toluca, Mex

0

5

3

Torreón, Coah

0

5

4

4

4

4

4

4

4

4

Veracruz, Ver

H2S *

Red Regional de León-Salamanca-Celaya-Irapuato **

Red Regional de Minatitlán-Coatzacoalcos

8

Introducción

Tabla 4

Técnicas de muestreo y de monitoreo de aire en México, Estados Unidos y el Estado de California (EE.UU.) Técnica

Límite

Comentario

detección Ozo

SEDESOL Método Estándar (NOM-CAM-003-

2

Luminiscencia química (Quimioluminiscencia)

no

Fotometr

ppb

1

referencia

ppb

ía UV

ECOL/1993)

USEPA Método de SEDESOL Método

equivalente Método de California CO

Espectrometría no-dispersiva

1 ppm

SEDESOL Método Estándar (NOM-CCAM-

infrarroja(NDIR)

001-ECOL/1993) USEPA Método de referencia Método de California

Cromatografía Gaseosa NO2

0.02 ppm

Quimioluminiscencia de fase gaseosa

SEDESOL Método equivalente SEDESOL Método Estándar (NOM-CCAM-

10 ppt

004-ECOL/1993) USEPA Método de referencia Método de California

SO 2

Pararosanilina

Fluorescencia

UV

10 ppb

SEDESOL Método Estándar (NOM-CCAM5

005-ECOL/1993) USEPA Método de referencia

ppb SEDESOL Método equivalente Método de California PM10*

Muestreadores de alto

Método de California

volumen/análisis

referencia

gravimétrico

USEPA Método de

Separación

inercial/análisis gravimétrico PST Plomo

Muestreadores de alto

SEDESOL Método Estándar (NOM-CCAM-

volumen/análisis gravimétrico

002-ECOL/1993) Método de California

Absorción Atómica

USEPA Método de referencia Método de

*

California

Nota de la Tabla 4: *En México no existe una metodología específica hasta la fecha para PM10 y Plomo.

9

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8

CONTROL DE CALIDAD EN ACTIVIDADES DE MUESTREO Y DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE

Para asegurar la calidad del estudio tenemos que distinguir entre el control de calidad y la evaluación de la calidad: a)

El control de calidad es llevado a cabo por los técnicos de campo como fue descrito anteriormente.

b)

La evaluación de la calidad es llevada a cabo por un grupo independiente y consiste principalmente en auditorías.

Para llevar a cabo el control de calidad durante el período de muestreo y de monitoreo en estudios del impacto de la calidad del aire por proyectos de transporte, se deben considerar varios elementos, como por ejemplo: a)

Selección de instrumentación apropiada

b)

Entrenamiento de los técnicos de campo

c)

Mantenimiento preventivo de los instrumentos

d)

Control de operación

e)

Validación de datos (revisión y corrección)

f)

Documentación de actividades diarias, semanales y mensuales

g)

Auditoría independiente acerca de cómo se llevan a cabo todos estos criterios

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CAPÍTULO II. PARTÍCULAS 1

MUESTREO Y MONITOREO

El muestreo de partículas en el aire se hace en general tomando el promedio durante 24 horas de todas las partículas sólidas y líquidas. En consideraciones de impacto ambiental, la concentración de partículas es el promedio aritmético anual de todas las muestras de 24 horas tomadas en una localidad específica. La concentración de las partículas en suspensión es luego computada midiendo la masa (el peso) de partículas obtenidas por el muestreador y expresadas en unidades de ug/m3. Estándares mexicanos para partículas en suspensión: a)

Totales (PST): 275 ug/m3 para muestras de 24 horas en un período de un año (NOM-024-SSA1-1993, proyecto de norma = 260 ug/m3) *

b)

Menores que 10 um (PM10): 150 ug/m3, 24 horas una vez al año (NOM-025-SSA1-1993, proyecto de norma) *

Para obtener datos existentes sobre partículas en el aire, o de cualquier otro contaminante, se debe pedir información a organismos federales (Instituto Nacional de Ecología), Gobiernos Estatales, municipalidades, universidades y cualquier otra institución que pueda haber realizado estudios en el pasado. Las muestras de partículas suspendidas en el aire son tomadas en general con muestreadores de alto volumen. El aire es aspirado por medio de una bomba eléctrica, pasando a través de un filtro (o una serie de filtros) ubicado dentro de una casilla para proteger el sistema de la lluvia, humedad y otras incidencias climáticas. El volumen de entrada de aire en el muestreador es de aproximadamente 35 a 64 pies cúbicos por minuto. Las partículas de tamaños entre 100 y 0.1 um de diámetro son muestreadas así en filtros de fibra de vidrio, los que tienen una eficiencia del 99% para partículas de 0.3 um de diámetro. El personal encargado del muestreo y del monitoreo debe poseer un entrenamiento técnico básico en el área de ingeniería química o mecánica, con una especialización en el uso de muestreadores de aire de alto volumen. También se precisa una persona encargada de supervisar que la colecta de datos sea hecha correctamente para no introducir errores de campo en los resultados finales.

* Diario Oficial 18 de enero 1994.

11

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2

ANÁLISIS

En México no existe hasta la fecha una metodología específica para el análisis de PM10. Para PST, el método consiste en el uso de muestreadores de alto volumen y análisis gravimétrico: Método Estándar de SEDESOL (NOM-CCAM-002-ECOL/1993). Existen en el mercado varios muestreadores de alto volumen, algunos muy sencillos y otros más complicados (y más caros). También se pueden construir en talleres sencillos, comprando las distintas partes del sistema: bomba, casilla, filtros, medidores de flujo de aire. Si el monitoreo no es constante se requiere un sistema de comienzo y de apagado automático del sistema a los intervalos determinados por el plan de trabajo. Para el desarrollo de estudios de partículas de diámetro menor que 10 um (PM10) se utiliza una variación de muestreador de aire de alto volumen. Este sistema toma aire a través de una entrada de forma particular, a una velocidad de 40 pies cúbicos por minuto (variable con la altitud de la zona a muestrear). La concentración de partículas (expresada en ug/m3) se calcula pesando los filtros de muestreo y dividiendo ese valor por el volumen de aire muestreado. Equipo de muestreo de PM10: Sierra-Andersen, Modelo 1200, con una entrada de aire selectiva y simple. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de partículas de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

12

CAPÍTULO III. ÓXIDOS DE AZUFRE 1

MUESTREO Y MONITOREO

La variable principal que mide la contaminación del aire por óxidos de azufre está expresada por el promedio aritmético anual de la concentración de estos óxidos de azufre. Datos de óxidos de azufre en el aire pueden ser obtenidos a través de agencias gubernamentales (federales o estatales) a cargo de los programas de monitoreo del área considerada. En general los datos son compilados y presentados en tablas estadísticas anuales o semianuales. El estándar mexicano para bióxido de azufre en aire es 0.13 ppm en muestras de 24 horas una vez al año (NOM-022-SSA1-1993) *. Las personas que lleven a cabo el muestreo y monitoreo deben ser técnicos educados en cursos especializados o con mucha experiencia de trabajo junto a otros especialistas. Técnicos con experiencia en procesos de ingeniería mecánica o química pueden ser entrenados para operar estas estaciones de muestreo y monitoreo. Los instrumentos necesarios para el muestreo y monitoreo de óxidos de azufre son los siguientes: •

Equipos de vidrio (pipetas, etc.)

•

Bomba de aire

•

Medidor de flujo de aire

•

Espectrofotómetro

2

ANÁLISIS

En México existe un método estándar y uno equivalente (estado de California, EE.UU.) para el análisis de óxidos de azufre en aire. La metodología estándar de SEDESOL (NOM-CCAM005-ECOL/1993) es el método de la pararrosanilina, con un límite de detección de qo partes por billón (ppb). El método equivalente es el de fluorescencia por luz ultra-violeta, con un límite de detección de 5 ppb. La concentración de bióxido de azufre en el aire es medida generalmente por el método de pararrosanilina, mediante el cual el bióxido de azufre es absorbido en una solución de tetracloromercuriato (TCM). El complejo químico resultante es añadido a la pararrosanilina y formaldehído para formar una solución ácida de intensa coloración, a ser analizada por espectrofotometría. *Diario Oficial 18 de enero 1994

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El análisis por espectrofotometría es un método colorimétrico en el cual la concentración de bióxido de azufre es medida por la intensidad del color de la solución ácida. Esta metodología es recomendada y presentada por SEDESOL (NOM-CCAM-005-ECOL/1993). Para el análisis de bióxido de azufre en estudios rutinarios de calidad de aire se puede utilizar un analizador "Thermo Electron" Modelo 43. Este método se basa en la medición de la fluorescencia que emite el SO2 después de absorber luz ultra-violeta, la cual es proporcional a la concentración del SO2 en la muestra de aire. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de SOx de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

14

CAPÍTULO IV. HIDROCARBUROS 1

MUESTREO Y MONITOREO

La variable que indica el impacto de hidrocarburos en la calidad del aire se expresa como el promedio de la concentración anual de muestras de tres (3) horas, en partes por millón (ppm). En general, estas tres horas son entre las 6 y las 9 a.m., que es cuando se espera que sea la hora pico de tránsito, pero puede variar según las ciudades consideradas. Los hidrocarburos interactúan con los óxidos de nitrógeno creando el smog, y el impacto por smog es mucho mayor que el impacto por hidrocarburos solamente. Datos acerca de concentraciones de hidrocarburos en el aire pueden ser obtenidos de estudios desarrollados en el área por agencias federales o estatales, o por centros de educación e investigación (universidades). Existen varias técnicas de muestreo de hidrocarburos en aire antes de ser analizados. Si las concentraciones ambientales de estos contaminantes son lo suficientemente altas, por ejemplo aquellas que se encuentran en zonas urbanas contaminadas, se pueden llevar a cabo muestreos directos sin preconcentración de las muestras. Se deben tomar precauciones para evitar pérdidas debidas a la absorción en las paredes del muestreador, o debido a las reacciones que ocurren después del muestreo. Contaminación introducida por el contenedor de muestras puede ser también una fuente de error (por ejemplo, solventes y plastificantes en contenedores de materiales plásticos). A concentraciones ambientales menores, se requiere algún tipo de concentración de muestras antes de llevar a cabo el análisis de las mismas. El uso de productos absorbentes sólidos son utilizados comúnmente (por ejemplo: trampas de Tenax, resina XAD-2, carbón activado) de los cuales los compuestos orgánicos pueden ser extraídos por medio de solventes o por cambios de temperatura en laboratorios. Las concentraciones actuales que se observan y sus cantidades relativas son sensibles a la zona de muestreo. Existen algunos factores muy importantes en la determinación de hidrocarburos en el aire: •

La distancia del lugar de muestreo a la fuente de contaminación

•

Si la estación de muestreo está viento abajo de la fuente

•

Si hay "aire viejo", en el cual los hidrocarburos reactivos han sido consumidos parcialmente

Para llevar a cabo el muestreo y el monitoreo de hidrocarburos en aire se requiere personal técnico en el área de ingeniería química o mecánica con entrenamiento especializado en la operación de muestreadores de hidrocarburos en el aire. Además se requiere una supervisión especializada para asegurar que los instrumentos estén operando correctamente y que la colecta de datos sea adecuada y que refleje las condiciones ambientales. Esta función debe ser llevada a cabo por técnicos de campo o por consultores con experiencia en el monitoreo de la calidad del aire. 15

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2

ANÁLISIS

Existen dos metodologías distintas para el análisis de hidrocarburos totales: el método de ionización por llama (FID, sus siglas en inglés) y el método espectrofotométrico. La E.P.A. de los Estados Unidos recomienda el uso del método de ionización por llama de hidrógeno para medir la concentración de hidrocarburos totales. La técnica de ionización por llama utiliza un volumen de aire ambiental el cual se le hace pasar semicontinuamente (entre 4 y 12 veces por hora) a través de un detector de ionización de llama de hidrógeno. Un sensor eléctrico detecta el aumento de la concentración de iones resultante de la interacción de la llama de hidrógeno con la muestra de aire contaminada por compuestos orgánicos (hidrocarburos, aldehídos y alcoholes). La respuesta de la concentración de iones es aproximadamente proporcional al número de átomos de carbono orgánico presente en la muestra. El FID actúa como un contador de átomos de carbono. La medida se puede llevar a cabo por medio de dos modos de operación: a)

Un análisis cromatográfico completo, mostrando continuamente los resultados del detector.

b)

Programación del sistema para obtener datos del detector en períodos de tiempo preseleccionados. Este método es adecuado cuando no se requieren medidas continuas, por ejemplo cuando se toman datos de hidrocarburos entre las 6 y las 9 a.m. y otras horas pico.

Para el análisis de hidrocarburos, se utilizan los siguientes instrumentos: •

Analizador de concentración de hidrocarburos totales

•

Sistema de introducción de muestras (incluyendo una bomba, control de flujo, válvulas, válvulas de cambio automático, medidor de flujo)

•

Filtro de línea (de fibra de vidrio, de porosidad entre 3 y 5 um, sin pegamento)

•

Columna o "stripper"

•

Horno (con columna analítica y convertidor analítico)

La reactividad del metano es muy baja y se le clasifica como un hidrocarburo no-reactivo. Como consecuencia, en algunas metodologías, las medidas de hidrocarburos totales no incluyen metano, lo que debe ser especificado en los resultados. Hidrocarburos individuales pueden ser separados y medidos utilizando cromatografía gaseosa con detección por ionización de llama (FID) la cual es muy sensible a los hidrocarburos. Además se puede utilizar espectrometría de masas para confirmar la identificación de los compuestos individuales sugeridos por los tiempos de retención de la columna cromatográfica.

16

Hidrocarburos

Un tipo de análisis no convencional se basa en el principio de la fotoionización. Los hidrocarburos son ionizados por exposición a luz ultra-violeta con 10,2 eV de energía y los iones son detectados y medidos por técnicas convencionales. La ventaja de este tipo de metodología es que el hidrógeno, necesario para el FID y que es explosivo en ciertas mezclas con oxígeno, no está presente y el sistema de válvulas de control de flujo y columnas cromatográficas no son necesarias. Pero, a pesar que esta técnica es muy sensible para hidrocarburos aromáticos y otros compuestos no saturados, no responde a los alcanos. La calibración de los analizadores de hidrocarburos se hace utilizando concentraciones estándar de hidrocarburos de referencia, como son metano o propano en aire. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de hidrocarburos de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

17

CAPÍTULO V. ÓXIDOS DE NITROGENO 1

MUESTREO Y MONITOREO

La variable que se debe considerar para conocer el alcance de la contaminación producida por óxidos de nitrógeno es el promedio anual de la concentración de estos compuestos en el aire, expresado en partes por millón (ppm). El estándar mexicano para óxidos de nitrógeno en aire es de 0,21 ppm, en muestras de una hora una vez al año (NOM-CCAM-004-ECOL/1993). Otras variables que en general se tienen en cuenta en forma conjunta con los óxidos de nitrógeno son los hidrocarburos y las partículas en el aire, ya que estos contaminantes actúan de manera conjunta creando problemas de smog y de visibilidad. Datos existentes para la ciudad o área de estudio pueden ser obtenidos en agencias federales, estatales o municipales y/o educativas y de investigación (universidades). Para el muestreo y el monitoreo de la contaminación del aire por bióxido de nitrógeno se requieren técnicos en el área de ingeniería química o mecánica, con entrenamiento especializado en la operación de muestreadores de aire, particularmente de óxidos de nitrógeno. La colecta de datos debe ser supervisada por profesionales o consultores con experiencia en este área. Los instrumentos utilizados en el muestreo y monitoreo del bióxido de nitrógeno incluyen: •

Tubos de absorción

•

Sonda con filtro de membrana, embudo de vidrio y trampa

•

Control de flujo con una aguja hipodérmica calibrada y protección del filtro de membrana

•

Bomba de aire capaz de mantener un flujo de 0,2 litros por minuto y un vacío de 0,7 atmósferas

•

Equipo de calibración

2

ANÁLISIS

El bióxido de nitrógeno es el único óxido de nitrógeno que se puede medir directamente en la atmósfera con la tecnología existente. Por lo tanto, la medida de óxidos de nitrógeno se basa en la conversión oxidativa de óxido nítrico a bióxido de nitrógeno. El método estándar en México es el de luminiscencia química (quimioluminiscencia) de fase gaseosa (método estándar de SEDESOL, NOM-CCAM-004-ECOL/1993).

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Un método de referencia para la determinación del bióxido de nitrógeno es la técnica de Griess-Saltzman, la que ha sido modificada por la E.P.A. de los Estados Unidos. Es un método que requiere un muestreo continuo de 24 horas, en el cual el aire contaminado con bióxido de nitrógeno se hace burbujear en nitrito de sodio. La concentración de nitrito en la solución es medida por medio de un método colorimétrico a través de la reacción del agente absorbente con ácido fosfórico, sulfanilamida y una solución de NEDA. Existen estudios comparativos entre fluorescencia inducida por láser (LIF, sus siglas en inglés) y dos técnicas de luminiscencia química (quimioluminiscencia) para medir óxidos de nitrógeno, con rango de concentraciones entre 10 y 180 ppm. El resultado fue de una precisión de métodos de solamente el 17%. Este valor reafirma la importancia del uso de una técnica en todas las ciudades para hacer posible la comparación de valores analíticos de estos contaminantes. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de óxidos de nitrógeno de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

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CAPÍTULO VI. MONÓXIDO DE CARBONO 1

MUESTREO Y MONITOREO

La variable que se mide al estudiar la contaminación por monóxido de carbono es la concentración máxima en períodos de una hora y de ocho horas. Esta concentración es medida en unidades de microgramos por metro cúbico (ug/m3). El estándar mexicano para monóxido de carbono en aire es de 13 ppm, para muestras de ocho (8) horas una vez al año (NOM-021-SSA1-1993) *. Datos históricos y/o recientes pueden existir en agencies de gobierno nacional, estatal o municipal y/o en instituciones de educación e investigación (universidades). El muestreo y el monitoreo de la concentración del monóxido de carbono en el aire debe ser realizada por técnicos en el área de ingeniería química o mecánica con especialización en el uso de instrumentos de colecta de datos de calidad del aire, particularmente de monóxido de carbono. Profesionales especializados en muestreos de datos de calidad del aire deben supervisar las actividades de campo para asegurar que el trabajo se desarrolle correctamente. Los instrumentos recomendados para medir monóxido de carbono consisten en: •

Espectrofotómetro infra-rojo no-dispersivo

•

Un sistema de introducción de la muestra (incluyendo una bomba, una válvula de control y un contador de flujo)

•

Un filtro de línea (porosidad de 2 a 10 um, para retener partículas)

•

Un control de humedad (unidades de refrigeración o tubos de secado)

2

ANÁLISIS

El método de referencia para medir continuamente concentraciones de monóxido de carbono en el aire es una técnica no dispersiva de espectrofotometría infrarroja (NDIR), establecido como el método estándar de SEDESOL (NOM-CCAM-001-ECOL/1993), con un límite de detección de 1 ppm. El método equivalente de SEDESOL es el análisis por cromatografía gaseosa, con un límite de detección de 0,02 ppm. La técnica de medición NDIR se basa en la absorción de radiación infrarroja por el monóxido de carbono. Comparando electrónicamente la absorción de radiación infra-roja que pasa a través de una celda de referencia y de una celda de análisis, se mide la concentración de este contaminante en la celda de análisis. El CO en la muestra de la celda análisis absorbe IR a aproximadamente 4,6 um, resultando así en que menos luz llegue al detector de la celda de referencia. La diferencia en las señales de las dos celdas es la medida del CO presente en la muestra. * Diario Oficial 18 de enero de 1994.

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La selectividad por CO se obtiene utilizando un detector que consiste en una celda doble, conteniendo CO en ambos lados. La luz que pasa a través de la celda de referencia da en un compartimento, mientras que la luz de la celda de la muestra da al segundo compartimento. Los dos lados del detector están separados por un diafragma fino cuyo movimiento se puede controlar electrónicamente. La luz absorbida por el CO en el detector se convierte en calor, la presión sube y el diafragma se deforma, resultando en una señal. Por lo tanto, cuando hay CO presente en la celda de muestra, menos radiación llega a ese lado del detector, el lado de referencia se calienta más y la deformación del diafragma es la medida de CO presente en la muestra. Otra metodología utilizada es la cromatografía gaseosa con detector de ionización de llama (FID, sus siglas en inglés) donde el CO es primero reducido a metano, ya que el FID no detecta el CO. En general, los instrumentos que miden concentraciones de monóxido de carbono lo hacen dentro del rango entre 0 y 58 mg/m3, con una sensibilidad del 1% de respuesta por cada 0.6 mg de CO/m3. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de monóxido de carbono de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

22

CAPÍTULO VII. OXIDANTES FOTOQUÍMICOS (OZONO) 1

MUESTREO Y MONITOREO

Como el ozono es el principal compuesto en el grupo de oxidantes fotoquímicos, este compuesto se utiliza como referencia de contaminantes fotoquímicos totales. La concentración del ozono se mide en microgramos por metro cúbico (ug/m3), considerando la máxima concentración promedio horaria. El estándar mexicano de concentración de ozono en aire es de 0,11 ppm, en muestras de una hora una vez al año, en un período de tres años (NOM-020-SSA1-1993) * Datos de concentración de ozono pueden existir en dependencias del gobierno federal, estatal o municipal y/o en instituciones de educación e investigación (universidades). Para la colecta de datos de campo se requieren técnicos en el área de ingeniería química o mecánica, especializados en el uso de muestreadores de oxidantes fotoquímicos. Estas operaciones deben ser inspeccionadas por profesionales con experiencia en estudios de calidad del aire para asegurar una adecuada operación. Los instrumentos básicos para medir oxidantes fotoquímicos en la atmósfera incluyen los siguientes elementos: •

Una célula detectora

•

Un controlador de flujo de aire con la capacidad de controlar flujos entre 0 y 1,5 litros por minuto

•

Un controlador de flujo de etileno con la capacidad de controlar flujos entre 0 y 50 mililitros por minuto

•

Un filtro en la entrada de aire para remover partículas mayores que 5 um de diámetro de la muestra

•

Un tubo fotomultiplicador

•

Una fuente de alto voltaje (2000 V)

•

Un amplificador y un registrador de datos de corriente directa

* Diario Oficial 18 de enero de 1994.

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Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido, en Estudios de Transporte Urbano

2

ANÁLISIS

La metodología estándar mexicana de análisis de ozono es el de luminiscencia química (quimioluminiscencia), método estándar SEDESOL (NOM-CAM-003-ECOL/1993), con un límite de detección de 2 ppb. El método equivalente de SEDESOL es por fotometría ultra-violeta, con un límite de detección de 1 ppb. La metodología de detección y de medida de ozono en el aire del medio ambiente consiste en la mezcla simultánea de aire ambiental con etileno, donde el ozono reacciona con el etileno emitiendo luz, la cual es detectada por una célula fotomultiplicadora. La corriente fotogénica que resulta de esta reacción es amplificada y expresada en un registrador de datos. El rango típico de los instrumentos va desde 0,005 ppm a más de 1 ppm de ozono. La sensitividad es de aproximadamente 0,005 ppm de ozono. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de ozono de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

24

CAPÍTULO VIII. PLOMO Aproximadamente el 80% de las partículas presentes en la atmósfera contaminadas por plomo está en forma de tetraetil-plomo, proveniente de la gasolina.

1

MUESTREO Y MONITOREO

Idem a el muestreo y el monitoreo de partículas (punto II.1). El estándar mexicano para plomo en el aire es de 1,5 ug/m3, valor promedio de tres (3) meses.

2

ANÁLISIS

La metodología analítica utilizada para la determinación de concentraciones del metal plomo en muestras tomadas en partículas suspendidas en el aire es la absorción atómica. En México no existe una metodología estándar hasta la fecha para el análisis de plomo en el aire. Las muestras de partículas son extraídas en el laboratorio y luego son analizadas por espectrofotometría de absorción atómica, de llama o de horno de grafito, dependiendo de la concentración de plomo en las muestras y de la cantidad de muestras a analizar. Los espectrofotómetros de absorción atómica más comúnmente utilizados en el análisis de plomo son construidos por la compañía Perkin-Elmer de los que existen varios modelos, tanto de llama como de horno de grafito. Estos últimos pueden tener mustreadores automáticos para análisis rutinarios de grandes cantidades de muestras. Los valores de concentración de plomo en el aire son expresados en unidades de ug/m3. En el mercado existen varios equipos de muestreo, monitoreo y análisis de metales, incluyendo plomo, de distintas procedencias. Los nombres y modelos de estos equipos varían con el tiempo y a su vez la eficiencia y precisión de los mismos es mejorada.

25

CAPÍTULO IX. RUIDO 1

MUESTREO Y MONITOREO

Las medidas de emisiones de ruido deben ser desarrolladas de acuerdo con el Manual de Procedimientos de Ruido y Aire, publicado por la ex-Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología (SEDUE). Las variables del ruido que deben ser medidas son: a)

La intensidad

b)

La duración

c)

La frecuencia

También es importante tener en cuenta los sonidos por impulsos de corta duración cuando están presentes en la ciudad o área de estudio. Estas variables deben ser medidas a distintas distancias y direcciones de la fuente emisora para determinar los criterios del alcance del ruido. También es importante medir el ruido de rutas de transporte a lo largo y ancho de la comunidad siendo considerada en el estudio, y estas medidas se deben tomar a distintas horas del día, de la tarde y de la noche para poder determinar las peores condiciones. La frecuencia del ruido es más difícil de medir y se requieren equipos más complejos. Subjetivamente, contenidos de alta frecuencia y de tonos puros son reconocibles, asumiendo que la persona a cargo tiene un oído normal. En general, estos reconocimientos subjetivos no son válidos para un estudio, salvo en casos de verificación de medidas objetivas. Medidas con respecto a las funciones fisiológicas en situaciones existentes deben ser tomadas a las distancias en que se encuentra (o se encontrará) la población de la fuente de ruido. El medidor de nivel de ruido se debe colocar a esa distancia donde se espera que habrá gente. Cuando la fuente de ruido es activa y constante, se deben tomar varias medidas y se deben realizar promedios para cada estación. En situaciones en las que se espera incrementar el ruido en el futuro, y que por lo tanto no se puede medir directamente, como es el caso del estudio de impacto por transporte, se utilizan modelos analíticos que estiman niveles de ruido como consecuencia del proyecto considerado. Para medir la pérdida del oído o el límite auditivo de un individuo, se utilizan audímetros. Estos equipos deben ser empleados por técnicos certificados en este área de la medicina y supervisado por un médico. Es importante medir el límite auditivo (audiogramas) de la gente antes de estar expuestos a contaminación por ruido para tener datos de base y utilizarlos en comparaciones futuras.

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Dentro de todos los métodos utilizados para determinar el impacto por ruido en una comunidad, los más comunes son las encuestas. Estas son fáciles de diseñar, relativamente sencillas de administrar y los resultados pueden ser organizados y presentados para reflejar un sumario que refleje la población encuestada. El problema es que las encuestas son de muy poco valor para predecir impactos futuros. Una manera de administrar encuestas más eficazmente sería la de administrarlas a lo largo de un tiempo significante a la misma población con respecto al mismo proyecto, así, de esta manera, se podrían identificar cambios de comportamiento de la población debido al impacto por ruido.

2

ANÁLISIS

La intensidad del ruido se mide en decibeles (abreviados dB) por medio de un medidor de niveles de sonido. Normalmente, la intensidad del ruido se mide incorporando un sistema electrónico de peso "A" y los datos resultantes se llaman dBA o dB(A). La intensidad de sonidos por impulso son difíciles de leer visualmente con un medidor de ruido debido a su corta duración. Para ello se utiliza un equipo especial que integra el sonido y se utiliza un sistema de integración "C".

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SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO X

Manual de Identificación y Evaluación de Impacto al Entorno Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

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Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO INTRODUCCION

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CAPÍTULO I. REGLAMENTACION EN MATERIA DE IMPACTO AMBIENTAL

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ASPECTOS LEGALES RELEVANTES

CAPÍTULO II. DEFINICION, IDENTIFICACION, EVALUACION Y MEDICION DE IMPACTOS AMBIENTALES 1 2 3

IMPACTO AMBIENTAL IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL MEDICIÓN DE IMPACTOS

CAPÍTULO III. ALGUNOS IMPACTOS DERIVADOS DE OBRAS DE VIALIDAD Y TRANSPORTE 1 1.1 1.2 1.3 2

3

9 9 9 10

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VIALIDAD Preparación del sitio Fase de construcción Etapas de operación y mantenimiento de vialidad MEDIOS DE TRANSPORTE

13 13 13 15 18

CAPÍTULO IV. METODOLOGÍAS PARA LA IDENTIFICACION, EVALUACION Y PREDICCION DE IMPACTOS AMBIENTALES

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1 1.1 1.2 1.3 2

IDENTIFICACION Y EVALUACION Cuestionario en lista Matrices Diagramas PREDICCION DE IMPACTOS

21 22 25 32 33

CAPÍTULO V. MEDIDAS DE MITIGACION

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CAPÍTULO VI. IMPACTO POR EMISIONES CONTAMINANTES AL AIRE Y LOS MODELOS MATEMATICOS

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1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2

LA MEDICION EN RELACION AL MODELAJE Nivel de contaminación de fondo Evaluación de la carga de contaminantes fuentes móviles Datos históricos y medición de parámetros de tránsito Inventario de emisiones Análisis a Microescala o a Mesoescala CUMPLIMIENTO CON LAS NORMAS DE CALIDAD AMBIENTAL

i

37 38 40 40 41 42 43

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

CAPÍTULO VII. IMPACTOS POR RUIDO 1 1.1 1.2 1.3

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MODELOS MATEMATICOS Stamina 2.0 Modelaje de la situación actual Determinación de los impactos por ruido

CAPÍTULO VIII. IMAGEN URBANA 1 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8

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GENERALIDADES IMPACTO POR EFECTOS VISUALES EN VIALIDAD Valoración de la imagen urbana a través del paisaje Métodos de evaluación de imagen urbana en proyectos de Transporte y Vialidad La opinión pública y la imagen urbana Evaluación de la calidad visual del paisaje Análisis de la vegetación en la imagen y el confort urbano respecto a vialidad Mobiliario Urbano Medidas de Mitigación Impactos por accidentes viales en relación a la vegetación

CAPÍTULO IX. BARRERAS URBANAS 1 2 2.1 3

5 6

51 54 55 56 57 60 62 65 66 72 75

GENERALIDADES IDENTIFICACION Y DEFINICION DE BARRERAS SOCIALES POR VIALIDAD URBANA Análisis y evaluación de barreras urbanas MEDIDAS DE MITIGACION PARA BARRERAS URBANAS

CAPÍTULO X. LA PLANEACION DE TRANSPORTE URBANO Y EL MEDIO AMBIENTE 1 2 3 4

45 47 47 48

GENERALIDADES PROCESOS ECOLOGICOS EN LAS ZONAS URBANAS METODOLOGIA PARA EL ANALISIS DEL AREA DE ESTUDIO SOLUCION A LA SEGREGACION URBANA EN LA FASE DE PLANEACION DISEÑO Y PLANEACION DE UNA VIALIDAD Y SU RELACION CON EL MEDIO AMBIENTE APLICACION DE LOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL A PROYECTOS VIALES

75 75 77 80

81 81 81 85 87 87 89

CAPÍTULO XI. MAGNITUD DE LA OBRA Y LA ESTRUCTURA DE UNA MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL 91 GLOSARIO

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Contenido

BIBLIOGRAFÍA

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ANEXO I: Manifestación de Impacto Ambiental

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ANEXO II: Datos del Volumen de Tránsito

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INTRODUCCIÓN Los Impactos producidos por cada sistema de transportación varían en función de su intensidad y el área circundante. El énfasis principal será puesto en vialidad y medios de transporte terrestre (automotores, automóviles, camiones y autobuses). Los impactos de mayor preocupación son: Imagen urbana, barreras urbanas, calidad de aire, circulación y patrones de tránsito, ruido, socioeconómicos y calidad del agua. Entre los impactos secundarios se encuentran la aceleración del desarrollo del área donde se esté llevando a cabo la obra en cuestión, cambio en los patrones sociales y actividades económicas. Otros impactos se encuentran asociados a acciones secundarias tales como la creación de nuevos bienes y servicios como consecuencia del incremento de la población en el área circundante al área del proyecto. Estos impactos son en ocasiones, más sustanciales que los asociados a la construcción y funcionamiento del sistema de transporte que se propone o modifica. El objetivo principal de una evaluación de Impacto Ambiental es el de asegurar que en la toma de decisiones se tome en cuenta la Calidad del Medio Ambiente. El documento del Impacto Ambiental debe ser lo suficientemente detallado como para permitir que se tome una decisión con el conocimiento total de los impactos y se hagan las consideraciones necesarias para la mitigación de éstos y la protección al medio ambiente. Es importante que los impactos detectados sobre la calidad del ambiente físico para la vialidad y sistema de transporte propuestos sean equilibrados objetivamente con los impactos sociales, estéticos y económicos, a corto y largo plazo. Tomando en cuenta lo anterior, este manual consta de varios capítulos en los que se abordan los temas para la identificación y evaluación de cada uno de estos impactos así como las metodologías para evaluarlos. No se pretende por supuesto, abarcar de manera exhaustiva cada uno de los impactos ni de los métodos de evaluación relacionados al tema que nos ocupa debido a la amplitud de éste.

OBJETIVO El objetivo del presente documento es el dar algunos lineamientos que permitan la evaluación de los impactos ambientales que pueden ser impuestos por las obras de vialidad y transporte. Esto permitirá unificar criterios para dar cumplimiento a esta tarea.

ANTECEDENTES El crecimiento de la población en ciudades mexicanas ha impactado su tránsito vehicular y se ha registrado un aumento considerable de vehículos como lo es el caso de las ciudades de México, Monterrey, Guadalajara y Veracruz. Esto se ha traducido en problemas de vialidad que, aunados al mal estado mecánico de los vehículos, ha ocasionado deterioros a la calidad del medio ambiente. Como es de conocimiento general, existen otras áreas en proceso de crecimiento, en donde pudieran tomarse acciones de planeación y mitigación de impactos para disminuir efectos adversos de consecuencias permanentes para el medio ambiente. Esto, tomando como experiencia los problemas que actualmente se están presentando en zonas más desarrolladas del País. 1

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

Por otro lado, la existencia de zonas urbano industriales, a consecuencia de la instalación de aproximadamente 2,000 maquiladoras en el área fronteriza México/Estados Unidos, aunada al consecuente crecimiento de la población y el volumen vehicular, ha incrementado el interés de los gobiernos de ambos países. Este interés ha permitido la firma del Convenio de Cooperación para la Protección y Mejoramiento del Medio Ambiente en la Zona Fronteriza entre México y Estados Unidos (1983). Este Convenio establece el área fronteriza como una franja de 100 km de ancho a ambos lados de la frontera, estableciendo políticas generales en las que ambos países se comprometen a prevenir, reducir y eliminar las fuentes de contaminación de aire, agua y suelo. Otras acciones en respuesta a los problemas ambientales de la Frontera constituyen el Plan Integral Ambiental Fronterizo (1990) y la formación en octubre de 1994, de la Comisión de Cooperación Ecológica Fronteriza.

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CAPÍTULO I. REGLAMENTACION EN MATERIA DE IMPACTO AMBIENTAL 1

ASPECTOS LEGALES RELEVANTES

La Ley General del Equilibrio Ecológico y la protección al Ambiente (LGEEPA) y el reglamento de dicha Ley en materia de Impacto Ambiental, fueran publicados en el Diario Oficial de la Federación. Estos documentos establecen los mecanismos y procedimientos administrativos necesarios, conforme a los cuales deben llevarse a cabo y presentarse las evaluaciones de Impacto Ambiental. A continuación se presentan los principales artículos de la Ley y el Reglamento en materia de impacto ambiental. Art. 5º (Reglamento)- Deberán contar con previa autorización de la Secretaría, en materia de impacto ambiental, las personas físicas o morales que pretendan realizar obras o actividades, públicas o privadas, que puedan causar desequilibrios ecológicos o rebasen los límites y condiciones señaladas en los reglamentos y las normas técnicas ecológicas emitidas por la Federación para proteger al ambiente, así como cumplir los requisitos que se les impongan, tratándose de las materias atribuidas a la Federación por los artículos 5º y 29º de la Ley, particularmente las siguientes: I. Obra pública federal, como la definen la Ley de Obras Públicas y el Reglamento de la Ley de Obras Públicas, que se realice por administración directa o por contrato, con las siguientes excepciones: a) Construcción, instalación y demolición de bienes inmuebles en áreas urbanas; b) Conservación, reparación y mantenimiento de bienes inmuebles; c) Modificación de bienes inmuebles, cuando ésta pretenda llevarse a cabo en la superficie del terreno ocupada por la instalación o construcción de que se trate. Las excepciones previstas en los incisos anteriores sólo tendrán efecto cuando para la realización de tales actividades se cuente con el permiso, licencia o autorización necesaria que provenga de autoridad competente; II. Obras hidráulicas, con las siguientes excepciones: a) Presas para riego y control de avenidas con capacidad menor de quinientos mil metros cúbicos; b) Unidades hidroagrícolas menores de cien hectáreas; c) Pozos (aislados); d) Bordos; e) Captación a partir de cuerpos de agua naturales, con la que se pretenda extraer hasta el diez por ciento del volumen anual; f) Las que pretendan ocupar una superficie menor a cien hectáreas; g) Las de rehabilitación; y h) Cuando se trate de obras previstas en el artículo 56 fracción I de la Ley de Obras Públicas. III. Vías generales de comunicación, únicamente en los siguientes casos: a) Puentes, escolleras, puertos, viaductos marítimos y rellenos para ganar terrenos al mar, actividades de dragado y bocas de intercomunicación lagunas marítimas; b) Trazo y tendido de líneas ferroviarias, incluyendo puentes ferroviarios para atravesar cuerpos de agua; c) Carreteras y puentes federales; y d) Aeropuertos. IV. Oleoductos, gasoductos y carboductos; V. Industrias química, petroquímica, siderúrgica, papelera, azucarera, de bebidas, del cemento, automotriz y de generación y transmisión de electricidad; 3

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano VI. Exploración, extracción, tratamiento y refinación de sustancias minerales y no minerales reservadas a la Federación, con excepción de las actividades de prospección gravimétrica, geológica superficial, geoeléctrica, magnetotelúrica de susceptibilidad magnética y densidad; VII. Instalaciones de tratamiento, confinamiento o eliminación de residuos peligrosos; VIII. Desarrollos turísticos federales; IX. Instalaciones de tratamiento, confinamiento o eliminación de residuos radiactivos, con la participación que corresponda a la Secretaría de Energía, Minas e Industria Paraestatal; X. Aprovechamientos forestales de bosques y selvas tropicales y especiales de difícil regeneración, de conformidad con lo previsto en los artículos 28, 29 fracción VII y 30 de la Ley; XI. Obras o actividades que por su naturaleza y complejidad requieran de la participación de la Federación, a petición de las autoridades estatales o municipales correspondientes. XII. Actividades consideradas altamente riesgosas, en los términos del artículo 146 de la Ley; XIII. Cuando la obra o actividad que pretenda realizarse pueda afectar el equilibrio ecológico de dos o más entidades federativas o de otros países o zonas de jurisdicción internacional. Las excepciones enunciadas en este artículo no tendrán efecto, si la obra o actividad se pretende desarrollar en áreas naturales protegidas de interés de la Federación, de las que se relacionan en el artículo 46 de la Ley, o en zonas respecto de las cuales se hubieren expedido las declaratorias a que se refiere el artículo 105 de la Ley. En las materias de competencia local que prevén los artículos 6º , 9º y 31 de la Ley, las autorizaciones en materia de impacto ambiental serán expedidas por las autoridades competentes de los Estados, los Municipios o del Distrito Federal, en los términos de la ley, las leyes locales y los demás ordenamientos aplicables. Art. 105 (Ley)- En aquellas zonas que presenten graves desequilibrios ecológicos, la Secretaría con la participación de las demás competentes, formulará los proyectos de programas especiales para la restauración del equilibrio ecológico que resulten convenientes, y promoverá su aprobación por el Ejecutivo Federal, con la intervención de la Secretaría de Programación y Presupuesto, conforme a lo dispuesto por la Ley de Planeación. Cuando los fenómenos de desequilibrio ecológico en tales zonas lo requieran en forma inmediata, por estarse produciendo procesos de desertificación o pérdidas de recursos de muy difícil reparación o aún irreversibles, el Ejecutivo Federal, por causa de interés público, a propuesta que la Secretaría formule en coordinación con la Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos y otras dependencias competentes, podrá expedir declaratorias para regular los usos del suelo, el aprovechamiento de los recursos y la realización de actividades. Las declaratorias se publicarán en el Diario Oficial de la Federación, y se inscribirán en el Registro Público de la Propiedad correspondiente. Las declaraciones que se expidan surtirán efecto previa audiencia a los interesados, quienes deberán ofrecer y aportar las pruebas necesarias para justificar las cuestiones que planteen en un plazo que no excederá de veinte días a partir de la notificación correspondiente. Las declaratorias podrán comprender, de manera parcial o total, predios sujetos a cualquier régimen de propiedad, y expresarán: I. La delimitación de la zona, precisando superficie, ubicación y deslinde; II. Las condiciones a que se sujetarán, dentro de la zona, los usos del suelo, el aprovechamiento de los recursos naturales y la realización de actividades contaminantes; III. Los programas de recuperación que determine el Ejecutivo Federal en la zona, los que podrán ser materia de acuerdo de coordinación con los gobiernos de los Estados y Municipios y de concertación con los sectores social y privado, y IV. La determinación de su vigencia. 4

Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

Las excepciones previstas en los artículos anteriores sólo tendrán efecto cuando para la realización de tales actividades se cuente con el permiso, licencia o autorización necesaria que provenga de autoridad competente . Sobre la competencia de entidades federativas y municipios, los artículos 6º , 31º y 29º de la Ley establecen lo siguiente: Art. 6º - Compete a las entidades federativas y municipios, en el ámbito de sus circunscripciones territoriales y conforme a la distribución de atribuciones que se establezca en las leyes locales: I. La formulación de la política y de los criterios ecológicos particulares en cada entidad federativa, que guarden congruencia con los que en su caso hubiere formulado la Federación, en las materias a que se refiere el presente artículo; II. La preservación y restauración del equilibrio ecológico y la protección al ambiente que se realicen en bienes y zonas de jurisdicción de las entidades federativas y de los municipios, salvo cuando se refieran a asuntos reservados a la Federación por ésta u otras leyes; III. La prevención y el control de emergencias ecológicas y contingencias ambientales, en forma aislada o participativa con la Federación, cuando la magnitud o gravedad de los desequilibrios ecológicos o daños al ambiente no rebasen el territorio de la entidad federativa o del municipio, no hagan necesaria la acción exclusiva de la Federación; IV. La regulación de las actividades que no sean consideradas altamente riesgosas, cuando por los efectos que puedan genera, se afecten ecosistemas o el ambiente de una entidad federativa o del municipio correspondiente; V. La regulación, creación y administración de los parques urbanos y zonas sujetas a conservación ecológica, que esta Ley prevé; VI. La prevención y el control de la contaminación de la atmósfera, generada en zonas o por fuentes emisoras de jurisdicción estatal o municipal; VII. El establecimiento de las medidas para hacer efectiva la prohibición de emisiones contaminantes que rebasen los niveles máximos permisibles por ruido, vibraciones, energía térmica, lumínica y olores perjudiciales al equilibrio ecológico o al ambiente, salvo en las zonas o en los casos de fuentes emisoras de jurisdicción federal; VIII. La regulación del aprovechamiento racional y la prevención y el control de la contaminación de las aguas en jurisdicción de los estados; IX. La prevención y control de la contaminación de aguas federales que tengan asignadas o concesionadas para la prestación de servicios públicos y de las que se descarguen en las redes de alcantarillado de los centros de población, sin perjuicio de las facultades de la Federación, en materia de tratamiento, descarga, infiltración y reuso de aguas residuales, conforme a esta Ley y las demás aplicables; X. El ordenamiento ecológico local, particularmente en los asentamientos humanos, a través de los programas de desarrollo urbano y demás instrumentos regulados en esta Ley, en la Ley General de Asentamientos Humanos y en las disposiciones locales; XI. La regulación con fines ecológicos, del aprovechamiento de los minerales o sustancias no reservadas a la Federación, que constituyan depósitos de naturaleza semejante a los componentes de los terrenos, tales como rocas o productos de su descomposición que sólo puedan utilizarse para la fabricación de materiales para la construcción u ornamento; XII. La preservación y restauración del equilibrio ecológico y la protección ambiental en los centros de población en relación con los efectos derivados de los servicios de alcantarillado, limpia, mercados y centrales de abasto, panteones, rastros, tránsito y transporte locales; XIII. La regulación del manejo y disposición final de los residuos sólidos que no sean peligrosos, conforme a esta Ley y sus disposiciones reglamentarias, y

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano XIV. Los demás asuntos que se prevén en esta Ley con base en las disposiciones que para la distribución de competencias en las materias que regula esta Ley expidan los congresos locales con arreglo a sus respectivas constituciones, los ayuntamientos dictarán los bandos y reglamentos de policía y buen gobierno, a efecto de que en sus respectivas circunscripciones, se cumplan las disposiciones del presente ordenamiento. En el ejercicio de sus atribuciones, las entidades federativas y en su caso, los municipios, observarán las disposiciones de esta Ley y los demás ordenamientos que de ella se deriven y aplicarán las normas técnicas ecológicas que expida la Secretaría. Art. 31.- Corresponde a las entidades federativas y a los municipios evaluar el impacto ambiental en materias no comprendidas en el artículo ambiental en materias no comprendidas en el artículo 29 de este ordenamiento, ni reservadas a la Federación en ésta u otras leyes. Art. 29.- Corresponderá al Gobierno Federal, por conducto de la Secretaría, evaluar el impacto ambiental a que se refiere el artículo 28 de esta Ley, particularmente tratándose de las siguientes materias: I. Obra pública federal; II. Obras hidráulicas, vías generales de comunicación, oleoductos, gasoductos y carboductos; III. Industria química, petroquímica, siderúrgica, papelera, azucarera, de bebidas, del cemento, automotriz y de generación y transmisión de electricidad; IV. Exploración, extracción, tratamiento y refinación de sustancias minerales y no minerales, reservadas a la Federación; V. Desarrollos turísticos federales; VI. Instalaciones de tratamiento, confinamiento o eliminación de residuos peligrosos, así como residuos radiactivos, y VII. Aprovechamientos forestales de bosques y selvas tropicales y de especies de difícil regeneración, en los casos previstos en el segundo párrafo del artículo 56 de la Ley Forestal.

Una vez establecidas las competencias para la autorización en materia de impacto ambiental debe contemplarse el procedimiento para dar informe de una Evaluación de Impacto Ambiental a través de una Manifestación de Impacto Ambiental (en caso de ser necesario) o mediante el Informe Preventivo. Este procedimiento se encuentra señalado en el artículo 28 de la Ley y en los artículos 7 a 12 del Reglamento. Art. 28.- La realización de obras o actividades públicas o privadas, que puedan causar desequilibrios ecológicos o reservar los límites y condiciones señalados en los reglamentos y las normas técnicas ecológicas emitidas por la Federación para proteger al ambiente, deberán sujetarse a la autorización previa del Gobierno Federal, por conducto de la Secretaría o de las entidades federativas o municipios, conforme a las competencias que señala esta Ley, así como al cumplimiento de los requisitos que se les impongan una vez evaluado el impacto ambiental que pudieren originar, sin perjuicio de otras autorizaciones que corresponda otorgar a las autoridades competentes. Cuando se trate de la evaluación del impacto ambiental por la realización de obras o actividades que tengan por objeto el aprovechamiento de recursos naturales, la Secretaría requerirá a los interesados que en la manifestación de impacto ambiental correspondiente, se incluya la descripción de los posibles efectos de dichas obras o actividades en el ecosistema de que se trate, considerando el conjunto de elementos que lo conforman y no únicamente los recursos que serían sujetos de aprovechamiento. 6

Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

Reglamento Art. 7º - Cuando quien pretenda realizar una obra o actividad de las que requieran autorización previa conforme a lo dispuesto por el artículo 5º del reglamento, considere que el impacto ambiental de dicha obra o actividad no causará desequilibrio ecológico, ni rebasará los límites y condiciones señalados en los reglamentos y normas técnicas ecológicas emitidas por la Federación para proteger al ambiente, antes de dar inicio a la obra o actividad de que se trate podrá presentar a la Secretaría un informe preventivo para los efectos que se indican en este artículo. Una vez analizado el informe preventivo, la Secretaría comunicará al interesado si procede o no la presentación de una manifestación de impacto ambiental, así como la modalidad conforme a la que deba formularse, y le informará de las normas técnicas ecológicas existentes, aplicables para la obra o actividad de que se trate. Art. 8º - El informe preventivo a que se refiere el artículo anterior se formulará conforme a los instructivos que para ese efecto expida la Secretaría, y deberá contener al menos, la siguiente información: I. Datos generales de quien pretenda realizar la obra o actividad proyectada, o en su caso, de quien hubiere ejecutado los proyectos o estudios previos correspondientes; II. Descripción de la obra o actividad proyectada; y III. Descripción de las sustancias o productos que vayan a emplearse en la ejecución de la obra o actividad proyectada, y los que en su caso vayan a obtener como resultado de dicha obra o actividad, incluyendo emisiones a la atmósfera, descargas de aguas residuales y tipo de residuos y procedimientos para su disposición final. De resultar insuficiente la información proporcionada la Secretaría podrá requerir a los interesados la presentación de información complementaria. Art. 9º - Las manifestaciones de impacto ambiental se podrán presentar en las siguientes modalidades: I. General; II. Intermedia, o III. Específica. En los casos del artículo 5º del reglamento, el interesado en realizar la obra o actividad proyectada, deberá presentar una manifestación general de impacto ambiental. La manifestación de impacto ambiental, en sus modalidades intermedia o específica, se presentará a requerimiento de la Secretaría, cuando las características de la obra o actividad, su magnitud o considerable impacto en el ambiente, o las condiciones del sitio en que pretenda desarrollarse, hagan necesarias la presentación de diversa y más precisa información. Los instructivos que al efecto formule la Secretaría, precisarán el contenido y los lineamientos para desarrollar y presentar la manifestación de impacto ambiental, de acuerdo a la modalidad de que se trate. Art. 10º - La manifestación de impacto ambiental en su modalidad general deberá contener como mínimo la siguiente información en relación con el proyecto de obra o actividad de que se trate: I. Nombre, denominación o razón social, nacionalidad, domicilio y dirección de quien pretenda llevar a cabo la obra o actividad objeto de la manifestación;

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano II. Descripción de la obra o actividad proyectada, desde la etapa de selección del sitio para la ejecución de la obra en el desarrollo de la actividad; la superficie de terreno requerido; el programa de construcción, montaje de instalaciones y operación correspondiente; el tipo de actividad, volúmenes de producción previstos, e inversiones necesarias; la clase y cantidad de recursos naturales que habrán de aprovecharse, tanto en la etapa de construcción como en la operación de la obra o el desarrollo de la actividad; el programa para el manejo de residuos, tanto en la construcción y montaje, como durante la operación o desarrollo de la actividad, y el programa para el abandono de las obras o el cese de las actividades; III. Aspectos generales del medio natural y socioeconómico del área donde pretenda desarrollarse la obra o actividad: IV. Vinculación con las normas y regulaciones sobre el uso del suelo en el área correspondiente V. Identificación y descripción de los impactos ambientales que ocasionaría la ejecución del proyecto o actividad, en sus distintas etapas, y VI. Medidas de prevención y mitigación para los impactos ambientales identificados en cada una de las etapas. Art. 11 - La manifestación de impacto ambiental, en su modalidad intermedia, además de ampliar la información a que se refieren las fracciones II y III del artículo anterior, deberá contener la descripción del posible escenario ambiental modificado por la obra o actividad de que se trate, así como las adecuaciones que procedan a las medidas de prevención y mitigación propuestas en la manifestación general. Art. 12 - La manifestación de impacto ambiental, en su modalidad específica deberá contener como mínimo la siguiente información en relación con el proyecto de obra o actividad de que se trate: I. Descripción detallada y justificación de la obra o actividad proyectada, desde la etapa de selección del sitio, hasta la terminación de las obras o el cese de la actividad, ampliando la información a que se refiere la fracción II del artículo 10 del reglamento; II. Descripción del escenario ambiental, con anterioridad a la ejecución del proyecto; III. Análisis y determinación de la calidad, actual y proyectada, de los factores ambientales en el entorno del sitio en que se pretende desarrollar la obra o actividad proyectada, en sus distintas etapas;

De lo anterior se deduce que a excepción de aeropuertos, carreteras y puentes federales, zonas de jurisdicción federal (fronteras con otros países o estados, distrito federal, áreas protegidas o áreas que presenten desequilibrios ecológicos serios), los estados y/o municipios están facultados para hacer la evaluación de impacto ambiental de las obras de vialidad y transporte.

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Metodología para la Identificación, Evaluación y Predicción de Impactos Ambientales

CAPÍTULO II. DEFINICIÓN, IDENTIFICACIÓN, EVALUACIÓN Y MEDICIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES 1

IMPACTO AMBIENTAL

Por definición, un impacto ambiental es cualquier alteración de las condiciones ambientales o la creación de un nuevo conjunto de condiciones ambientales, adversas o benéficas, causadas o inducidas por la acción o conjunto de acciones bajo consideración. El término “condiciones ambientales” se entiende como el conjunto de elementos naturales o inducidos por el hombre que interactúan en un espacio y tiempo determinados, es decir, las condiciones externas que afectan al ser humano: estéticas, ecológicas, culturales, sociales, económicas, históricas, etc.

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IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL

Una evaluación de impacto ambiental, es un análisis objetivo que identifica y mide los posibles impactos económicos, estéticos, sociales y ambientales, y propone varias alternativas razonables. Esto requiere de la identificación, medida, y suma de impactos (ya dados y los impuestos por la obra, lo que permite una evaluación total). Un estudio de Impacto Ambiental debe estar orientado, no sólo a identificar y a interpretar, sino también a prevenir los efectos que los proyectos bajo investigación puedan causar a la salud y el bienestar humanos y su entorno ambiental y ecológico, el evaluador o analista de impactos ambientales debe poseer un entendimiento básico de los fundamentos de la planeación en el desarrollo de los sistemas de transporte, cambio o expansión. Por tal motivo, se ha dedicado un capítulo en este manual al tema de Planeación de los Sistemas de Transporte Urbano y el medio ambiente. La evaluación de los impactos requiere, primero, de la descripción y de entendimiento de las condiciones del medio ambiente previas a la obra o actividad propuesta. Los impactos son significativamente diferentes para la misma obra en diferentes áreas. La localización geográfica es, por lo tanto, uno de los factores que afecta la importancia relativa del impacto. Por ejemplo, el impacto de un proyecto específico en la calidad del agua en una área en la que existen varias fuentes alternas del recurso, difiere significativamente del impacto del mismo proyecto, en una región de escasos recursos acuíferos. Del mismo modo, la significancia de altos niveles de ruido es muy diferente en una área residencial que en una industrial. Además, el momento y duración de cada impacto significativo debe ser determinado. Los impactos deben ser descritos para establecer su efecto en las áreas vecinas al proyecto. Los tiempos relativos de los impactos deberán ser identificados para establecer si van a ocurrir durante la etapa de construcción, inmediatamente después del inicio del proyecto, o en otro tiempo. La duración de los impactos debe identificarse para establecer si éstos son reversibles o irreversibles, y si éstos son de corto o largo plazo. Efectos de corto plazo en relación a los de largo plazo Los impactos de corto plazo son aquellos impactos inmediatos de corta duración, como los impuestos por las obras de construcción. Los de largo plazo, son aquéllos que trascienden a 9

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

las obras de construcción y el uso inicial de la obra o que tienen implicaciones de impactos secundarios en el futuro. Los efectos típicos de corto plazo incluirían: ruido por construcción, erosión temporal del suelo o sedimentación, emisión de polvos, perturbación del tráfico, áreas de mal aspecto durante la construcción, desplazamiento de personas y negocios (esto cuando el desplazamiento es llevado a cabo en un corto plazo y las personas son reubicadas sin demora). Los efectos típicos de largo plazo incluyen: sobrecarga en los servicios públicos (recolección de basura, recolección y tratamiento de aguas residuales, tránsito, escuelas, servicios sociales, etc.) debido a una sobrepoblación del área como consecuencia de la operación de una nueva vialidad, contaminación resultante por el uso de fosas sépticas, drenaje pobre o deficiente de las vías (hacia los colectores del drenaje o hacia áreas de captación en ciudades donde éste no existe), destrucción o perturbación prolongada de la cohesión de la comunidad circundante a la obra de vialidad ó debido al desplazamiento u otros efectos en la calidad del ambiente comunitario, etc. La importancia de considerar ambos efectos a corto y largo plazos, es el de permitir la evaluación acumulativa de los impactos que pueden reducir o mejorar significativamente el ambiente para futuras generaciones Efectos irreversibles o irrecuperables. Los términos irreversible o irrecuperable se aplican principalmente a recursos o valores no renovables: especies en vías de extinción, vistas escénicas, edificios históricos, etc. Efectos sobre algo o un valor que será perdido y no podrá recuperarse. Algunos ejemplos típicos podrían incluir: que un servicio de transportación precipite efectos de desarrollo del área de influencia, explotación de recursos, contaminación, viajes, etc. Otro ejemplo, son los proyectos de vialidad en estuarios, pantanos, etc., que excluye alternativas futuras o deteriora permanentemente las actividades naturales del área. Otros efectos pueden ser aumento en la contaminación, pérdida de espacios abiertos que pudieran tener un valor como área recreativa, alteración significativa de áreas naturales únicas, destrucción de un edificio histórico, cambios fundamentales en la estructura ecológica del área, destrucción de hábitats únicos de vida salvaje, aumento en el flujo de agua dulce en un estuario (cambiando el balance entre agua dulce y salada), uso de áreas reservadas para cultivos únicos o vegetación única, cambio en la trayectoria de un curso de agua de belleza escénica única, etc. 3

MEDICIÓN DE IMPACTOS

La medida de los impactos es la segunda etapa lógica de la evaluación de los impactos. Idealmente, todos los impactos deberían ser traducidos a unidades comunes. Sin embargo, esto no es posible por la dificultad que ello encierra. Por lo tanto, generalmente se usan ambos criterios, cualitativo y cuantitativo. En el primer caso, puede ser necesario basarse en el juicio experto del evaluador para responder a cómo las diferentes dimensiones del ambiente son afectadas.

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Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

El último paso involucra la suma de los impactos del proyecto en una evaluación total de los efectos del proyecto. Un problema en este punto, es el de sumar cada uno de los diferentes impactos medidos (cualitativos y cuantitativos), para llegar a una misma medida o cuantificación del impacto del proyecto o actividad. Esto involucra expresar las diferentes medidas de los impactos en unidades comunes o establecer un esquema de pesos de importancia o jerarquización para generar esta medida única. Este deseo posiblemente, es más ideal que práctico y realista. Sin embargo, aún con naturaleza subjetiva, existen esquemas para lograr este objetivo. En muchos casos, es suficiente presentar la medida de los impactos en términos simples, relativos a cada área de impacto como calidad del aire, economía de la comunidad, calidad ambiental, preservación histórica, ruido, uso de suelo, residuos sólidos, calidad de agua, etc.

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Metodología para la Identificación, Evaluación y Predicción de Impactos Ambientales

CAPÍTULO III. ALGUNOS IMPACTOS DERIVADOS EN OBRAS DE VIALIDAD Y TRANSPORTE 1

VIALIDAD

1.1

Preparación del sitio

La construcción de accesos, áreas de almacén para maquinaria, campamentos, etc., por medio de excavaciones, cortes y nivelaciones, puede traer como consecuencia la alteración del suelo por la geomorfología e hidrología del área. Algunas de las acciones promoventes de estos impactos son la remoción de la vegetación, modificación del perfil del suelo, desvíos en el microdrenaje y obstrucciones en el flujo normal del escurrimiento superficial. La modificación de los escurrimientos superficiales, si no se consideran las obras de drenaje adecuadas, pueden producir deslaves, azolves, inundaciones o desecación de arroyos. Esto pudiera también tener cambios en los balances de humedad del suelo, afectando cultivos. Por otro lado se pueden presentar daños a la flora del área por remoción de la misma, especialmente en obras viales nuevas, construidas en áreas despobladas o semidespobladas. La remoción de la flora, a su vez facilita la erosión del suelo. Los materiales producto del desmonte y limpieza del área pueden constituirse en una fuente contaminante; el empleo de maquinaria en esta etapa de preparación del sitio produce gases contaminantes a la atmósfera. La producción de polvo por rodamiento y ruido de la maquinaria son otros efectos. La flora y la fauna son afectadas por las acciones de preparación del sitio en diferentes magnitudes y formas, dependiendo del área y tipo de biota. La imagen urbana y la calidad de vida sufren detrimentos, incluyendo el aumento en los riesgos por accidente de la población circundante. Por otro lado se propicia el incremento en la demanda y consumo de bienes y servicios relacionadas con el personal y actividades propias del proyecto.

1.2

Fase de construcción

Los impactos ambientales se originan básicamente de las actividades ejecutadas por medio de maquinaria (excavaciones, cortes nivelaciones del terreno, etc.), transporte y colocación del material proveniente de los bancos de material, incluyendo el extendido de la carpeta asfáltica, en ciertos casos el uso de explosivos; construcción de alcantarillas y puentes; la demanda de mano de obra, etc. Los Impactos directos en la etapa de construcción incluyen: 1)

Calidad del aire. Emisiones provenientes de la combustión de los motores de los equipos de construcción y polvos provenientes de las terracerías y los caminos de acceso. Los impactos son temporales.

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2)

Ruido y vibraciones. Ocasionados por el movimiento y operación de equipo pesado y las actividades de construcción tales como colocación de pilotes y compactación de terracerías.

3)

Escurrimientos de agua y drenaje. Las excavaciones, cortes y nivelaciones cambian la morfología natural del terreno alterando las características del drenaje superficial. Las consecuencias son muy variadas, dependiendo de las características geológicas y morfológicas del área.

4)

Calidad de agua. Resulta de la erosión y sedimentación. Una de las causas de este impacto es que al modificar las características del drenaje, la proporción de los sedimentos en los escurrimientos cambia y con ello la turbidez de las corrientes superficiales de los cuerpos de agua. Esto trae como consecuencia, la disminución de la penetración de la luz, si se trata de la afectación de un río por ejemplo y como resultado, una disminución en la cantidad de oxígeno disuelto, lo que a su vez trae consecuencias fatales a los organismos que ahí viven.

5)

Reubicación de viviendas y negocios. En ocasiones estos efectos son substanciales alcanzando un número significativo de personas desplazadas y efectos sociales importantes en el desplazamiento de ellas.

6)

Demanda de mano de obra. Los efectos en la demanda de la fuerza de trabajo requerida para la obra de construcción varía en cuanto al tipo y características de capacitación técnica de los trabajadores requeridos. También es diferente en cuanto a si la mano de obra será local o importada de otras regiones y si el personal que será empleado pertenece a grupos desempleados o subempleados. En trabajos de gran magnitud, las actividades de la fase de construcción puede inducir impactos secundarios substanciales. El incremento en el empleo local y la compra de bienes y servicios, puede alterar sustancialmente la economía del área del proyecto. Si los efectos son temporales, es importante considerar, no solamente los cambios permanentes sino también los transitorios en cuanto a tamaño de población y composición.

7)

Reglamentación de ordenamiento ecológico y uso de suelo. La vocación de las áreas frecuentemente se ven afectadas, divididas o interrumpidas.

También pueden presentarse efectos sobre áreas de cultivo parques públicos o áreas destinadas a un uso determinado. 8)

Indirectos. Nuevos empleos creados por efectos de crecimiento económico, disponibilidad, calidad y costo de la vivienda.

9)

Otros: Tiempos y costo de viaje y patrones de flujo de tránsito ocasionados por obstrucciones de las obras.

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Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

1.3

Etapas de operación y mantenimiento de vialidad

Los Impactos producidos por proyectos de operación y mantenimiento de vialidad abarcan un número considerable de áreas. Las más importantes de ellas son imagen urbana, calidad del aire, circulación y patrones de tráfico, barreras urbanas, ruido, impactos socioeconómicos y calidad del agua. Entre los impactos secundarios se pueden contar la aceleración del desarrollo regional, el cambio en los patrones sociales y efectos en las actividades económicas. Los impactos relacionados con acciones secundarias tales como la creación de nuevos bienes y servicios pueden ser en ocasiones más sustanciales que los asociados a la propia obra de construcción de la vialidad misma. A continuación se enlistan algunos de los impactos que deben considerarse en proyectos de vialidad, éstos se han dividido en sus diferentes aspectos. Contaminación de aire Las emisiones móviles son generadas como resultado del transporte vehicular en el área del proyecto y están en función de el número de viajes vehiculares por día, velocidad promedio y longitud de viaje. Una medida del impacto en la contaminación del aire es dada por la cantidad total de emisiones al día. Las consecuencias lógicas de la contaminación atmosférica son los efectos de ésta en la salud humana, deterioro de edificios, efecto de invernadero, lluvia ácida y deterioro de la capa de ozono. Paisaje e imagen urbana Una nueva vialidad puede tanto interferir con la visual de paisaje de los habitantes (ya sea por la instalación de anuncios publicitarios o por la obra misma) o quitar obstrucciones. La imagen urbana puede también deteriorarse debido a residuos sólidos sobre calles y banquetas, al cableado aéreo excesivo y desordenado. Sitios históricos, arqueológicos y paleontológicos Las obras viales pueden destruir, obstruir el acceso, o sobrepoblar puntos de importancia cultural. Transporte público. El desarrollo de una área como consecuencia de la construcción o ampliación de una vialidad puede afectar la accesibilidad, uso y conveniencia del transporte urbano por medio de la alteración de los patrones de demanda y por lo tanto de rutas, horario y sobreocupación. Las áreas críticas en la determinación del impacto en el transporte público son: La accesibilidad del tránsito público a los residentes actuales del área y la accesibilidad del tránsito a empleados de la industria y el comercio. Desarrollo económico. El acceso a través de una área específica puede estimular el desarrollo económico de ésta atrayendo negocios comerciales y creando oportunidades de empleo Flujo, circulación del tránsito y congestionamiento

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El resultado podría ser un efecto en el número, duración y severidad de la congestión en las áreas vecinas al proyecto y las calles que se conectan con la vialidad en cuestión y que reciben el impacto del aumento en el tránsito. La construcción o ampliación de una vialidad generalmente amplía la capacidad y produce efectos positivos aunque se incrementen los volúmenes de tránsito. Sin embargo, pueden también producir impacto negativo que induzcan a estacionamiento en calles residenciales o a circulación del tránsito de paso por vías locales. Un impacto secundario que debe tomarse en consideración, en zonas donde una vialidad ocasionará la aceleración del desarrollo de una área, es el impacto en los sistemas de circulación y los flujos de tránsito. Esto requiere la estimación de los viajes promedio diarios, y posteriormente la determinación de la distribución de ésos a lo largo de las rutas de circulación existentes. Los factores que deben tomarse en consideración al llevar a cabo este análisis incluyen, período del año, día de la semana, tiempo: (hora del día y período del tiempo dentro de una hora); composición del tránsito; distribución direccional; líneas de distribución, clasificación de la vialidad (rural, urbana, estatal, local, arterial, etc.); tipo de servicio; tipo de diseño geométrico (número de carriles, áreas de intersección, incorporación de tránsito vehicular); tipo y frecuencia de los controles de tránsito(señales de tránsito, calles de un sentido, etc.,); capacidad de la vialidad en relación al volumen. Generalmente el volumen de tránsito atraído a o producido por los diferentes usos de suelo está relacionado a los diversos parámetros que describen el uso por sí mismo. Las características del tránsito de las áreas o usos residenciales tienden a variar dependiendo de el número, tamaño y valor de las unidades habitacionales; la densidad del desarrollo; la cantidad de automóviles particulares, la proximidad a áreas comerciales y escuelas, usos potenciales de transportación masiva, etc. Las áreas residenciales donde no existen un gran número de escuelas o fuentes de trabajo tienden a tener un volumen de tránsito inferior. Barreras urbanas Las barreras urbanas pueden impedir el cruce peatonal y vehicular, causan la ruptura de la cohesión comunitaria, la división física, social y psicológica de las colonias o barrios. Pueden llegar a crear también espacios inutilizables o desaprovechados o desbalance de servicios (escuelas, centros comerciales, centro de salud, etc.), entre ambos lados de una barrera natural o artificial. Normalmente el impacto impuesto por obras viales sobre barreras naturales es positivo al permitir el cruce de la población. Se caracterizan por cambios significativos en el uso del suelo, la topografía, la amplitud de la vialidad; presencia de estructuras viales o ferroviarias, canales, ríos, etc. Intrusión visual. Las obras viales (puentes, vialidad elevadas, etc.), pueden producir "vida bajo la sombra" de una estructura ingenieril. También la pérdida de privacidad dentro de casas y jardines al estar en la visual de pasajeros y conductores de vehículos. Otro efecto puede ser la pérdida de la visual a edificios de interés público o históricos. Desplazamiento de habitantes En algunos casos, en el desarrollo o modificación de una vialidad sobre una área preestablecida, puede desplazar a los residentes de la región. También puede desplazar trabajadores si sus fuentes de trabajo son omitidas (debido a cambios de estructura 16

Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

económica). Otros efectos secundarios podrían ser la migración de la población por el efecto en el pago del predial u otros impuestos, o cualquier otro efecto en el ambiente físico o social. De la misma manera, cuando ciertas fuentes de trabajo son eliminadas y no son reemplazadas en un sitio más conveniente o son sustituidas por otras fuentes de empleo, la pérdida neta de empleo podría causar el desalojo de esta gente de su comunidad. Contaminación de agua La operación de una nueva vialidad o su modificación pudiera acelerar al desarrollo de una área y afectar la calidad del agua en varias formas. Por ejemplo, las cantidades y naturaleza de los residuos sólidos pueden sobrepasar la capacidad de las plantas tratadoras de agua. En áreas donde se usan fosas sépticas, los residuos generados pueden exceder la capacidad del suelo para remover o degradar los residuos, y en consecuencia, afectar la calidad de las aguas subterráneas y superficiales. Cambios en los contornos (topografía) del área, vegetación y cubierta permeable del suelo durante y posterior a la etapa de construcción puede incrementar la cantidad de agua de escurrimiento durante lluvias torrenciales. Residuos sólidos y aguas residuales Cuando una vialidad acelera el desarrollo de una área, la generación de residuos sólidos por la nueva comunidad implica requisitos para la disposición de éstos. Por ejemplo, el uso de tiraderos clandestinos ocasiona contaminación atmosférica por quema a cielo abierto. Como en el caso de residuos sólidos, la generación de aguas residuales implica la construcción o ampliación de plantas de tratamiento, y/o la creación o ampliación de colectores. La cantidad y calidad de aguas residuales y residuos sólidos generados, varía considerablemente dependiendo del impacto de desarrollo generado por la obra vial en cuestión y de su localización. Demanda de servicios Una preocupación importante en relación al aumento de desarrollo urbano provocado por el aumento de la capacidad de transporte, a consecuencia de la construcción de una vialidad, es el aumento en la demanda de servicios públicos (agua, electricidad, recolección de residuos sólidos, escuelas, etc.). Esto pudiera ocasionar la necesidad de nuevos servicios o el incremento de la capacidad existente. En el caso del agua, pudiera ocurrir que tuvieran que implementarse fuentes alternas del líquido. Esto puede ser un problema serio que pudiera rebasar la capacidad económica o de otra índole del municipio para resolverlo. Vegetación y vida silvestre Los desarrollos viales pueden destruir físicamente la vegetación y la vida silvestre por medio de la destrucción o modificación de su hábitat (especialmente en áreas semi-despobladas o despobladas). Los efectos pueden ser en el sitio mismo como resultado de su construcción o como impactos secundarios (desarrollo del área). Por otro lado, los gases, las sustancias alquitranosas y los polvos pueden formar una película impermeable sobre las hojas y tallos de las plantas que inhibe la transpiración y la fotosíntesis. Con ello se propicia una resistencia inferior a enfermedades.

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2

MEDIOS DE TRANSPORTE

Cada medio de transporte impacta de diferentes maneras a la sociedad y al medio ambiente: Automóviles Impactos Positivos - Accesibilidad al trabajo. - Movilidad. Impactos Negativos - Generación de emisiones de gases de combustión. - Generación de ruido. Autobuses Impactos Positivos - Movilidad. - Eficiencia en el aprovechamiento de la energía. Negativos - Generación de emisiones de gases de combustión. - Generación de ruido. El ruido por tránsito se encuentra entre los elementos más significativos del ambiente urbano. Los niveles de emisión de ruido en decibelios (db), aumentan en función de la velocidad. El ruido producido por las llantas es el predominante cuando se trata de ruido por tránsito. Por ello, las condiciones de la superficie de una vialidad influyen en el nivel de éste. El ruido emitido por los automotores a altas velocidades, donde predominan las superficies ásperas de grano grueso producen niveles de ruido más altos a velocidades más altas, con un incremento hasta de 5db por encima de las de superficies con acabado estándar; superficies muy lisas producen niveles de ruido hasta 5db por debajo de las calles de acabado regular. A pesar de que la respuesta de la comunidad al ruido, especialmente al ruido relacionado con vías de tránsito, tiene que ser negativa, cierta cantidad de ruido es inevitable. La cuantificación de los niveles de ruido aceptables a la población es difícil por la variabilidad extrema en la respuesta al ruido de los seres humanos. Esta variabilidad depende de los siguientes elementos: • • • •

Actitud ante el ruido del grupo investigado. El nivel socioeconómico (colectivo e individual). La presencia de cualquier otro estímulo que pudiera ser asociado con la fuente sonora. Las características fisiológicas de cada individuo con respecto a su exposición al ruido.

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Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

En cuanto a la contaminación atmosférica, algunos medios de transporte son fuentes emisoras importantes de contaminantes al aire. De manera general, los vehículos automotores generan un alto porcentaje de monóxido de carbono , le siguen en importancia la emisión de los hidrocarburos (HC) y óxidos de nitrógeno (NOx), partículas suspendidas y en menor proporción óxidos de azufre (SOx). En países como el nuestro, donde se utilizan gasolinas con plomo, deben tomarse en cuenta las emisiones con contenidos de plomo. Por otro lado, los contaminantes a la atmósfera sufren cambios fotoquímicos que dan como resultado componentes nocivos a la salud y al medio ambiente. También es necesario tomar en cuenta la contaminación atmosférica ocasionada por partículas de origen geológico, debido al rodamiento de automotores sobre vialidad pavimentada y no pavimentada. La contaminación producida por los medios de transporte se concentra principalmente alrededor de las principales áreas metropolitanas y son causadas, en gran medida por el transporte urbano.

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Metodología para la Identificación, Evaluación y Predicción de Impactos Ambientales

CAPÍTULO IV. METODOLOGÍA PARA LA IDENTIFICACIÓN, EVALUACIÓN Y PREDICCIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES 1

IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN

En los estudios de impacto ambiental es importante explorar y evaluar los impactos ambientales de todas las alternativas razonables, particularmente aquellas que pueden mejorar la calidad ambiental o evitar alguno de los efectos ambientales adversos. Las alternativas razonables típicas que deben tomarse en consideración son: • • •

La alternativa de no acción. Acción hasta llevar a cabo nuevos estudios. Alternativas relacionadas a diferentes diseños a la acción propuesta que presentarán diferentes impactos. Algunos ejemplos, pueden incluir, cambios en el enfoque o tamaño del proyecto; alternativa en los corredores; configuración de las vías o localización de éstas; métodos alternativos de construcción, si es que éstos tienen como resultado impactos menos severos.

Por otro lado, en la evaluación de impactos se determina la incidencia de costos y beneficios en los grupos de usuarios y en la población afectada y/o beneficiada por el proyecto. Además, se especifican y comparan relaciones costo/beneficio entre las varias alternativas. En el proceso de identificación de impactos deben 1) determinarse las condiciones del sistema ambiental existente, 2) determinar los componentes del proyecto y 3) definir las posibles alteraciones del medio, causadas por todos los componentes del proyecto. En realidad no existe un método mejor que el otro para la identificación y evaluación de impactos. Las características de una metodología que puede ser apropiada para la identificación y evaluación de un tipo de impacto ambiental puede ser totalmente inapropiada para otro. En ocasiones una combinación de dos o más métodos serán necesarios. El investigador es quien debe decidir cual o cuales son las metodologías más adecuadas o que cumplen mejor con su objetivo. Los métodos de identificación más utilizados son: • • • • •

Métodos ad hoc; Técnicas de superposiciones (coberturas por transparencias); Cuestionarios en lista. Son listas de efectos ambientales (factores ambientales) e indicadores de impacto. Matrices causa-efecto. Tienen como función relacionar las acciones relacionadas al proyecto u obras propuestas con los efectos o factores ambientales. Diagramas de flujo. Establecen relaciones de causa-efecto-impacto.

A continuación se presenta un cuestionario en lista aplicable a obras de vialidad y transporte. También se hará una breve descripción de los métodos de matrices y diagramas por ser de los más usados, y posiblemente más adecuados para proyectos de vialidad y transporte.

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1.1

Cuestionario en lista

En general, el camino para identificar los impactos potenciales y factores ambientales que podrían ser considerados para su evaluación, es utilizando un cuestionario en lista relacionado con las áreas de mayor impacto. Por ejemplo, una lista para proyectos de vialidad y transporte, puede ser estructurada como sigue: 1. Imagen urbana y valores estéticos • • • • • • •

¿Afectará áreas de belleza o interés único? ¿La acción alterará las cualidades estéticas del área? ¿Se bloquearán puntos panorámicos a lo largo de corredores visuales (cursos de agua, calles, etc.)? ¿Se bloquearán puntos panorámicos o puntos de interés de la comunidad desde áreas residenciales, áreas recreativas y áreas comerciales que se benefician del panorama? ¿Creará corredores elevados desproporcionados con la escala del desarrollo urbano adyacente? ¿Se crearán distracciones visuales y reflejos molestos visibles desde áreas recreativas y residenciales? ¿Se creará un contraste inatractivo entre la vegetación existente y áreas verdes, entre las formas naturales del terreno y los rasgos ingenieriles de la vialidad, entre los patrones urbanos y de desarrollo y las características de la vialidad?

2. Calidad del aire • • •

¿Será una fuente de polvo y partículas sobre la vegetación y estructuras circundantes? ¿Se Incrementará la severidad de las condiciones de smog del área debido al aumento en el número de automóviles en circulación? ¿Habrá generación de humos y olores de los vehículos (gases de combustión y residuos gaseosos producto de llantas y frenos)?

3. Circulación •

• • • •

¿Habrá bloqueo o deterioro de los accesos sobre patrones de circulación existentes sobre las calles que cruzan la nueva vialidad (accesos a servicios públicos y privados de los residentes del área, reforzando o creando barreras artificiales entre los grupos sociales, congestionamiento del tránsito por medio de la desviación del tránsito por cierre o cambio de sentido en las calles, así como la interrupción de rutas de transporte público? ¿Habrá división de usos de suelo como campos de cultivo, áreas recreativas, hábitats de especies? ¿Habrá incremento del tránsito de equipo de construcción en vías públicas durante la etapa de construcción? ¿Se proveerá o mejorará el acceso de áreas previamente inaccesibles o relativamente inaccesibles de áreas públicas y privadas? ¿Se proveerá o mejorará el acceso de áreas poco desarrolladas fuera de los centros urbanos, lo que induciría a la localización de actividades industriales y comerciales fuera de los centros urbanos?

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Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

•

¿Se aumentará el tránsito en el área, causando un aumento en la demanda de servicios relacionados al transporte?

4. Ruido • •

• •

¿Se alterarán las actividades recreativas que requieren de un marco de condiciones de quietud y serenidad para su disfrute? ¿Habrá alteración de las actividades educativas, del cuidado a la salud, culturales, o instituciones particularmente sensitivas al ruido como escuelas, iglesias, hospitales, teatros, etc.? ¿Se alterarán las actividades comerciales que requieren de un ambiente de quietud? ¿Habrá alteración en desarrollos residenciales?

5. Impactos socioeconómicos • • • • • • • • • • • •

•

• • • •

¿Se eliminará suelo residencial, comercial y/o industrial, desplazamiento de residentes y fuentes de trabajo? ¿Se eliminarán estructuras o lugares de interés desde el punto de vista escénico, arquitectónico, arqueológico o de interés histórico? ¿Habrá pérdida de lugares únicos para actividades comerciales o industriales? ¿Los costos de reubicación de residentes desplazados serán más altos que la compensación pagada? ¿Se alterarán las bases económicas del área? ¿Se incrementará el flujo y se creará sobresaturación del tránsito? ¿Se afectara la cohesión comunitaria, incluyendo la residencial y el carácter o estabilidad de la colonia o barrio? ¿Habrá pérdida de uniones interpersonales de residentes desplazados de su antigua comunidad o barrio (nexos familiares y étnicos, amistades, etc.)? ¿Se afectarán las características del vecindario y su cohesión? ¿Habrá afectación en la densidad de la población y la creación de sobrepoblación o la disminución de ésta? ¿La acción creará oportunidades de empleo? ¿Se causará el desplazamiento o reubicación de viviendas y familias, negocios, granjas; se proporcionará asistencia en la reubicación, habrá disponibilidad adecuada de vivienda para los desplazados y actividad económica (ganancia y pérdida de empleos, etc.)? ¿La acción presentará demandas de empleo nuevas y requerimiento de servicios públicos incluyendo los religiosos, de salud, de educación, estaciones de bomberos y otros servicios de emergencia? ¿La acción afectará la calidad de vida de los residentes del área? ¿La acción tendrá un efecto significativo en los precios de la propiedad privada del área por influencia de la obra propuesta? ¿Se inducirá a un crecimiento de la población, comercial, industrial o económico en general en el área? ¿Se conservarán las áreas ecológicas generales así como los recursos naturales tales como parques, áreas recreativas, componentes naturales e históricos?

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6. Calidad del agua •

•

•

•

¿Se provocará turbidez de los cuerpos de agua adyacentes por la erosión de los suelos expuestos durante las obras de construcción y mantenimiento (los impactos primarios de estas acciones generalmente involucran costos de operación o acortan la vida de los reservorios o canales afectados; daños o eliminación de peces y otra vida acuática)? ¿Habrá modificación de la cuenca hidrológica causada por la invasión del sistema vial y su construcción en estuarios, pantanos y cursos de agua (en particular en estuarios puede ocurrir la modificación de los flujos naturales del agua, lo que afecta determinantes ecológicos tales como patrones de sedimentación, mezcla de agua salada y dulce, flujos de nutrientes, modificación de patrones locales de vegetación)? ¿Habrá escurrimiento de contaminantes (aceite, combustible, pesticidas, fertilizantes, residuos peligrosos por accidentes en el transporte de éstos, residuos animales y humanos y sales para el deshielo)? ¿Se contaminarán las aguas superficiales y subterráneas así como las zonas de recarga por materiales de relleno contaminados (el uso de materiales de relleno contaminados pueden afectar las concentraciones de contaminantes biológicos, químicos y radiológicos de las aguas).

7. Biológicos • •

¿Se provocará el desplazamiento de especies de fauna silvestre? ¿Se bloquearan patrones o rutas de migración de especies animales?

8. Peligros naturales y sus efectos geológicos • • • • •

•

¿Se afectará significativamente la calidad del suelo? ¿Se aumentará (o disminuirá) la estabilidad o inestabilidad de los suelos y/o la geología del sitio? ¿Son las condiciones geológicas del suelo peligrosas para la construcción de edificios y uso humano? ¿Se aumentará la erosión o terminará con el potencial del sitio? ¿Es el sitio sujeto a terrenos con características poco usuales tales como pendientes pronunciadas, colindancia con formaciones rocosas u otras condiciones que afectan la construcción, drenaje o habitabilidad? ¿Es el lugar especialmente riesgoso por peligros naturales, tales como fallas geológicas, inundaciones repentinas, actividad volcánica, avalanchas de lodos o suelos o por la presencia de encharcamientos u otros terrenos con características peligrosas?

9. Usos de suelo • • • •

•

¿Habrá un efecto significativo en parques públicos u otras áreas de reconocido valor escénico o recreativo? ¿Habrá un efecto sobre áreas de cultivo? ¿Se preservarán aspectos arquitectónicos, arqueológicos e históricos del área? ¿Se tendrán efectos significativos en áreas de reconocido valor arqueológico o propiedades registradas en, o que han sido consideradas por nominación para el registro nacional de lugares históricos? ¿Se dividirán o interrumpirán los usos del suelo existentes? 24

Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

Debe tomarse en cuenta que esta lista no es exhaustiva y que cada obra puede presentar diferentes impactos dependiendo de muchos factores. Además de los cuestionarios en lista, deben considerarse las consecuencias de estos efectos. Estas consecuencias algunas veces son consideradas como impactos secundarios y en muchos casos, son los verdaderos impactos y los más significativos. Por supuesto, que dicha lista es solo un sistema para la identificación de impactos y constituye solo el primer paso en el proceso de evaluación de impactos ambientales.

1.2

Matrices

El método de matrices es especialmente útil como evaluación preliminar de aquellos proyectos que tienen un gran impacto ambiental. La más conocida es la matriz de Leopold. La base del sistema es una matriz en la que las columnas son acciones de las obras propuestas que pueden alterar el medio ambiente y las filas son características del medio (factores ambientales), que pueden ser alteradas. Parafraseando lo anterior, incorporan una lista de actividades y los aspectos ambientales potencialmente impactados. Ambas listas, cruzadas en forma de matriz, identifican las relaciones causa-efecto (interacciones) entre actividades específicas y factores ambientales. En las figuras, 1, 2 y 3 se presentan tres modelos de matriz que muestran algunos factores ambientales y algunas acciones relacionadas a actividades de construcción y operación de vialidad. Normalmente, del gran número de interacciones contempladas inicialmente para un proyecto, el número de las realmente importantes y dignas de consideración varían entre 25 y 50. Una vez que se han identificado los posibles impactos, debe hacerse la evaluación de las 25 o 50 interacciones más importantes. Para continuar con el proceso de evaluación a cada cuadrícula se le asignan dos valores, uno de magnitud, y otro de importancia. El término "magnitud" se utiliza en el sentido del grado, medida o escala. Por ejemplo, el desarrollo vial alterará o afectará el patrón de drenaje existente y por lo tanto podrá ejercer un impacto de gran "magnitud" sobre el drenaje. El segundo es una ponderación del grado de "importancia" de la acción particular sobre el factor ambiental en el caso específico que se analiza. Por lo que, la "importancia" general del impacto de una vialidad sobre un patrón de drenaje particular puede ser menor porque la vialidad es corta o porque no interfiere sustancialmente con el drenaje. Podría utilizarse una escala arbitraria, por ejemplo, de 1 a 10, en la que 10 representa la máxima magnitud y 1 la mínima. Un mayor grado de sofisticación se logra agregando un signo "+" frente al número de magnitud si el impacto es favorable y "-" si el impacto es adverso. Desafortunadamente, dicho esquema permite la posibilidad de introducir subjetivamente a la opción (1) de un número de escala para la magnitud e importancia y (2) una evaluación con respecto a si el impacto es favorable o adverso. Se debe estar consciente de la imperfección al utilizar este esquema. Es importante hacer notar que la matriz final presentará una serie de valores que indican el grado de impacto que una vialidad o propuesta puede tener sobre un factor del medio.

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FACTOR SOCIOECONOMICO

FACTORES BIOTICOS

Socioeconómico

Fauna Flora

FACTORES ABIOTICOS

ESTETICO

Aire

Agua

Suelo

ETAPA DE CONSTRUCCION ETAPA DE OPERACION OBRAS Y/O EFECTOS RELACIONADOS

26

ETAPA DE PREPARACION DEL SITIO

Figura 1 - Modelo de Matriz número uno.

Pavimentos

Total Impactos (-)

Estructuras

Total Impactos (+)

Formación de Terracerias

Desmonte y limieza del derecho de vía y bancos de materiales Cortes para la sección de la obra Bancos de mateiral y de préstamo Formación de terraplenes y rellenos Excavaciones para canales Uso de explosivos Campamentos Utilización y mantenimiento de maquinaria y equipo Empleo de mano de obra Excavaciones Rellenos Mamposterías y zampeados Construcción de estructuras Obras de drenaje (alcantarillas, colectores, cunetas, lavaderos) Explotación de bancos de materiales Obras complementarias (bordillos, vallas, etc.) Revestimientos Riegos (impregmentación, sello y morteros, asfálticos) Tendido de la carpeta asfálticas Pintura y señalamientos Recursos Humanos Utilización y mantenimiento de maquinaria y equipo Uso de explosivos Campamentos Tránsito vehicular Mantenimiento Requerimiento de energía Señalamiento y propaganda Forestación Asentamientos Comunicaciones y Transportes

SIMBOLOGIA

y biológicas del suelo

Características físicas químicas

Erosión

Aguas subterráneas

Aguas superficiales

Drenaje

Calidad del agua

Calidad del aire

Ruido

Vegetación secundaria:

Estrato herbáceo y arbustivo

Aves

Roedores

Economía regional

Servicios públicos

Empleo

Viviendas

Comercios

Imagen Urbana

Paisaje

Total Impactos (+) Total Impactos (-)

Combatible M. Moderado S. Severo F. Critico R. Impacto Reversible I. Impacto Irreversible b. Beneficio poco significativo B. Beneficio significativo * . Existe medida de mitigación

LR AW 125*

FACTOR

Metodología para la Identificación, Evaluación y Predicción de Impactos Ambientales

MATRIZ DE IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS ACCIONES QUE PUEDEN CAUSAR IMPACTOS

DURANTE LA CONSTRUCCIÓN Elementos impactables

Reubicación residencial

Obras menores de construcción

Servicios nuevos

ETAPA DE OPERACIÓN

Edificios residenciales

Edificios comerciales

Áreas de estacionamiento

AMBIENTALES Calidad del aire Ruido Geología suelo Cuerpos de agua Flora urbana Uso de suelo Drenaje pluvial Áreas abiertas SOCIOECONOM. Serv. Comunidad Transporte público Peatones Residentes Automovilistas Usuario T.P. Seguridad pública ESTÉTICOS Paisaje Monument. Históricos Recreación

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Parques y zonas abiertas

Preservación patrimonial

Polvos, humos y gases

Tránsito local

Mantenimiento

Reforestación

Vialidades

Otro

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IDENTIFICACION DE IMPACTOS AMBIENTALES Tipo de impactos. Tránsito local Elementos impactados

Obras menores de construcción

Redensificación de áreas verdes

A) Ambientales Calidad del aire Ruido Uso del suelo Flora urbana B) Servicios Transporte público Estacionamiento en vía pública Vialidad C) Sociales Población residente Peatón Automovilista Usuario del trasporte público D) Paisaje urbano

28

Adecuación de la operación del tránsito

Polvos

Humos

Mantenimiento

Metodología para la Identificación, Evaluación y Predicción de Impactos Ambientales

A pesar de hacer una ponderación o definición de la importancia de dicho factor, los valores de las distintas cuadrículas de una misma matriz no son comparables ni pueden sumarse o acumularse. Sin embargo sí admiten comparación las cuadrículas correspondientes de las matrices preparadas para alternativas de un mismo proyecto. Los fundamentos para llegar a definir los valores magnitud e importancia, deben ir acompañado a la matriz. La matriz por supuesto es un mero resumen del texto o estudio de impacto ambiental adjunto. Los estudios deben incluir, como cualquier estudio de impacto ambiental, lo siguiente: • • • • • • •

La descripción y los datos técnicos suficientes para evaluar el impacto; El impacto probable del proyecto sobre el medio ambiente; Los probables efectos adversos que no pueden evitarse; Las alternativas existentes; La relación entre el uso del medio por el hombre, local y a corto plazo, y el mantenimiento y aumento de productividad a largo plazo; La irreversibilidad y falta de recuperación de los recursos afectados, y Las objeciones planteadas por terceros.

El método de matriz tiene aspectos positivos entre los que cabe destacar que su utilidad en la identificación de efectos, contempla en forma completa los factores físicos, biológicos y socioeconómicos involucrados. Sin embargo, presenta algunas desventajas. •

Un mismo impacto puede contabilizarse dos veces, ya que no establece el principio de exclusión, y no realiza la lista de factores según efectos finales;

•

No es selectivo, en cuanto a que no establece un sistema para centrar la atención en los aspectos más críticos o de mayor impacto ambiental, y, además no distingue entre efectos a corto y largo plazo. Para eliminar esto deben prepararse matrices distintas según dos escalas de tiempo;

•

No es sistemático, y deja la evaluación de los parámetros a la estimación y el buen criterio del evaluador, por lo que es muy baja su calidad en los otros objetivos (además del de identificación), que debe cumplir un estudio de impacto ambiental: la predicción y la interpretación.

Así pues, el método de matriz debe utilizarse más bien como simple herramienta en una evaluación y complementarse con otros instrumentos disponibles. Por otro lado, los impactos ambientales de vialidad y transporte, generalmente abarcan un amplio rango de impactos que van desde impactos a la atmósfera (aire y ruido), en la estructura social o de la colonia, sobre el empleo, etc. Todos estos impactos varían en magnitud y en su calidad de benéficos o adversos. Como resultado de esto, surge la necesidad de evaluar de manera total los impactos de un proyecto. Es decir, es necesario poner en la balanza los impactos benéficos y adversos y evaluar si el proyecto es benéfico o no en su evaluación total. Para responder a dicho cuestionamiento, se requiere de una evaluación de los impactos de manera que se ponga de relieve cuales impactos son más 29

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importantes. Generalmente las evaluaciones de este tipo se hacen mediante evaluaciones numéricas o jerarquización de impactos, aspecto que se aborda a continuación. La técnica más sencilla, que podría ser usada para evaluar los impactos totales, es mediante la jerarquización de éstos. Por ejemplo, si se comparan varios proyectos alternos para el mejoramiento de una vialidad, uno puede jerarquizar cada una de las alternativas con respecto a los elementos que satisfagan los factores sociales, ambientales y económicos que se estén considerando. En el ejemplo que a continuación se describe (Tabla 1), el área de impacto está relacionada a algunas unidades habitacionales destruidas. Aquí se le ha dado un rango de 1 a la alternativa con el menor impacto y un rango de 5 a la alternativa menos deseable.

Tabla 1

Ejemplo de jerarquización de varias alternativas para un proyecto de mejoramiento vial

Alternativas

Número de unidades habitacionales destruidas

Jerarquización

a

0

1

b

7

2

c

22

3

d

65

4

e

90

5

Cuando existe más de un tipo de impacto ambiental, el mejor método es llevar a cabo una jerarquización con respecto a cada área ambiental impactada, ordenando las alternativas en relación a cada tipo de impacto. Este método, sin embargo no permite distinguir diferencias de jerarquía entre alternativas o reconocer si los factores bajo consideración son o no de igual importancia. La tabla 2 muestra esta situación para un caso hipotético de 5 proyectos alternos de mejoramiento de un acceso vial hacia un centro comercial con siete áreas de impacto ambiental. Como puede verse, aún cuando la alternativa 3 se encuentra en primer lugar, en tres de las áreas, se encuentra en el último o penúltimo lugar en las otras áreas. La alternativa 2 ocupa consistentemente el nivel medio para todas las áreas de impacto. Desde el momento que ninguna de las alternativas ocupa el primer lugar en todas las áreas de impacto, no existe una forma de selección clara que permita discernir cual es la mejor alternativa. Por lo tanto el siguiente nivel de acción sería el de reconocer que no todas las áreas de impacto tienen la misma importancia para la comunidad, lo cual debe tomarse en cuenta para decidir cual es la mejor alternativa. Para ello se puede llevar a cabo una encuesta para conocer la importancia relativa que los comerciantes y residentes de la zona le dan a los diferentes impactos.

30

Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

Tabla 2 Ejemplo de clasificación de cinco alternativas de proyectos viales para dar acceso a un centro comercial y siete áreas de impacto

AREA DE IMPACTO

ALTERNATIVAS

Acceso a Centro Comercial Lugar que ocupa Promedio de tiempo al Centro Cívico (min) Nivel de servicio Lugar que ocupa Velocidad Promedio de Recorrido (mi/h) Disposición de Servicio Público Lugar que ocupa Tiempo de respuesta de bomberos (min) Destrucción de Hogares Lugar que ocupa Número de viviendas destruidas Costos al usuario Lugar que ocupa Costo anual (millones) Contaminación por ruido Lugar que ocupa Decibeles emitidos a 30 m Destrucción de Negocios Lugar que ocupa Número de negocios perdidos

Nº 1

Nº 2

Nº 3

Nº 4

Nº 5

5 20

3 16

1 12

2 15

4 19

1 45

3 40

4 36

4 36

2 42

4 10

3 9

1 6

2 8

5 12

2 12

3 14

5 40

4 20

1 4

2 1.0

2 1.0

1 0.8

3 1.6

2 1.0

5 75

3 65

4 70

1 50

2 60

1 2

3 6

5 10

2 4

4 8

Para dar un ejemplo del proceso de ponderación de impactos supongamos que en una escala de 1 a 10, donde 10 representa la mayor importancia, supongamos se obtienen los siguientes resultados en la encuesta: Acceso al centro comercial Nivel de servicio Provisión de servicios públicos Reubicación de viviendas Costos de usuario Contaminación por ruido Reubicación de negocios

4 5 7 10 1 6 10

Si estos factores de importancia, obtenidos a través de la encuesta, son aplicados junto con los rangos de jerarquización mostrados en la tabla 2, multiplicándolos por los rangos de

31

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

importancia dados por la comunidad que habita en el área de influencia (enlistado con anterioridad), se pueden obtener los resultados presentados en la tabla 3. Por ejemplo: Alternativa No. 1 Lugar que ocupa en la tabla 2 (5) multiplicado x 4 (factor de importancia deducido de la encuesta) = 20 (tabla 3) Esta multiplicación jerarquizaría cada alternativa en relación a cada tipo de impacto. Una técnica aplicable a este punto, para seleccionar que alternativa es la mejor, sería la de sumar los rangos obtenidos para obtener el punteo final. En este caso, la alternativa 4 tiene el conteo final más bajo y por lo tanto es la más deseable desde el punto de vista de impacto ambiental (tabla 3). Existen debilidades en el proceso de análisis anterior, sin embargo su discusión rebasa los objetivos del presente manual. Es importante hacer notar al lector, que los métodos que permiten llegar a un grado de evaluación de impacto más fino se encuentran, ampliamente discutidos en la literatura, y su consulta es inminente para el evaluador. Tabla 3 Ejemplo de clasificación de cinco alternativas de proyectos viales y siete áreas de impacto utilizando una encuesta social

AREA DE IMPACTO

1.3

ALTERNATIVAS

Acceso al Centro Comercial Nivel de servicio Disposición de Servicio Público Destrucción de Viviendas Costos al usuario Contaminación por ruido Destrucción de Negocios

Nº 1 20 5 28 20 2 30 10

Nº 2 12 15 21 30 2 18 30

Nº 3 4 20 7 50 1 24 50

Nº 4 8 20 14 40 3 6 20

Nº 5 16 10 35 10 2 12 40

Resultado total

115

128

156

111

125

Diagramas

El método de diagrama o red intenta ir más allá al método de matrices introduciendo una unión causa-condición-efecto que permite la identificación de impactos indirectos o acumulativos. De hecho, la red se representa en forma de árbol, de tal forma que a veces se le conoce como árbol de impactos y es usado para establecer y relacionar impactos secundarios, terciarios y efectos de orden mayor. Para desarrollar este tipo de redes, es necesario contestar una serie de preguntas relacionadas a las actividades de cada uno de los proyectos. Entre ellas, cuáles son las áreas de impacto primario, cuales son los impactos dentro de ésas áreas, cuáles son las áreas de

32

Reglamentación en Materia de Impacto Ambiental

impactos secundarios, cuales son los impactos secundarios dentro de ésas áreas, etc. La figura 3 ilustra un ejemplo de construcción de una nueva vialidad en el centro de una ciudad, donde existen áreas de negocios y donde impactos primarios tales como la demolición de viviendas y negocios serán impuestos por las obras. PRIMARIO

SECUNDARIO

Eliminación de viviendas

Desplazamiento de personas

Eliminación de negocios

TERCIARIO

CUATERNARIO

Pago de gastos de reubicación

Pérdida de empleo

Cambio en inscripción de escuelas locales

Mayor espacio en escuelas locales

Cambio en la población del área

Menores ingresos por subsidio estatal

Incremento en la tasa de desempleo

Incremento en las prestaciones pagadas por desempleo AM/SED.1

Figura 3. Método de diagrama o red en la construcción de una nueva vialidad. El método de red es adecuado para los sistemas de vialidad y transporte ya que los impactos inferidos por éstos operan de manera compleja, como una red. Por ejemplo, los cortes y rellenos necesarios para construir una vialidad son causantes potenciales de erosión. La erosión a su vez promueve el movimiento de suelo que puede posteriormente, ser conducido de varias formas a un curso de agua. El material sólido agregado aumenta la turbidez de la corriente, así como el régimen del canal de ésta. Esto a su vez, podría contribuir a bloquear el paso de la biota acuática, a incrementar el potencial de inundación, etc. Desafortunadamente la aplicación del método de red en los impactos de construcción, permite la repetición de los ciclos en el árbol de impactos. Esto es una desventaja, especialmente cuando existen interacciones complejas entre efectos y reacciones en cadena. Una red o diagrama de impactos, provee una visión general de los impactos causados o inducidos por el proyecto y las actividades relacionadas a éste. Por esta razón es una herramienta útil. Sin embargo es solo un resumen cualitativo que puede ser usado para generar un conteo total de impactos. Esto obliga a la utilización del método de matriz y jerarquización de impactos como segunda etapa (discutido en la sección anterior).

2

PREDICCIÓN DE IMPACTOS

Los métodos de predicción cubren un amplio espectro. Suelen usarse modelos matemáticos, físico-matemáticos o físicos (modelos reducidos), complementados en ocasiones, con una serie de ensayos y pruebas experimentales, en base a datos de campo. Para proyectos de vialidad y transporte, los más comunes se aplican a la contaminación por emisiones, contaminantes al aire y por ruido. Con todo ello puede realizarse una predicción de efectos y evaluar las alteraciones del medio ambiente en el área de influencia de la obra propuesta.

33

CAPÍTULO V. MEDIDAS DE MITIGACIÓN Las medidas de mitigación constituyen una sección de extrema importancia en un Estudio de Impacto Ambiental. El analista debe seleccionar con detenimiento las medidas de mitigación más apropiadas para cada tipo de impacto, área impactada y condiciones sociales, físicas, y geográficas del área. La gran variabilidad en los métodos de mitigación para un mismo impacto, misma que depende de las características del medio circundante inhibe la posibilidad de abordar el tema de manera extensa en este manual. Por ello, y otros muchos factores solamente cuando se juzgó necesario, se mencionaron algunas de las medidas de mitigación pertinentes dentro de cada uno de los capítulos.

35

CAPÍTULO VI. IMPACTO POR EMISIONES CONTAMINANTES AL AIRE Y LOS MODELOS MATEMÁTICOS La evaluación y predicción del impacto a la calidad del aire debido a la contribución de contaminantes por fuentes móviles, es uno de los procesos más complejos. La complejidad se debe principalmente a la naturaleza móvil, tanto de las fuentes como del cuerpo receptor. Por otro lado, los contaminantes sufren transformaciones fotoquímicas en la atmósfera, lo que aumenta el grado de dificultad. Por lo anterior, la utilización de los modelos matemáticos para la predicción de la contaminación ambiental futura son la piedra angular de los informes de calidad ambiental y las decisiones críticas con respecto a "construir" o "no construir" proyectos viales importantes, deben tomarse en base al impacto en la calidad ambiental a partir del veredicto de los modelos matemáticos. Esto nos lleva a concluir que ésta es una tarea que requiere de un alto grado de experiencia de parte del analista en el manejo y utilización de estos modelos.

1

LA MEDICION EN RELACION AL MODELAJE

El nivel de precisión en la evaluación del impacto en la calidad del aire en una vialidad propuesta, depende en gran medida de la precisión de los datos ambientales que describan las condiciones ambientales existentes y de la correcta selección de los modelos matemáticos utilizados, para predecir los niveles de contaminación una vez concluido el proyecto. Aunque la mejor forma de conocer la calidad del aire existente, es mediante el establecimiento de un sistema de medición que permita conocer las concentraciones de contaminantes en el área del proyecto, ésta puede determinarse a través de la aplicación de modelos matemáticos. El objetivo de los modelos matemáticos es el de combinar, de manera cuantitativa, los efectos de la meteorología y la carga de contaminantes, para evaluar así la concentración de contaminantes en el medio ambiente. La carga de contaminantes se obtiene con diversos valores que incluyen: • • • • •

Volumen de tránsito total. Velocidad de los vehículos. Combinación de la antigüedad del parque vehicular. Combinación de vehículos de carga pesada. Factores de emisión.

La meteorología se obtiene con: • • • •

La velocidad y dirección de los vientos. La estabilidad atmosférica. La altitud de la capa de inversión. La topografía del sitio.

Los modelos matemáticos que son adecuados para este tipo de estudios deben ser representativos de estos parámetros.

37

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Todos los modelos de contaminación ambiental difieren en su complejidad desde simples modelos de dispersión a microescala, hasta sofisticados modelos a mesoescala, modelos de fuentes múltiples que describen transporte, dispersión y reacciones fotoquímicas de los contaminantes. Los modelos a microescala se utilizan para calcular los niveles de contaminación ambiental cercanos al corredor vial, atribuibles al proyecto. Los modelos a mesoescala se utilizan para calcular el impacto a nivel del área de un proyecto propuesto, o los niveles de contaminación de fondo, inducidos por otras fuentes ajenas al proyecto. Las concentraciones de contaminación ambiental que se presentan con el viento a favor de los proyectos viales consisten de dos componentes; la contaminación originada directamente por el proyecto, y la contaminación de fondo. En la mayor parte de los análisis, estos componentes deberán determinarse de manera independiente. El impacto total de la calidad ambiental, equivale a la suma de la contaminación de fondo mas las concentraciones de contaminantes derivadas del proyecto. Siempre que existan otras fuentes cercanas, la contribución contaminante de éstas debe agregarse a la originada por la obra propuesta. El objetivo del estudio de impacto ambiental es el de determinar el valor que represente la calidad del aire con tanta precisión como sea posible y comparar esas concentraciones con las Normas Nacionales de Calidad Ambiental. Un monitoreo no es requerido cuando: se trata de proyectos pequeños con bajas densidades de tránsito, en áreas poco desarrolladas o poco pobladas, poco o ningún monitoreo de la calidad del aire son requeridos. La función de la medición es la de medir las concentraciones de contaminación de fondo, los parámetros meteorológicos y/o los parámetros de carga de contaminantes. La medición ambiental, en sitios seleccionados cuidadosamente, ofrece una medición directa del nivel de contaminación de fondo. Los parámetros de medición meteorológica o de tránsito, pueden utilizarse para verificar los datos del modelo o validar los modelos de dispersión de contaminación ambiental. La validación de los modelos a microescala requiere de la medición del tránsito, la meteorología y el nivel de contaminación de fondo. La validación de los modelos a mesoescala requiere que la medición del tránsito, la meteorología y el nivel de contaminación de fondo sean representativos de las condiciones en toda el área.

1.1

Nivel de contaminación de fondo

El nivel de contaminación de fondo se refiere a "el nivel de concentración de contaminantes que, al sumarse a la contribución del proyecto mismo, y a las contribuciones locales de otras fuentes importantes, dará como resultado el nivel total de concentración de contaminantes." Otras fuentes de contaminación ambiental incluyen fuentes industriales, comerciales, residenciales, institucionales y naturales, así como otra vialidad. Cuando se propone un proyecto vial, es importante que se determinen con precisión los niveles de contaminación ambiental ya existentes en el área (es decir, las contribuciones del medio ambiente mas las contribuciones de otras fuentes cercanas). El nivel de contaminación de fondo como ya se han mencionado, puede determinarse ya sea a través de medición o de modelaje. Los modelos de simulación a mesoescala son un elemento 38

Impacto por Emisiones Contaminantes al Aire y los Modelos Matemáticos

muy útil para determinar las concentraciones de contaminación en el medio ambiente. Estos pueden utilizarse para determinar el nivel de contaminantes en cualquier ubicación, en el presente o en el futuro en una gran variedad de condiciones, en tanto que la medición se conduce siempre en un número de ubicaciones limitado y los valores medidos son únicamente los que se presentan para las condiciones observadas durante el muestreo. Sin embargo, la precisión de las concentraciones ambientales pronosticadas por el modelo puede ser deficiente. Resulta deseable tener la máxima confianza de los resultados del modelo por lo que es adecuado validarlos por medio de mediciones cuando: • •

•

Predice un alto nivel de contaminación de fondo. Las características topográficas locales transgreden las suposiciones básicas del modelo de simulación. La medición de campo, en este caso, puede utilizarse para "corregir" el modelo para los distintos tipos de terreno. La configuración del diseño vial "no se ajusta" con precisión a las suposiciones básicas del modelo de simulación. La medición de campo podrá utilizarse entonces para "corregir" el modelo para los distintos diseños de la vialidad (en especial para vialidad con depresiones, elevaciones y estacionamientos).

A manera de conclusión, la medición de la calidad ambiental para efectos de validar un modelo de simulación matemática es admisible cuando se propone una vialidad nueva o su modificación, que no se ajuste con precisión a los criterios y suposiciones básicas que requiere el modelo matemático. Un estudio de medición de la calidad ambiental diseñado para validar o calibrar un modelo de calidad ambiental debe incluir la medición de campo bajo condiciones similares a las del estudio de todos los elementos variables del modelo, así como la concentración de contaminantes. Debe conocerse también la precisión de esta medición de campo. Unicamente midiendo todas las variables, y representando todos los errores en la medición de campo, podrá atribuirse el error restante a la imprecisión de la predicción del modelo. También es importante que pueda observarse una gran variedad de condiciones de campo durante el estudio. Algunas veces, estos requisitos hacen que los estudios de medición ambiental tengan que efectuarse durante períodos prolongados. Como información adicional, cuando se hace la medición de la concentración de contaminantes en el medio ambiente, para cualquier propósito, debe realizarse un número suficiente de mediciones para determinar el promedio del nivel de contaminación de fondo a largo plazo y reflejar también las fluctuaciones en los niveles del medio ambiente. Deben medirse las tendencias diurnas diarias, semanales y estacionales. Los niveles máximos de contaminación del medio ambiente son de especial importancia. Las concentraciones ambientales pico o del "peor caso" se suman a los niveles de contaminación que se predicen para un proyecto que determina el impacto general del proyecto. La medición del nivel de contaminación de fondo puede utilizarse también para obtener un registro histórico de días adversos. El término día adverso, se utiliza para describir períodos en que se presentan niveles máximos de contaminación debido a condiciones meteorológicas adversas. Un análisis de las condiciones meteorológicas relacionadas con las concentraciones máximas en el medio ambiente puede representar una perspectiva importante sobre la causa de las altas concentraciones de contaminación ambiental. Este análisis proporciona información con

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respecto a la condición meteorológica del "peor caso" que se utiliza al evaluar el impacto de un proyecto. Generalmente, la información sobre el nivel de contaminación de fondo se requiere para toda el área de estudio. Sin embargo, debido a la limitación de tiempo y recursos, las mediciones de contaminantes ambientales deben efectuarse cuando menos en donde se presentan las concentraciones máximas en el medio ambiente, así como en donde se espera que se presente el nivel máximo de contaminación derivado del proyecto vial bajo estudio. Deben efectuarse mediciones del nivel de contaminación de fondo donde existan receptores sensibles. Siempre que sea posible, es deseable efectuar mediciones del nivel de contaminación de fondo en áreas como parques, escuelas, patios de juegos, hospitales y asilos, en que es probable que estén expuestas personas jóvenes, enfermas o ancianas.

1.2

Evaluación de la carga de contaminantes: Fuentes móviles

Una vialidad representa una fuente continua de emisiones de contaminación al aire. Para evaluar el impacto de estas emisiones sobre la calidad ambiental, es necesario primero cuantificar la carga de contaminantes, que depende de dos factores: (1) el volumen de contaminantes emitidos por cada vehículo y (2) el número de vehículos en la vialidad en un momento dado. El volumen de contaminantes emitidos por cada vehículo, llamado factor de emisión contaminante, se reporta generalmente en gramos de contaminante por milla recorrida del vehículo. Los factores de emisión para los automóviles se describen detalladamente en la publicación AP-42 de la EPA. Esta publicación se actualiza cada año y el analista debe asegurarse de utilizar la última versión. Brevemente, el factor de emisión de un vehículo móvil depende de los siguientes factores: • • •

El tipo de vehículo (es decir, automóvil, de pasajeros, de carga ligera o camión de carga pesada). Antigüedad de los vehículos (determina el número de equipo de reducción de emisiones instalado originalmente en el vehículo y efectos posibles por su deterioro). Velocidad del vehículo (ritmos de emisión que varían para las distintas condiciones del medio en la que operan los motores).

Un buen acervo de datos sobre el tránsito, inclusive la combinación de la antigüedad del parque vehicular, combinación de vehículos de carga pesada, velocidad de los vehículos y el número total de vehículos por tiempo unitario puede utilizarse para determinar la cantidad de emisión de contaminantes de una vialidad.

1.3

Datos históricos y medición de parámetros de tránsito

Como ya se ha establecido, en ausencia de sistemas de medición se pueden evaluar las condiciones de contaminación de fondo llevando a cabo una evaluación de la carga de contaminantes. Para ello se requiere de información confiable sobre el tránsito para determinar los niveles de emisión de contaminantes ambientales. El uso de datos históricos de tránsito resulta adecuado para diversos informes de calidad ambiental. Sin embargo, en algunos casos, puede requerirse, la medición de campo de los parámetros del tránsito: (1) Volumen de 40

Impacto por Emisiones Contaminantes al Aire y los Modelos Matemáticos

tránsito, (2) velocidad promedio de los vehículos, (3) combinación de vehículos de carga pesada y (4) combinación de antigüedad del parque vehicular. Por otro lado, aunque los datos históricos son adecuados para la mayoría de los análisis, la medición de campo puede requerirse para: (1) verificar los datos históricos, o (2) validar el modelo de calidad ambiental. La verificación de datos se realiza para comparar las condiciones observadas del flujo de tránsito en el área del estudio con las condiciones observadas en la estación de conteo de tránsito histórico. Cuando se reúnen los datos históricos a una distancia considerable del área del estudio o se reúnen en un intervalo de conteo extremadamente corto (es decir, varios días), los datos históricos pueden no ser representativos de las condiciones que se presentan en los alrededores del proyecto. Puede determinarse la "representatividad" de los datos históricos al correlacionar la medición de campo tomada dentro del corredor del proyecto con la medición similar tomada en la estación histórica. La medición de tránsito como ya se mencionó se hace también para validar los modelos de dispersión de contaminación ambiental. El tipo de medición de tránsito que se requiere para la validación del modelo depende de la sofisticación técnica del modelo que va a validarse y si es un modelo a microescala o a mesoescala. Es importante reunir los datos de tránsito para todos los parámetros de tránsito en el modelo y sincronizar la recolección de los datos de tránsito con los datos reunidos sobre la calidad ambiental y la meteorología. Todos los datos deben tomarse no solamente durante el mismo día sino también durante el mismo período de horas del día. Los parámetros de tránsito que deben medirse incluyen volumen de tránsito, velocidad, combinación de vehículos de carga pesada y combinación de antigüedad. En el Anexo II se describe, de manera general, la metodología para la medición en campo de los parámetros de tránsito.

1.4

Inventario de emisiones

Un inventario de emisiones es una lista de contaminantes de todas las fuentes fijas y móviles presentes en un período dado. Un inventario de emisiones es útil para planear el control y la reducción de los contaminantes en el área. Con los modelos matemáticos adecuados, se puede determinar el grado general de control necesario para mantener la calidad del aire bajo las normas ambientales vigentes. Puede ser usado también para determinar el tipo y la localización de muestreos necesarios y para establecer puntos de muestreo individuales. Los métodos usados para desarrollar un inventario de emisiones contiene elementos de error, pero las dos alternativas restantes son costosas y sujetas también a sus propios errores. La primera alternativa sería el monitoreo continuo de cada una de las fuentes principales de contaminantes. La segunda sería el de monitorear continuamente los contaminantes en el medio ambiente en muchos puntos y luego aplicar ecuaciones apropiadas de difusión para calcular las emisiones. En la práctica, lo mejor es una combinación de las tres, combinadas adecuadamente. Para desarrollar un inventario de emisiones de una área, se debe: 1) enlistar todas las fuentes: automóviles, fuentes fijas, etc., 2) determinar el tipo de contaminante para cada fuente contaminante: SO2, CO, partículas, etc., 3) examinar la literatura y encontrar factores válidos de emisión para cada contaminante en cuestión, 4) a través de la cuenta actual o por medio de 41

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una técnica estimativa, debe determinarse el número y magnitud de fuentes específicas en el área (número de refinerías, fábricas de papel, ladrilleras, automóviles etc.), 5) obtener las emisiones totales multiplicando el tipo de contaminantes por el número de fuentes, 6) sumar todas las emisiones similares para obtener las del área en total. Factores de emisión Obtener los factores válidos de emisión para cada fuente contaminante son la clave para llevar a cabo un buen inventario de emisiones. Datos de emisiones se pueden encontrar en manuales, publicaciones de gobierno (AP -42 por ejemplo), y fuentes bibliográficas. Es aconsejable verificar los datos si es posible. Algunos factores de emisión, que han sido usado por muchos años, son solamente estimaciones generales para establecer la magnitud de una fuente en particular. Los factores de emisión deben ser críticamente examinados para determinar la forma en que fueron obtenidos. Por ejemplo, el monóxido de carbono de un automóvil varía con la carga, la velocidad, el desplazamiento, la temperatura ambiente, el ajuste del carburador, las condiciones del motor, etc. Sin embargo, para evaluar, la emisión total de CO en el área, se debe llegar a un valor promedio que se pueda multiplicar por el número de autos o los km recorridos en el año, para determinar así la cantidad de CO emitida a la atmósfera. Recopilación de datos. Para recopilar los datos necesarios para llevar a cabo un inventario de emisiones, se requiere determinar el número y tipo de unidades de emisión de interés en el área de estudio. Uno de los puntos de interés es conocer el número de automóviles en el sitio y la cantidad de km recorridos por año por cada uno. Este número implica, en algunas ocasiones invertir gran cantidad de recursos y esfuerzo para obtenerlo. En su lugar se puede determinar la cantidad de litros de gasolina vendidos en el año.

1.5

Análisis a microescala o a mesoescala

Los efectos ambientales de las emisiones del tránsito pueden dividirse en dos categorías generales, los efectos a mesoescala y los efectos a microescala. Los efectos a mesoescala se reflejan en términos de calidad general del aire, o carga de contaminantes en toda el área del estudio debido a las modificaciones planeadas en la red de tránsito. Los parámetros de tránsito que se utilizan para las predicciones de calidad ambiental a mesoescala son el total de millas recorridas del vehículo y la velocidad promedio del recorrido. La velocidad promedio de recorrido representa una condición promedio que refleja las modalidades de aceleración, desaceleración, circulación y marcha mínima. Estos dos parámetros pueden utilizarse para determinar cuantitativamente el total de emisiones de contaminantes ambientales para una vialidad en particular o para un corredor vial. Los efectos a microescala se limitan al corredor vial inmediato en el que las concentraciones de contaminantes se elevan a un nivel superior al del nivel de contaminación de fondo debido a las emisiones de vehículos. Debido a que las concentraciones más altas emitidas por los vehículos resultan de interés, es necesario obtener el flujo de tránsito en horas pico para calcular las emisiones en ese momento. Debe conocerse también el porcentaje de vehículos de carga pesada. 42

Impacto por Emisiones Contaminantes al Aire y los Modelos Matemáticos

En el análisis a microescala, puede resultar importante un estudio detallado de los volúmenes y velocidad del tránsito a diferentes horas del día y en distintas estaciones del año. Los patrones locales de tránsito y fenómenos meteorológicos pueden combinarse para proporcionar las concentraciones de contaminantes en horas pico y en horas valle. Para cerciorarse si esto puede suceder, debe evaluarse el tránsito durante las horas valle. También es importante que la información proporcionada sobre el tránsito para el análisis a microescala cubra períodos de tiempo que permitan una comparación con todas las normas de calidad ambiental.

2

CUMPLIMIENTO CON LAS NORMAS DE CALIDAD AMBIENTAL

La determinación más importante en un estudio de calidad ambiental, es la comparación de los niveles de contaminación existentes y los pronosticados, con las concentraciones máximas permisibles establecidas por las Normas de calidad ambiental nacionales, estatales y locales. Las normas nacionales o Normas Oficiales Mexicanas se encuentran publicadas en el Diario Oficial de la Federación. En estas normas de calidad ambiental, se especifica el tiempo promedio en que es aplicable la concentración máxima permisible. Los valores medidos del monóxido de carbono pueden compararse con las normas de calidad ambiental únicamente si se promedian en períodos de muestreo de una hora o de ocho horas como lo especifica la norma. La cantidad total de mediciones que se requieren para verificar el cumplimiento con las normas de calidad ambiental es muy variable, dependiendo del tiempo de promedio de la norma y la predictibilidad de la distribución temporal de las concentraciones de contaminantes. La verificación del cumplimiento con las concentraciones promedio de contaminantes a corto plazo puede requerir su medición únicamente durante estos períodos predecibles de alta concentración. No obstante, en el caso de las normas de calidad ambiental con un tiempo de promedio de un año, deberá diseñarse un programa de medición ambiental que incluya un número de muestras ambientales suficientes, realizadas a lo largo de un período de un año, para que sean representativas de la concentración anual promedio de contaminantes. Los lineamientos para este tipo de medición, programas de muestreo y métodos de evaluación de datos estadísticos que se requieren para verificar el cumplimiento con las normas de calidad ambiental, puede obtenerse de publicaciones hechas para tal efecto. El INE ha establecido redes de monitoreo en un número considerable de ciudades medias, y tiene programado el establecimiento de muchas más. Los datos obtenidos a través de estas redes proporcionan los datos meteorológicos y de contaminación de fondo que puede ser utilizados para la verificación del cumplimiento actual de las normas y la predicción de impactos futuros impuestos por los proyectos de nueva vialidad o su modificación.

43

CAPÍTULO VII. 1

IMPACTOS POR RUIDO

MODELOS MATEMÁTICOS

Estimar el impacto por ruido de una vialidad, puede involucrar un modelaje de detalle que requiere de un proceso computacional complicado. Sin embargo existen modelos para evaluación de ruido creado específicamente para vialidad. Estos modelos predicen el nivel equivalente de ruido (Leq). Leq es lo más adecuado para la mayoría de las evaluaciones de ruido en vialidad. La ventaja de estos modelos es que permiten predecir Leq. Leq es el "promedio de energía" del nivel de ruido y como tal, no es dependiente de las estadísticas del flujo vehicular; esto es, no importa si el tránsito esta fluyendo libremente, aún con espaciamiento o si está sujeto a colas. En contraste, los parámetros L10, L50 y L90, pueden ser muy sensibles a las características del flujo vehicular, por lo tanto difícil de modelar. Además los modelos específicos para vialidad, pueden ser aplicados de igual forma a volúmenes de tránsito altos o bajos. Estos modelos se basan en el calculo del Leq por hora de los automóviles, camiones de carga ligera y de carga pesada y luego se suman logarítmicamente para obtener el Leq total por hora. En este modelaje intervienen, entre otros los siguientes parámetros: • • • • • •

Nivel referencial de energía para cada tipo de vehículo. (Figura 5). Número de vehículos de cada tipo que transita durante un tiempo dado. Promedio de velocidad para cada tipo de vehículo. Distancia perpendicular desde el punto medio del carril de tránsito hasta la posición del observador o hasta el lugar donde se desea se calcule el nivel de ruido. Barreras o características de absorción de la cubierta del suelo entre la vialidad y el observador. Barreras de ruido existente.

Para emplear estos modelos, antes de empezar un análisis de ruido deben adquirirse datos del tránsito vehicular actuales. El estudio Integral de Vialidad y Transporte del área de estudio es una buena fuente para obtenerlos. También es necesario hacer una estimación de los volúmenes del tránsito en el futuro (año de diseño del proyecto). Los volúmenes del año de diseño del proyecto en Estados Unidos se refiere a una proyección a 20 años una vez terminada la vialidad propuesta. Normalmente, de acuerdo al Departamento de Transportación de Texas, se utiliza la estimación del volumen de tránsito para el que la vialidad fue diseñada. La estimación puede hacerse por medio de la extrapolación de datos históricos o por medio de la utilización de modelos matemáticos.

45

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

85

a sad a pe g r a sc ione Cam

80

ra lige rga a c s de ione m a C

75

m Auto

70

óvile

s

65

60 A.AW.812.1

(LO)E NIVELES REFERENCIALES DE EMISION DE ENERGIA MEDIA (dBA)

90

(Distancia de referencia = 15m)

55 40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

VELOCIDAD (Km/ h)

LOE Nivel de emisión para un dado tipo de vehículo adquirida del inventario de ruido del FHWA, reporte No. DOT - TSC - OST - 77 - 30, FHWA, reporte No. FHWA - RO - 77 - 19 Modificada de: Manual de ruido del Departamento de Transportación de Texas, 1992.

Figura 5. Niveles referenciales de emisión de energía media en función de la velocidad.

46

Impactos por Ruido

1.1

Stamina 2.0

El departamento de Transportación de Texas ha desarrollado el modelo llamado Stamina 2.0. Stamina 2.0 es el programa de predicción de ruido más reciente del Federal Highway Administration. Stamina 2.0 utiliza el sistema de coordenadas cartesianas para localizar vialidad, barreras contra el ruido y receptores. Este modelo permite al usuario determinar la longitud necesaria de las barreras contra el ruido para cada vialidad bajo estudio. A pesar de que Stamina 2.0 es un programa complejo, provee de resultados realistas y toma en cuenta diferencias en elevación. Entre los datos requeridos por Stamina 2.0 se encuentran: • • • • • •

Número de calles a estudiar. Nombre de las calles. Número de automóviles y su velocidad. Número de camiones de tamaño medio (carga ligera) y su velocidad. Número de camiones pesados (carga pesada) y su velocidad. Coordenadas x (eje horizontal), y (eje vertical), z (elevación) y clasificación de la vialidad.

Stamina 2.0 calcula Leq por hora utilizando las emisiones conocidas de ruido para automóviles, camiones de carga ligera y pesada. Para obtener resultados precisos se debe conocer los porcentajes de cada tipo de vehículos. Las velocidades que se consideran son las del límite máximo. Stamina 2.0 requiere también las coordenadas de las barreras contra el ruido existentes y las de los receptores. Normalmente, no es necesario modelar todos los receptores a lo largo del proyecto, sino que se seleccionan receptores representativos.

1.2

Modelaje de la situación actual

El modelaje de los niveles existentes de ruido a lo largo de una vialidad requiere del conocimiento del volumen de tránsito de automóviles, camiones de carga ligera y camiones de carga pesada. La velocidad mínima que puede ser modelada con Stamina es 30 millas por hora. Para el modelaje es necesario un mapa planimétrico de la geometría de las calles existentes. A partir de este mapa el usuario debe dar las coordenadas x, y, z para todas las calles, barreras presentes y receptores (seleccionados para el modelaje). Se sugiere que el usuario examine con detenimiento las áreas antes de modelarlas. Una vez que todos los datos son capturados, el programa Stamina 2.0 está listo para ser aplicado. Modelaje del año de diseño. Para modelar la situación de "año de diseño" es necesario tener datos de los volúmenes de tránsito para ese año y un mapa planimétrico que muestre todos los cambios. Los cambios en los volúmenes del tránsito y la geometría de las calles son las principales causas del cambio en los niveles de ruido.

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Revisión de resultados. Los hechos que a continuación se enlistan proveen de un método simple para revisar la precisión de los resultados del modelaje. •

Si la geometría no cambia pero se duplica el volumen de tránsito el aumento debe ser de aproximadamente 3dB.

•

Aumento en tránsito en un factor de 10 produce un incremento de 10dB dado que no se modifique la geometría.

•

Si el porcentaje de automóviles, camiones de carga ligera y camiones de carga pesada, permanece constante, un cambio de velocidad de 5 mph aumentará en 1dB el nivel de emisión de ruido.

•

El aumento de un carril producirá un aumento de 1dB en la mayoría de los casos.

•

Bajar el nivel vertical de la calle disminuirá el nivel de ruido por lo menos 3dB.

•

Duplicar la distancia entre la calle y el receptor, puede bajar 4.5 dB el nivel del ruido.

•

Reducir la distancia a la mitad puede aumentar en 4.5 dB el nivel de ruido.

1.3

Determinación de los impactos por ruido

El análisis de ruido forma parte de una manifestación de impacto ambiental y debe incluir una discusión de los niveles de ruido en la situación actual y los niveles de ruido en el año de diseño del proyecto, los usos de suelo, y la evaluación de los impactos por ruido. Una vez que los niveles de ruido se han modelado, tanto los actuales como los del año de diseño, se puede proceder a determinar los impactos para cada uno de los receptores. Lo primero que debe determinarse es, si los niveles máximos permisibles son sobrepasados, tanto en la situación actual como en el año de diseño del proyecto. Esto se obtiene por medio de la simple comparación entre los niveles obtenidos y los niveles permisibles. La segunda etapa consiste en determinar la cantidad de aumento entre la situación actual y el año de diseño de proyecto. •

Si los niveles exceden los límites máximos permisibles por más de 10dB o si la diferencia entre la situación actual y el año de diseño del proyecto excede esta cantidad, existe un impacto significativo y deben considerarse medidas de mitigación. Si los niveles máximos permisibles no son excedidos, no se requieren medidas de mitigación.

•

Si los niveles de ruido aumentan en más de 10dB se requiere medida de mitigación.

La etapa de construcción de proyectos viales normalmente no requieren de un análisis de ruido. Tampoco requieren análisis de ruido la vialidad de bajo volumen (menores a 1500 vehículos por día). 48

Impactos por Ruido

Desafortunadamente, no existen límites máximos permisibles en México por descripción de actividad. La figura 6 puede servir de marco de referencia para evaluar impactos y proponer medidas de mitigación. La reglamentación genérica de ruido ambiental para México se encuentra en el Reglamento para la Protección del Ambiente Contra la Contaminación Originada por la Emisión del Ruido, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 6 de diciembre de 1982. Medidas de mitigación. La propuesta de medidas de mitigación debe discutirse en la manifestación de Impacto Ambiental en términos de factibilidad y costo-beneficio de cada medida. La factibilidad es la habilidad de bajar los niveles de ruido en 5dB en promedio para los receptores inmediatos. En Estados Unidos, costos razonables implica una inversión no superior a $25,000 U.S. dlls. por cada receptor inmediato beneficiado. Una medida de mitigación deberá disminuir los niveles de ruido en un promedio de 5dB con un costo no superior a 25,000 Dlls. por receptor inmediato para ser razonable y factible.

Categoría de actividad A

Leq (h)

L10 (h)

57

60 exterior

exterior

B

70 exterior

67 exterior

C

75 exterior

72 exterior

E

55 interior

52 interior

Descripción de la actividad Areas en las que la serenidad y quietud son extraordinariamente significativas y donde la preservación de ellas es esencial para continuar su propósito. Areas recreativas y deportivas, parques, áreas residenciales, hoteles, moteles, iglesias, bibliotecas y hospitales. Areas desarrolladas propiedades o actividades no incluidas en las categorías A o B. Areas residenciales, moteles, hoteles, salones de reuniones públicos, escuelas, iglesias, bibliotecas, hospitales, auditorios.

Figura 6. Criterios para disminución de ruido. Traducida de la Guía para ruido. Texas Departament of Transportation Division of Highway Design, Austin, Texas.

49

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Algunas medidas de mitigación se enlistan a continuación: 1)

Medidas de administración del tránsito tales como: 1) la prohibición de cierto tipo de vehículos, 2) restricciones de horario para ciertos vehículos, 3) modificación en los límites de velocidad, etc.

Es importante hacer notar que la disminución de velocidad debe ser superior a 24 km por hora. Se sabe que la mayoría de los humanos detectan una diferencia notable en los niveles de ruido cuando esta diferencia excede los 3dB. También se sabe que por cada 8 km de disminución de velocidad se disminuye aproximadamente 1 dB. 2)

Cambio de elevación de la vialidad propuesta puede ser una medida de mitigación efectiva para la reducción de ruido. Sin embargo los costos razonables, normalmente, son excedidos.

3)

Adquisición de propiedades que sirvan como zona de amortiguamiento.

4)

Construcción de barreras o bermas.

5)

La vegetación para amortiguar el ruido de manera sensible, debe ser tan densa que no haya visibilidad a través de ella. Por cada 30m de espesor de vegetación muy densa (de por lo menos 5 m de altura), se obtienen 5 dB de atenuación.

Es importante hacer notar que las medidas de mitigación para las escuelas, deben incluirse sin importar el costo si con ello puede reducirse el ruido por lo menos en 5dB. Si a pesar de imponer las medidas de mitigación disponibles no se logra abatir el ruido al nivel necesario, es posible que sea necesario analizar otra alternativa factible para la vialidad propuesta. Para hospitales, instalaciones de reposo y guarderías, la condición costo-beneficio debe analizarse caso por caso.

50

CAPÍTULO VIII. IMAGEN URBANA 1

GENERALIDADES

La imagen urbana está compuesta de varios elementos físico-espaciales que en conjunto pueden brindar al observador una perspectiva legible, armónica y con significado. Estos elementos generalmente se desprenden de la percepción de los componentes del espacio público en un medio urbano, conformado por las plazas o espacios abiertos y por la vialidad (calles, corredores, pares viales). Las funciones de la plaza como espacio público son comercial, cultural, social, o de cualquier otro interés de la población. Pueden ser sitio de servicios de administración pública, de diversión (como parques o jardines), de culto religioso, etc. La función del espacio abierto varía dependiendo del uso de suelo de la zona, por lo que pueden ser habitacional, en cuyo caso la función es de movimiento y juego, de circulación vial o peatonal (en este último caso, la circulación vial puede ser un peligro para el peatón en cuanto a seguridad). Algunos de los conceptos que permiten definir la imagen urbana son : 1) Estructura visual. Cuando se percibe un medio ambiente urbano se forma una imagen mental del mismo, originada de los estímulos visuales. Por esta razón, se deben tomar en cuenta características físicas como escala, materiales, pavimentos, etc. Las partes pueden revelar un propósito común o el impacto de una fuerza como el clima, o una cultura dominante. 2) Contraste y transición. Las variaciones en las formas del espacio público, así como su articulación permiten relacionar todas las partes de la ciudad de acuerdo al paisaje. Por ejemplo, se puede contrastar una calle pequeña que desemboca hacia una avenida ancha y/o sembrar árboles de una misma especie en una avenida para dar uniformidad y estética. 3) Jerarquía. Para una ciudad o una zona de ésta, es necesario establecer un punto de mayor “rango” de imagen o predominancia. Esto es, centralizar o buscar un elemento de referencia, evitando en lo posible marcar sitios de inicio o de fin. 4) Congruencia. Debe buscarse la “congruencia” en el uso de suelo, las características paisajísticas y los aspectos ecológicos y medio ambientales. Esto es, que exista una relación funcional entre la forma y estructura de la ciudad y sus actividades, la circulación y la forma de la misma. 5) Secuencia visual. En un medio urbano, la orientación es importante en la circulación, ya que permite al usuario percibir en forma visual el sentido del movimiento y hacer más placentera la vista de la ciudad. Al buscar remates visuales se debe “recordar” el espacio urbano. El abuso de anuncios comerciales puede provocar caos visual porque desarticula el carácter del lugar. Lo mismo ocurre con el cableado aéreo excesivo y desordenado. 6) Topografía. En un medio urbano, la topografía del terreno es igualmente importante que en un medio natural, ya que de ella se pueden aprovechar algunos puntos visibles a través de la 51

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vialidad. Estas características escénicas son de especial interés cuando la ciudad se perfila con actividades turísticas o presenta puntos de belleza natural en los alrededores realzados por la topografía. Así, la vialidad se conforma no sólo como un medio de circulación en la ciudad sino también como puntos o corredores escénicos. 7) Pavimento. La textura que ofrezcan los pavimentos puede ayudar a identificar áreas y controlar actividades. Por ejemplo, la presencia de adoquín en una zona peatonal o en un sitio histórico. La clave para estructurar la imagen de una urbe consiste en proponer conceptos que aporten, expresen y fomenten los valores formales, visuales espaciales, con los que la población se identifica o de los que “apropiarse” (retenerlos en la mente, hacerlos suyos). Para estructurar la imagen se recomienda combinar los atributos de la población y la ciudad, con las características del medio ambiente , las necesidades y los recursos del municipio El problema de la imagen urbana y del espacio comunitario se refiere a dos aspectos: a) El de la legibilidad del entorno, es decir, que los espacios públicos sean claramente identificables por sí mismos y en su relación con toda la ciudad, como necesidad de ubicación y reconocimiento mental del entorno metropolitano por parte de los habitantes. b) El de la conservación del entorno, es decir, que los espacios y edificios de importancia comunitaria mantengan un nivel de conservación que garantice su permanencia como parte de la creación colectiva y de un recurso escaso no renovable (no repetible). Resulta imposible lograr la identificación y estructuración del medio ambiente urbano si no se conservan los edificios, los espacios y los elementos naturales que lo conforman. Para realizar un diagnóstico de la imagen urbana de una ciudad pueden considerarse entre otros, los siguientes aspectos: ·

·

· · ·

Carencia de estructura de la imagen urbana a nivel de toda la ciudad, al no existir suficientes elementos de vialidad, espacios abiertos y paisaje natural que ayuden a articular la comprensión de la ciudad y sus partes. Falta patente de calidad en el diseño y ejecución de espacios abiertos, ya que la forma, materiales, disposición, mobiliario y vegetación raras veces son adecuadas para que el espacio sea soporte de actividades colectivas. Falta de conservación de sitios históricos, edificios, espacios, mobiliarios y materiales. Falta de conservación y el déficit generalizado de espacios públicos hace que los que existen, estén sujetos a un desgaste muy intenso que los deteriora. En lo que a espacio público se refiere, a menudo se presenta un traslape de responsabilidades, falta de legislación adecuada y falta de coordinación administrativa.

Por otro lado, de acuerdo con Bazant (1986), para lograr una imagen urbana clara y dinámica, los criterios normativos que deben seguirse en el diseño de los espacios urbanos, entre los que se encuentra la vialidad, son: 1) Confort - Dentro de los factores a considerar están: clima, ruido, contaminación, imagen visual. En cada uno de estos factores debe buscarse el “punto medio” considerando bases biológicas y culturales.

52

Barreras Urbanas

2) Diversidad - Deben existir sitios y vialidad que ofrezcan diferentes sensaciones y ambientes para poder elegir el de preferencia. La dificultad que existe en este factor es conocer las necesidades y deseos de los usuarios. 3) Identidad - Esto implica que los sitios deben ser reconocibles, memorables, vívidos, receptores de la atención y diferenciados de los de otras localidades. Esto significa tener “sentido de lugar”. La identidad depende del conocimiento del observador y puede transmitirse verbalmente. 4) Legibilidad - En un espacio urbano es el sentido de recordar un sitio, de encontrar la dirección o vialidad buscada. Incluye elementos como un sistema de circulación principal, áreas sociales funcionales, centros de actividad con valor simbólico, elementos históricos, elementos naturales y espacios abiertos. La legibilidad puede ser espacial y temporal y ambas tienen la misma importancia. 5) Orientación - Este se propicia mediante un claro sistema de circulación y señalamiento adecuado. Además de la numeración y nomenclatura de calles y avenidas, también es de utilidad la ubicación de puntos de interés visibles desde la vialidad. 6) Significativo - Esto se logra si el medio ambiente urbano relaciona sus partes visuales en tiempo y espacio con las actividades, estructura social, patrones económicos y políticos, valores humanos y carácter e idiosincrasia de la población. Una forma de evaluar la imagen de una ciudad considerando los aspectos anteriores es llenando un cuadro de atributos y conceptos como el que aquí se presenta. Este cuadro puede y debe variar de acuerdo a cada sitio de estudio. El propósito no es el de analizar la imagen urbana desde el punto de vista de un diseñador, sino considerar los aspectos del medio ambiente en las mejoras factibles de alguna vialidad o zonas problemáticas en la ciudad.

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Conceptos Básicos de Imagen _____________

Identidad (Sentido del lugar)

Atributos de la Imagen Sitios de Interés

Legibilidad (Relación con el Proceso Histórico)

Orientación (Claridad visual en banquetas y circulación)

Confort (Agrado Visual)

Relación con monumentos Históricos Parques y Elementos Naturales Arbolado Urbano Señalización Vial Contaminación Visual Puntos Focales Vistas Panorámicas Relación con estructura Vial Modificado de Bazant,1986) SIMBOLOGIA AUSENCIA PRESENCIA INSUFICIENCIA

2

• + V

IMPACTO POR EFECTOS VISUALES EN VIALIDAD

La introducción de una estructura vial nueva o la remodelación de una ya establecida en una ciudad o en una colonia o barrio creará un impacto visual significativo. Los evaluadores de impacto relacionan el tamaño y localización de la estructura vial o el volumen y la composición del tránsito, y un índice del contexto visual de la localización con una escala de satisfacción visual, la cual se explica más adelante. En la mayoría de los casos, el impacto visual se deberá evaluar de acuerdo a los factores de imagen urbana antes señalados y al movimiento de los vehículos donde muchas veces los parámetros del tránsito son la única opción entre las estrategias.

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Barreras Urbanas

El estudio del medio físico urbano tiene por finalidad proporcionar la información necesaria para llegar a establecer una distribución óptima de actividades en un cierto punto del territorio, entre las que se encuentra la movilidad (transporte y vialidad). Dentro de esta distribución no pueden dejar de contemplarse la conservación de ciertos recursos que tienen un valor para el hombre distinto del económico y que pueden englobarse bajo el título común de valores singulares o recursos naturales. En ellos se incluyen aspectos tan diversos como la conservación de áreas verdes y la conservación de un lugar de interés histórico; es decir, todo lo que tiene un significado cultural (histórico, científico, educativo, artístico) y una representación física, particularmente sobre la vialidad o vista desde algún punto sobre las mismas. Por lo tanto, para la determinación de ese significado es necesario proceder a su inventario y después a su valoración. Algunos de los recursos relacionados en un medio urbano con las “vistas” (ver glosario), desde la vialidad o que pueden afectarse por ésta y sus valores singulares merecedores de inventario se enlistan a continuación: 1.

Recursos Arqueológicos: - Objetos y estructuras. - Centros ceremoniales y religiosos.

2.

Recursos Arquitectónicos: - Edificios, construcciones, jardines, que poseen valor artístico y son representativos de su clase o de su época. - Edificios, construcciones, jardines, que representan logros en arquitectura, ingeniería o diseño. - Obras de arquitectos o constructores famosos. - Fortificaciones.

3.

Recursos Naturales Singulares: - Zonas de singularidad paisajística o que atraigan la atención del observador. - Puntos desde los que pueden contemplarse vistas panorámicas singulares. - Arboles monumentales por su tamaño o su edad.

El impacto visual del ambiente de una vialidad es la base sobre la cual la población juzga si es buena o mala. La mayoría de los impactos visuales negativos parecen ser más percibidos por los automovilistas.

2.1

Valoración de la imagen urbana a través del paisaje

Como se mencionó anteriormente, una vez establecido el inventario, se puede proceder a una valoración de la imagen urbana. Sin embargo, antes deben dejarse claros algunos aspectos relacionados con el paisaje. La imagen urbana tiene implícito el significado de paisaje, si bien no natural, sí urbano o creado por el hombre. Algunas ciudades, sin embargo, aún conservan paisajes naturales dentro de ellas o en sus inmediaciones, por lo que las obras y especialmente las de vialidad que las afectan, pueden resaltarlos o degradarlos.

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El concepto de paisaje tiene diversos significados, desde el clásico, que entendía al paisaje como simple trasfondo estético de la actividad humana, hasta la concepción actual, donde el paisaje se define como un recurso equiparable a los recursos de suelo, vegetación, etc. El concepto de paisaje engloba además una fracción importante de los valores plásticos y emocionales del medio natural y/o artificial. Como expresión de los valores plásticos y emocionales se retienen dos cualidades: condiciones de visibilidad y calidad visual. Por las características de este trabajo, solamente se hará énfasis en la calidad visual. En cuanto a imagen urbana, las vistas constituyen un elemento importante que permite realzar o desfavorecer los proyectos y acciones recomendadas, evitando los impactos visuales en la ciudad. La información debe registrarse a través de recorridos en el área de estudio y un archivo fotográfico. La consulta pública mediante encuestas, el uso de planos y la identificación de sitios históricos, de importancia cultural y estética o de "apropiación" para la población, constituyen una buena ayuda. Para cada vista o visual, debe determinarse su descripción y localización, tipo (larga o corta) y los efectos negativos o positivos que genera. La distancia es el factor más significativo para las vistas. Cuando la distancia es larga, las visuales se vuelven menos reales, más abstractas y neutras. Las distancias prolongadas disminuyen o eliminan ruido, olores, velocidad, brusquedad de movimientos y la "vida" del objeto observado (por ejemplo, vistas aéreas). Con distancias cortas, las visuales son reales, dominantes y están acompañadas de ruidos, olores, movimientos y "vida" del objeto observado. Las vistas pueden tener efectos positivos y negativos. Los efectos positivos son vistas deseables (puertos, ríos, montañas, bosques, parques públicos, inmuebles de belleza única, etc.). Los efectos negativos son vistas indeseables (áreas industriales, desorden urbano, carteles, anuncios, estacionamientos, ambulantaje, basureros, etc.), que deben ser mitigadas o corregidas.

2.2

Métodos de evaluación de imagen urbana en proyectos de transporte y vialidad

La calidad visual, enunciada como una cualidad, está en función de sus elementos constitutivos o cualidades estéticas. Por lo anterior, que para medir sus parámetros en función de las características del sitio y del enfoque del estudio (en este caso, transporte y vialidad), es necesario: -

realizar una descripción del medio apoyada en fotografías. cartografiar los elementos artificiales y singulares presentes en el sitio. conservar, a través de tablas los parámetros que se hayan usado para establecer los elementos artificiales y singulares que se utilizan en el análisis.

Una vez establecidos los tipos de impactos que pueden crearse por estructuras viales o por nueva vialidad, se presentarán algunas formas de valorar y/o analizar la imagen urbana. Los procedimientos aquí presentados se enfocan hacia efectos visuales, vegetación, mobiliario y señalización urbana. Las técnicas no pretenden ser exhaustivas ni limitativas. Su único

56

Barreras Urbanas

objetivo es presentar al analista un ejemplo de algunas de las técnicas más utilizadas y de fácil aplicación.

2.3

La opinión pública y la imagen urbana

La opinión pública rara vez se toma en cuenta para la realización de una obra pública, para la autorización de nuevos asentamientos humanos, o para la toma de decisiones que sean de interés colectivo. Por esta razón la opinión de los habitantes del área de estudio permitirá establecer un marco de referencia de la percepción de la ciudad que tienen sus habitantes, no sólo desde el punto de vista de imagen urbana sino también de la problemática ambiental. A continuación se presenta un ejemplo de un formato de encuesta aplicado en algunas ciudades medias. El diseño de las preguntas y del formato de la encuesta variará de acuerdo a los objetivos y la zona de estudio, la problemática detectada en una visita previa y la aplicación de los resultados. El tamaño de la muestra (N) se obtendrá por métodos estadísticos por lo que (N) variará de acuerdo al tamaño de la población, al tipo de análisis estadístico que se desee dar y al objetivo de la encuesta.

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FORMATO TIPO PARA LA REALIZACION DE ENCUESTAS RELACIONADAS CON LA IMAGEN URBANA Y LA PROBLEMATICA AMBIENTAL

SEXO F ( ) M ( ) NIVEL SOCIOECONOMICO

EDAD____________ A

MA

MB

1. MARQUE CON UNA X LOS TRES PRINCIPALES PROBLEMAS DE LA CIUDAD. CONTAMINACION FALTA DE SERVICIOS FALTA DE AREAS VERDES

( ) ( ) ( )

EXCESO DE VEHICULOS BASURA MALA VIALIDAD

( ) ( ) ( )

2. INDIQUE EL ORDEN DE IMPORTANCIA DE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS DE CONTAMINACION BASURA ( ) AGUA ( )

AIRE RUIDO

( ) ( )

3. INDIQUE EL ORDEN DE IMPORTANCIA DE LOS SITIOS CON MAYOR CONTAMINACION DE AIRE Y RUIDO CENTRO ALREDEDORES DE MERCADOS AVENIDAS IMPORTANTES. CIRCUITOS CALLES

( ( ( ( (

) ) ) ) )

4. DE LA CONTAMINACION DE AIRE Y RUIDO INDIQUE EL ORDEN DE IMPORTANCIA DE LAS CAUSAS QUE LA ORIGINAN TRANSPORTE PUBLICO CAMIONES DE CARGA TRANSPORTE PRIVADO ZONA INDUSTRIAL

( ( ( (

) ) ) )

5. INDIQUE EL ORDEN DE IMPORTANCIA DE LAS POSIBLES SOLUCIONES A LA CONTAMINACION ATMOSFERICA VERIFICACION VEHICULAR MANTENIMIENTO DE TRANSPORTE PUBLICO MEJORAMIENTO DE SISTEMAS VIALES

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( ) ( ) ( )

Barreras Urbanas

6. INDIQUE SI LA CIUDAD CUENTA CON SUFICIENTE Y ADECUADA SEÑALIZACION VIAL SI

( )

NO ( )

NO SE ( )

7. INDIQUE EL ORDEN DE IMPORTANCIA DE LOS SITIOS REPRESENTATIVOS EN LA CIUDAD MONUMENTOS ( ) PASEOS ( ) ZOCALO ( ) CATEDRAL ( ) OTRO______________

8. LA IMAGEN URBANA DEL CENTRO MEJORARIA SI : SE AMPLIAN LAS BANQUETAS PARA LOS PEATONES SE MEJORA LA SEÑALIZACION SE PROHIBE ESTACIONARSE SE DESVIA EL TRANSPORTE PUBLICO

( ( ( (

) ) ) )

9. LA CIUDAD CUENTA CON SUFICIENTES PARQUES, JARDINES Y AREAS VERDES SI

( )

NO ( )

NO SE ( )

10. ¿ SE HA REALIZADO ALGUNA CAMPAÑA DE REFORESTACION DE LA CIUDAD ? SI

( )

NO ( )

NO SE ( )

11. ¿ CONSIDERA QUE DEBE IMPLEMENTARSE UN PROGRAMA PARA MEJORAR LA IMAGEN URBANA DE LA CIUDAD ? SI ( )

NO ( )

NO SE ( )

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2.4

Evaluación de la calidad visual del paisaje

La percepción de la belleza de un paisaje es un acto creativo de interpretación por parte del observador. El territorio posee cualidades intrínsecas residentes en sus elementos naturales o artificiales que son percibidas por el observador a través de sus mecanismos fisiológicos y psicológicos. Por ello la belleza se aprecia de distinta manera dependiendo de algunos factores del observador como: • • •

Condiciones y mecanismos sensitivos y perceptivos inherentes al propio observado (capacidad visual, imaginación, etc.). Condiciones educativas y culturales. Relaciones del observador con el objeto a contemplar (familiaridad con el paisaje, conocimiento profundo del mismo, etc.).

Por otra parte como ya se mencionó, la calidad formal de los objetos y de las relaciones entre ellos y con su entorno, puede describirse en términos de diseño: tamaño, forma, color, espacio, etc. Además del problema receptivo de la belleza, surge otro, el de la adjudicación posterior de un valor. El valor que se asigne a un paisaje tiene elementos o componentes mutuamente interdependientes que son: componente cognoscitivo, es decir, el conocimiento o creencia de un objeto, persona o cosa; componente sensitivo o afectivo (emoción conectada con un objeto), que valora su carácter motivacional; componente de tendencia a la acción o sea la rapidez o prontitud de comportamiento asociado a un valor, (es el resultado de experiencias individuales). La problemática de calidad intrínseca del paisaje, respuesta estética y adjudicación de valor ha sido abordada de diversas formas en la literatura y ha dado lugar a múltiples métodos de evaluación. Existen varios sistemas de clasificación en función de los criterios, medidas y usuarios. A continuación se presenta una clasificación general que permitirá tener una aproximación de dichos métodos: 1.

Métodos directos: la valoración se realiza a partir de la contemplación de la totalidad del paisaje. Existe cierta subjetividad de tales valores que puede ser: subjetividad aceptada, controlada, compartida y representativa.

2.

Métodos indirectos: la valoración se realiza a través de componentes del paisaje, categorías estéticas por medio de sistemas de agregación con o sin ponderación y métodos estadísticos de clasificación.

3.

Métodos mixtos: valoran directamente, realizando después, un análisis componentes para averiguar la participación de cada uno en el valor total.

de

A continuación se explican algunos métodos de evaluación de paisaje que por sus características pueden ser utilizados en los estudios de transporte y vialidad para evaluar vialidad y paisaje urbano.

60

Barreras Urbanas

1. Los métodos directos a) De subjetividad aceptada: constituyen la aplicación más simple de la idea de contemplación directa. El problema que presentan es el grado de subjetividad, sin embargo, son de validez si su aplicación es realizada por profesionales con mucha experiencia y buen criterio, capaces de mantener estándares estables a lo largo de la evaluación. Puede dividirse el área de estudio y clasificarla en categorías como por ejemplo: - Excelente - Muy buena - Buena - Regular - Mala Se apoyan en normas de recorrido del paisaje, por itinerarios o áreas, delimitando las unidades de paisaje por apreciación directa en el campo o con apoyo de cartografía (geográfica, topográfica, fotointerpretación) y mapas de los planes de desarrollo urbano. Aunque el sistema es muy simple, no cabe duda de que los resultados obtenidos por un buen profesional pueden ser tan correctos como los obtenidos con la aplicación de cualquier otro método más sofisticado. Sin embargo, debe dejarse claro que en las categorías utilizadas deben marcarse los parámetros utilizados para emplearlas. b) De subjetividad representativa: Un enfoque totalmente distinto en lo que respecta al problema de la subjetividad, es la realización de las valoraciones por una cierta cantidad de personas cuya opinión global sea representativa de la proporcionada por la sociedad. Para averiguar las preferencias de determinados grupos por el paisaje, se realizan encuestas directas (verbales) o cuestionarios , aunque muchas veces son difíciles de cuantificar y son necesariamente dirigidos por la necesidad de obtener respuestas concretas. Además de las encuestas y cuestionarios se pueden usar listas de adjetivos, en las cuales el observador marca en un listado de unos 240, los adjetivos que considera describen el paisaje que está viendo; otro método es el de la asignación de un valor que se marca a una fotografía mostrada y que puede ir en una escala numérica asignando valores según calidad visual alta o calidad visual baja, indiferente, etc. Los valores asignados a cada fotografía se ajustan y estandarizan estadísticamente para evitar sesgos. Esta última técnica es una de las más empleadas, sin embargo existen otras como las muestras pares de fotografía, las diferencias semánticas, etc., que pueden consultarse en bibliografía de evaluación de paisaje. 2. Métodos Indirectos Por el tipo de trabajo que aquí se presenta no se explicarán los métodos indirectos ya que éstos tienen una mejor aplicación en paisajes naturales que en paisajes urbanos. En términos generales puede decirse que estos métodos pueden ser cualitativos y cuantitativos y que, evalúan el paisaje analizando y describiendo sus componentes. Estos componentes pueden ser elementos o factores físicos (forma del terreno, vegetación, etc.) o categorías estéticas (variedad, intensidad, contraste) y en algunos casos una mezcla de ambos.

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3. Métodos Mixtos Este grupo de métodos intenta combinar las ventajas inherentes a los métodos directos e indirectos. Casi todos los métodos modernos de valoración entran en esta categoría. Se basan en la idea de que una valoración sólo se puede realizar de forma directa, pero utilizan la desagregación en componentes, para contrastar con la valoración directa o para simplificar dicha valoración. 4. Satisfacción Visual Otra técnica empleada, que quizá podría relacionarse con los métodos directos de valoración subjetiva sería la que emplea una escala de satisfacción visual. Dicha escala puede ir por ejemplo, de 1 a 5 o de 1 a 7. Los valores cubren reacciones a estructuras viales y a tránsito desde “indiferente” hasta “altamente satisfactorio”. El propósito es comparar el estado “actual” o base de la vialidad contra el futuro proyecto. También pueden aplicarse a nuevas rutas o sistemas de transporte. La forma en que se calcula el total o el índice de satisfacción visual es a través de la suma del número de encuestados multiplicada por la mediana* del rango en el que corresponda. Esto es, a través de la siguiente fórmula : = (Xi ) mdn rango ¡=1 Es importante señalar que los datos de predicción cuantificados por estas técnicas no se mantienen por sí mismos, deben completarse con una evaluación cualitativa de tipo visual para cada estrategia.

2.5

Análisis de la vegetación en la imagen y el confort urbano respecto a vialidad

Las plantas pueden utilizarse como una herramienta de diseño para dar forma y calidad. Tienen la propiedad de articular espacios y dan variedad ambiental con sus colores y texturas. La avenida común es un ejemplo clásico del empleo de las especies vegetales como elementos capaces de estructurar un espacio y guiar la atención y el movimiento a través de un paisaje. Además dan énfasis a la circulación y transmiten datos referentes al lugar; con su situación y diseño indican márgenes, recalcan los cruces de calles, subrayan direcciones y actúan como barreras físicas (recomendables para guiar los senderos peatonales). A nivel urbano, las calles con árboles confieren un acento a los barrios, vías principales o carreteras.

*La mediana (mdn) es una medida de tendencia central: Dado un conjunto de datos, se define la mediana de ese conjunto como el valor tal, que abajo de él se encuentra el 50 por 100 del total de datos, y arriba el otro 50 por 100. Si los datos se encuentran agrupados en una distribución de frecuencia simple la mediana es el número que representa a la clase que contiene el valor que ocupa el lugar (N +1)/2.

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Barreras Urbanas

Una función extremadamente importante de las plantas es el control de la erosión, conservando el suelo ante el impacto de la lluvia. Otro uso funcional es el control del microclima. Su función como guardavientos, en especial si se cambia el uso de suelo, es conocida. Los árboles de hojas finas esparcen el viento; las coníferas (las variedades no vulnerables al viento), así como la combinación de árboles grandes y chicos dispuestos en hileras, son soluciones de gran eficacia. En climas cálidos, las temperaturas pueden verse afectadas por la sombra que proyectan los árboles. Algunos tipos de plantas tienen la propiedad de interceptar el polvo, y otras pueden controlar la contaminación sonora, si la densidad de vegetación es suficiente. Además de proporcionar “acondicionamiento ambiental” ayudan estéticamente a crear un paisaje agradable. Una forma de darle sentido a la vialidad es mediante el diseño de una "estructura verde" en sus diferentes calles y avenidas, con lo cual se logra una integración de la ciudad. Dentro de la finalidad de incrementar el área verde en la vialidad están tres objetivos: a) Visual - para dar unidad y continuidad al aspecto de las vías de comunicación. b) Geohidrológico - Al dejar un espacio sin pavimentar se permite la filtración del agua al subsuelo y por lo tanto, se permite una recarga del manto acuífero. c) Ecológico - los árboles y plantas ayudan a retener impurezas (polvos) y sirven (bajo ciertas características), como una cortina para la disminución de ruidos. Ayudan a formar un microclima y a disminuir el efecto de "islas de calor" que se genera donde existen superficies asfaltadas y edificios altos o barreras. Suprimir la vegetación en ciudades medias y con crecimiento a corto y mediano plazo, puede provocar cambios en el microclima y hacerlo más vulnerable a los cambios mesoclimáticos. Las calles y avenidas que conforman la vialidad, además de operar como medios de comunicación, son el medio en el que se percibe a la ciudad y por lo tanto son un elemento dominante en la percepción individual de la imagen urbana. Las vistas que permiten relacionar la vialidad con los espacios abiertos, conforman un sistema de espacios públicos. Conservar la panorámica de la ciudad, vistas de edificios y paisajes naturales le dan a una ciudad un carácter único y de posible desarrollo turístico. Para establecer si una ciudad cuenta o no con suficiente arbolado urbano y áreas verdes es necesario realizar un recorrido y obtener datos en el Municipio o con las autoridades competentes sobre: a) b) c) d) e)

Superficie arbolada y relación habitante/áreas verdes (m2). Campañas de reforestación del Municipio. Especies utilizadas por los viveros de la zona para reforestación. Especies de la región que deberían utilizarse o susceptibles de utilización. Avenidas y vialidad con necesidad de arbolado (de acuerdo a normas de diseño y planeación). f) Recursos del municipio para el cuidado de áreas verdes (servicio de poda, brigadas de reforestación, riego, etc.).

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

La vinculación entre la estructura del espacio público y la imagen urbana a nivel de toda la ciudad, junto con los elementos de la vialidad, espacio abierto, zonificación, arbolado urbano y paisaje natural, permite articular en su totalidad la comprensión de la ciudad. El arbolado intraurbano incluye vialidad primaria, secundaria y peatonal. De acuerdo con el clima y las unidades edafológicas, se sugieren o recomiendan especies de la zona o adaptables a la región. El arbolado interurbano comprende los accesos carreteros a la ciudad o las carreteras que unen ciudades en una zona conurbada. Para facilitar el análisis de vialidad respecto a imagen urbana se recomienda el uso de un cuadro como el siguiente:

Vialidad Ejemplo

Ancho Promedio

Camellón Ancho 8.80 16.00 21.00

Vegetación

Señalización

Mobiliario

Pavimento cyb

Pte. Bien

Falta

Falta

b falta en tramos

Bien

Falta

Falta

b falta en tramos

Falta

Falta

Falta

Falta

Falta

Falta

Mal. Formar cortinas Mantenimiento

Falta

Falta

Mal

Falta

Falta

Lázaro Cárdenas

61.2

Adolfo López Mateos

26.4

4.00

Sánchez Taboada

23.6

Variable

Justo Sierra

36.75

10.30 3.35

Benito Juárez

25.8

3.80

Carretera San Felipe

27.18

3.60

Castellón

37.8

4.10 3.00

Periférico

65.85

4.00

Ote. Regular Mantenimiento

Falta

Falta

H. Colegio Militar

28.7 28.1

NO

Mal

Falta

Falta

b falta en tramos

Colón

4.39

NO

Regular Mantenimiento

Falta

Falta

b falta en tramos

Independencia

32.9 17.04

NO

Regular Mantenimiento

Falta

Falta

b falta en tramos

Zaragoza

17.9

NO

Regular

Falta

Falta

b falta en tramos

CETYS

20.3

NO

Mal Formar Cortinas

Falta

Falta

b falta en tramos

Mal del km 0 a Sn. Felipe Regular Mantenimiento Regular Mantenimiento

Vegetación: Bien 80 - 100 % vialidad forestada Regular 50 - 80 % vialidad forestada Mal - 50 % vialidad forestada

Señalización : Informativa vertical

Pavimentación: c calles aledañas b banquetas sobre la Vialidad

Mobiliario: paraderos autobuses

64

c falta b falta en tramos

Barreras Urbanas

2.6

Mobiliario Urbano

El mobiliario urbano busca una relación armónica con el espacio citadino y permite reforzar visualmente su sentido especial, su carácter y se relaciona con la integración visual al paisaje urbano. Se deben colocar los elementos de mobiliario en relación con el uso y con la satisfacción de necesidades derivadas de las actividades que se desarrollen en el sitio. En especial para ciudades coloniales o con una traza urbana bien definida, el centro será el componente principal de la estructura urbana de la ciudad con mayor concentración política, comercial y social. A menudo se presentan problemas de tránsito en estas áreas a los que se pueden sumar problemas de contaminación del aire, polvo y ruido. En estas zonas se debe poner especial énfasis a los reglamentos de anuncios comerciales, de cableado aéreo, de construcción, de actividad humana y comercial para evitar una imagen desordenada y dar uniformidad y buena imagen a la zona. En vialidad deberán considerarse la existencia y tipos de mobiliarios y señalización. Para facilitar su análisis y recomendaciones pueden emplearse cuadros como los siguientes: CUADRO DE MOBILIARIO URBANO Vialidad

Parada de

ejemplo

camión a cubierto

Par Vial Primaria Secundaria

N N T

Iluminación

Buzón

N N N

T N N

Contenedor

Bancas

de basura

T N N

Teléfono Público

T N T

N N N

N Necesario T Tolerable

CUADRO DE SEÑALIZACION VIAL Vialidad Ejemplo

Par Vial Primaria Secundaria

Señalización

Líneas de

Señales

Línea de

Líneas

Información

Información turística

para

Cruce

direccional

alto

guarnición

de

vehículos

peatonal

pavimento

vehículos

de color

transporte

N N N

N N N

N N

N N N

N N

N N T

N N

N Necesario T Tolerable

No se considera en este tipo de estudios el diseño del mobiliario y de los ajardinamientos puesto que ello correspondería a un estudio de Arquitectura de Paisaje, el cual deberá llevar otra metodología y otros objetivos.

65

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2.7

Medidas de Mitigación

De alguna manera, el análisis de imagen urbana lleva en sí una solución o toma de acciones a priori. Esto es, se observan las “necesidades” que existen sobre la vialidad y más que presentar medidas de mitigación se pueden proponer acciones que contribuyan a mejorar el impacto visual sobre la vialidad. La acción más drástica, sería que al evaluar una nueva vialidad o estructura vial, ésta ocasionara tanto desagrado o perturbación visual que ponderada contra otros valores de carácter vial, se sugiriera su omisión o modificación. Entre las acciones más sencillas, en el aspecto de imagen urbana, se encuentra el arbolado que puede funcionar como una buena medida para su mejoramiento. A esto habría que añadir el análisis de la reglamentación (o su aplicación), respecto a la señalización comercial y el cableado aéreo, sobre todo en zonas de gran movimiento social y/o comercial, como por ejemplo, los centros históricos. Vegetación La forma más sencilla de trabajar con las plantas para las recomendaciones que el consultor haga es realizar una clasificación de éstas en herbáceas y cubridoras, arbustivas y arbóreas. Las cubridoras son plantas de desarrollo bajo, abatidas y pueden ayudar a controlar la erosión en las pendientes y a crear un dibujo y/o forma. Su mantenimiento es mínimo y como acabado son más económicos que un acabado artificial. Esta cubierta vegetal ayuda a absorber calor, humedad y polvo. La textura y el color varían de acuerdo a la especie recomendada. Un ejemplo de ello son los pastos. Los arbustos tienen una altura de 0.90 a 3 m. y se definen como plantas leñosas, con numerosos pedúnculos y ramificación baja. Pueden ser utilizados para establecer divisiones en el suelo, y definir espacios. Si son plantas espinosas ayudan a crear barreras separadoras. La textura, el color y la función dependen de la especie seleccionada. Los árboles presentan un pedúnculo único y después ramifican. Su crecimiento puede sobrepasar los 3 m. Pueden dividirse a groso modo en perennes laitfoliados o de hoja ancha (p.ej. la magnolia), en caducos (liquidámbar) y las coníferas (pinos, cipreses, cedros). La velocidad de crecimiento depende de la especie elegida y de las condiciones ambientales. Si se siembran muy juntos los árboles, se estimula el crecimiento en longitud y esbeltez en poco tiempo. En algunos sitios se acostumbra transplantar árboles de mediana edad para lograr un efecto paisajístico más rápido, en otras ocasiones el transplante obedece a las características del proyecto. La selección de las plantas, como ya se indicó con anterioridad, debe obedecer a las características climáticas y edafológicas del lugar, al sitio donde se colocarán y al efecto que se desee dar. Sin embargo, con el fin de contar con una selección de plantas que permita hacer sugerencias en el sitio de estudio, se recomienda elaborar un cuadro con las características de las mismas, como el que a continuación se presenta.

66

Barreras Urbanas

Especies Arbóreas Recomendadas NOMBRE COMUN

NOMBRE CIENTIFICO

FITOTOMIA

CUALIDAD FUNCIONAL Adaptable a climas secos y suelos pobres

CUALIDAD ESTETICA

USO

Huizache

Prosopis sp

Fresno

Fraxinus sp

Alamo

Populus sp

Perenne, ramificado, hojas compuestas. Deciduo. Suelos alcalinos Deciduo

Sombra amplia, raíces profundas

Camellones, banquetas.

Crecimiento rápido

Follaje denso

Crecimiento inmediato

Follaje atractivo

Deciduo temprano.

Crecimiento rápido

Follaje atractivo

Taxodium sp

Siempre verde. Perenne

Sombra amplia. Follaje denso

Juniperus sp

Varias especies de zonas áridas

Resiste humedad excesiva y terrenos secos Adaptable a climas secos.

Proteger asoleamientos Para efectos inmediatos Lugares asoleados donde no haya viento En espacios abiertos o a la orilla de agua Formar cortinas y barreras.

Canelo

Melia azadarach

Sabino

Junípero

Especies arbóreas

Especies Arbustivas o Arborescentes Recomendables NOMBRE COMUN

NOMBRE CIENTIFICO

FITOTOMIA

Yuca

Yucca sp

Hojas dispuestas en roseta

Cepillo de botella

Calistemon sp

Rosa laurel

Nerium oleander

Ocotillo

Fouquieria splendens

Nopales

Opuntia sp

Perenne. Hojas alargadas verde oscuro Follaje denso, flores rosas o blancas Decidua. Flores rojas Varias especies adaptables

CUALIDAD FUNCIONAL Sitios soleados y calurosos

CUALIDAD ESTETICA Reproducción por hijuelos.

Resistente a extremos climáticos

Inflorescencia roja o rosa

Puede alcanzar 2 m de altura No requiere mantenimiento No requieren mantenimiento

Floración atractiva Varas largas de 2 m, de clima seco Floración atractiva

USO Para remates en camellones e intersecciones. Camellones y jardineras Camellones y banquetas Camellones e intersecciones Camellones, banquetas

Especies Cubridoras Recomendables NOMBRE COMUN Dedo moro Pasto San Agustín Pasto bermuda

NOMBRE CIENTIFICO Carpobrutus edulis Stenotaphrum secondatum Cynobon dactylon

FITOTOMIA Hojas suculentas, crecimiento rastrero Hojas ásperas y anchas Color verde grisáceo

CUALIDAD FUNCIONAL Establecido soporta sequía Poco abono. Propagación por semilla, estolón o raíces

CUALIDAD ESTETICA Floración y textura agradables Textura y color atractivos Textura y color atractivos

USO Camellones y taludes para retener suelo Camellones. Tolera tránsito Camellones . Tolera tránsito.

Además de considerar las características de las plantas deben considerarse otros aspectos como: 67

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

· · · · · · · · ·

época de plantación. recursos para su mantenimiento. tipo de mantenimiento (riego, abono, poda, caída de hojas, etc.). si se cultivan en el vivero de la zona. si son de fácil adquisición. velocidad de crecimiento promedio. resistencia a condiciones climáticas extremas (sequía, congelación, etc.). susceptibilidad a plagas y enfermedades. especies nativas o introducidas.

Normas para el uso de vegetación en vialidad El concepto de forestación está considerado en la vialidad intraurbana y en la interurbana, ambos están sujetos a una normatividad específica que puede variar de acuerdo a la región o entidad federativa. A continuación se presentan algunos ejemplos de normas utilizadas para las áreas verdes en la vialidad intraurbana. 1. Selección de especies adecuadas considerando las características de la vialidad. 2. Ubicación y distribución. • • • • •

El primer árbol se alejará de la esquina que forman los parámetros por lo menos una distancia de la mitad del ancho de la banqueta. El radio del follaje no excederá el ancho de la banqueta, a menos que se cuide la poda. El árbol se sembrará por lo menos 40 cm adentro de la guarnición, tanto en las banquetas como en los camellones. La separación mínima entre árboles será de 2/3 de diámetro de su follaje máximo. En las calles en que está autorizado el estacionamiento de vehículos, se proveerán pasos de peatones en el área verde exterior.

La vegetación deberá mantener la imagen urbana, no obstaculizando visualmente la perspectiva. Las banquetas que no tengan árboles deberán forestarse siguiendo las normas establecidas en la vialidad y a los árboles deberá dárseles el espacio libre necesario para recibir agua. A continuación se presentan algunas normas de planeación y diseño para la vialidad primaria y secundaria. Estas fueron modificadas de la normatividad de planeación para el D.F. Como se ha señalado anteriormente, las normas varían para cada ciudad y las aquí presentadas deben tomarse sólo como ejemplo. A continuación se presenta un cuadro que permite hacer un inventario del tipo y características de la vegetación existente en una determinada vialidad.

68

Barreras Urbanas

Vegetación Vialidad

Camellón Central 1-4.5 m

4.5-6 m

6-10 m

› 10 m

Banqueta Tipo de Vegetación

0.70-1.50 m

1.502.25 m

2.25-3.00 m

›3m

Tipo de Vegetación

Par Vial Vía Primaria Vía Secundaria Vía Local Pasaje Peatonal

N NECESARIO T TOLERABLE

VIALIDAD PRIMARIA DE DOS SENTIDOS · · · · ·

Ancho Total Ancho banquetas Ancho camellón central Ancho jardinera interior Ancho jardinera exterior

29.00 m. 4.50 m. 8.00 m. 0.60 m. 1.55 m.

Normas de Planeación. · ·

Se utilizarán árboles y setos con el fin de atenuar la contaminación ambiental a través de ambientar la circulación vial. Las especies de árboles y setos elegidos deberán corresponder a la región edáfica y climática.

Normas de Diseño • • • • • • •

En camellones, el área verde se subdivide en cinco partes iguales. Si hay agua de riego, la quinta parte central es de arbustos de 0.40 a 0.60 m. de altura. Las dos quintas partes contiguas son de herbáceas y los extremos de cubresuelos. Si no hay riego, las herbáceas se substituyen por cubresuelos. El suelo de la parte central será sobre elevado 0.15 m. en relación a las guarniciones y paralelo a un canal de 0.05 m. abajo del nivel de la guarnición. La altura de los árboles debe estar en proporción al ancho de la vialidad para conseguir ventaja vertical. Los arbustos del camellón y la banqueta deben ser de 0.40 a 1.00 m. de alto.

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

VIALIDAD PRIMARIA DE UN SENTIDO · · · ·

Ancho total Ancho de banquetas Ancho de jardinera interior Ancho de jardinera exterior

19.00 m. 3.50 m. 0.55 m. 1.20 m.

Normas de Planeación ·

Se utilizarán árboles y setos con el fin de atenuar la contaminación ambiental, además de ambientar la circulación vial.

Normas de Diseño ·

La altura de los árboles estará en proporción directa al ancho de la vialidad. Dadas las características, deben plantarse en el lado exterior de las banquetas.

· · · · ·

Arboles de Separación Ubicación Arbustos Ubicación

10.30 m. de altura. 7.00 m. camellones y banquetas. 0.40 a 0.60 m. de altura. camellones y banquetas.

VIA SECUNDARIA O LOCAL · · · ·

Ancho total Ancho banquetas Ancho de jardinera interior Ancho de jardinera exterior

15.50 m. 3.50 m. 0.55 m. 1.20 m.

Normas de Planeación ·

Se utilizarán árboles y setos con el fin de atenuar la contaminación ambiental, además de ambientar la circulación vial.

Normas de Diseño ·

La altura de los árboles está en proporción directa al ancho de la vialidad. Dadas las características, deben plantarse en el lado exterior de las banquetas.

· · · · · · ·

Se puede perseguir un efecto de túnel. Arbustos de 0.40 a 0.60 m. de altura. Arboles de 10 a 15 m de altura. Separación 6.00 m. Ubicación camellones y banquetas. Arbustos 0.40 a 0.60 m. Ubicación camellones y banquetas.

70

Barreras Urbanas

Señalización En el caso de las señales y marcas de tránsito, a pesar de que su estudio de colocación y diseño corresponden al área de vialidad y tránsito, en el caso de imagen urbana y barreras artificiales son importantes. Su diseño y colocación permiten dar claridad y estructura al sistema de circulación dentro de la traza urbana. En el caso de barreras, permite identificar si el problema es verdaderamente una barrera o se trata de un problema de cruce de peatones por falta de señalización. En otros casos, en la vialidad constituida en barreras, la señalización permite hacerlas franqueables. Las señales de tránsito son instrumentos de control utilizados para regular, advertir y guiar el tránsito en calles y carreteras. Existen normas internacionales para las señales de tránsito, sin embargo, algunas pueden ser de carácter local. Como ya se mencionó, aunque las señales y demarcaciones son tarea del ingeniero de tránsito, se verán algunos aspectos de las mismas en este apartado. Entre algunos de los factores que deben considerarse en las señales están: 1. Diseño: La combinación de características físicas como color, tamaño y forma, deben llamar la atención y proporcionar un solo significado. 2. Localización: Las señales deben colocarse de tal forma que se encuentren dentro del cono de visión del usuario para llamar su atención y le den suficiente tiempo para reaccionar. Los sitios verticales y horizontales deben ajustarse para cubrir las propiedades horizontales y verticales de la vialidad. 3. Operación: Las señales deben aplicarse de forma consistente y uniforme para que cubran una necesidad, proporcionen una indicación y den tiempo para reaccionar. 4. Mantenimiento: Se debe proporcionar mantenimiento a las señales para asegurar su legibilidad y visibilidad. Para asegurar el respeto a las señales y mantener la atención y las necesidades de los usuarios, las señales deben colocarse o retirarse cuando ya no sean necesarias. 5. Uniformidad: Este factor concierne a la aplicación de las mismas señales o similares en una forma consistente para situaciones semejantes, de tal forma que llenen la necesidad del usuario y fomenten el respeto por las mismas. Las señales de tránsito se clasifican en cuatro categorías principales: a) Señales reguladoras: se utilizan para imponer restricciones legales aplicables a sitios particulares y que no son obligatorias sin la señal, por ejemplo los límites de velocidad. b) Señales de advertencia: se utilizan para llamar la atención en condiciones peligrosas, reales o potenciales, que de otra forma no serían aparentes, por ejemplo, las de las intersecciones. c) De guía: se utilizan para señalar la dirección a los conductores, incluyendo designaciones de ruta, desviaciones, o direcciones de regulación de tránsito.

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

d) Informativas: Se utilizan para proporcionar al conductor la información de puntos de interés, servicios, y otra información como geográfica, recreativa, o cultural. Existen formas y colores para cada tipo de indicación, cuyas normas son generalmente internacionales. Deben considerarse también las señales temporales, especialmente cuando se realizan obras de construcción o de mantenimiento sobre la vialidad. Estas deben colocarse justo antes de iniciar los trabajos y deben retirarse al concluir los mismos. Su objetivo es guiar y advertir al conductor del área problema. Las marcas en el pavimento incluyen líneas longitudinales o transversales, así como símbolos y palabras que se pintan en el pavimento. Pueden existir otras marcas como conos, delineadores, etc. que no se aplican directamente al pavimento. Su función es la de controlar y regular el tránsito vehicular y peatonal. Otras marcas incluyen las barreras para dividir sentidos contrarios en la vialidad, zonas escolares y cruces peatonales. Estos últimos ayudan a canalizar el movimiento hacia zonas seguras y proporcionan una extensión de la banqueta sobre la vialidad.

2.8

Impactos por accidentes viales en relación a la vegetación

En los accidentes en carreteras, caminos y calles, mueren más de 500,000 personas en el mundo anualmente, y cerca de 15 millones resultan heridos. El error humano se registra como un factor en los reportes de accidentes, sin embargo las mejoras en la vialidad pueden ayudar a disminuirlos. Algunos de los elementos que agravan estos accidentes son las estructuras rígidas y su localización a orillas de la vialidad. Tanto el número, como la proximidad al pavimento de la vialidad de objetos fijos, están directamente asociados a la frecuencia y severidad de accidentes. Por ejemplo, de 1978 a 1987, cerca de 470,000 personas murieron en accidentes de vehículos en los Estados Unidos. La principal causa de 13,000 accidentes (28 %) fue el choque contra objetos fijos. Utilizando estos datos de 1987 como ejemplo, los árboles presentaron el mayor riesgo, y fueron el principal elemento de daño en el 25.7 % de los accidentes con objetos fijos. En segundo lugar estuvieron los postes de luz (11.0 %) y en tercer sitio los terraplenes (10.9 %). A continuación se presenta un cuadro con la distribución del número de accidentes por objeto fijo específico (Tomado de Pline, J., 1992).

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Barreras Urbanas

Arboles

3,299

7.1

PORCENTAJE DE ACCIDENTES POR OBJETO FIJO (12,827) 25.7

Postes de Luz

1,406

3.0

11.0

Terraplenes

1,396

3.0

10.9

Guardavías

1,326

2.9

10.3

Curva o pared

861

1.9

6.7

Cuneta

807

1.7

6.3

Alcantarilla

586

1.3

4.6

Puente

571

1.2

4.5

Semáforo

538

1.2

4.2

Poste de usos varios

495

1.1

3.9

Cerca

484

1.0

3.8

Barrera de concreto

203

0.4

1.6

Edificio

108

0.2

0.8

Atenuador de impacto

18

0.0

0.1

Otros objetos fijos

729

1.6

5.7

12,827

27.7

100.0

OBJETO FIJO

TOTAL

NO. DE ACCIDENTES

PORCENTAJE DEL TOTAL DE ACCIDENTES (46,385)

Por lo anterior, es recomendable que el analista considere en sus propuestas de solución a la problemática de imagen urbana los riegos que éstas implican. Por otro lado, en el diseño de la vialidad debe tomarse en cuenta también a los ancianos, a los discapacitados, a aquellos que han perdido la capacidad de moverse rápido, reaccionar con velocidad, leer señales, y entender el flujo de tránsito. La estética no debe rebasar a la funcionalidad de una vialidad.

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

Primeramente analicemos algunas definiciones: Los límites (Líneas o áreas), indican la extensión del sitio. Pueden ser límites legales (líneas de propiedad o áreas adyacentes al sitio), divisiones políticas (fronteras), administrativas, etc. Las barreras. Están caracterizadas por cambios bruscos en el uso del suelo, en la topografía, en la amplitud de la vialidad, en la importancia de las calles, en la desarticulación de la comunidad, en el impedimento peatonal, etc. En algunos casos pueden estar definidas por carreteras, vialidad, áreas (zonas residenciales homogéneas o zonas industriales), uso de suelo, etc. Las barreras pueden ser franqueables si existe continuidad en el uso de suelo o la topografía y pueden estar definidas también por líneas o áreas. Las barreras naturales son las que se forman por montañas, lagos, ríos u otros cambios bruscos en el terreno. Estas impiden el crecimiento de la ciudad y la relación física entre una área y su entorno. Desde un punto de vista general, las barreras naturales pueden tener efectos negativos y positivos en un sitio. Por ejemplo: Microclima: las colinas y montañas pueden tener un efecto sobre la dirección de los vientos dominantes, la cantidad de insolación, la precipitación, la temperatura, el porcentaje de humedad relativa, etc. Vistas: los lagos y ríos pueden proporcionar características paisajísticas favorables que contrasten con el medio creado de una ciudad. Su efecto negativo puede ser la división de la ciudad y la necesidad de construir puentes. Las barreras artificiales son aquellas que se forman en un sistema creado como lo es una ciudad. Pueden ser carreteras, caminos, calles, canales de riego, vías de ferrocarril, zonas industriales, terrenos ociosos, servicios no homogeneizados en áreas aledañas, usos de suelo próximos incompatibles, límites territoriales entre países o estados en un mismo país. Estas barreras dividen física, social y psicológicamente a las comunidades. Pueden llegar a crear espacios inutilizables o desaprovechados. Generalmente tienen efectos negativos en cuyo caso debe buscarse la manera de mitigarlos o erradicarlos. Los límites o barreras franqueables son por ejemplo las demarcaciones políticas y administrativas (en un mismo país). Estas no influyen en la continuidad social y funcional de las zonas urbanas contiguas. En ocasiones, los servicios, equipamiento público, carreteras secundarias, escuelas, etc., no rompen la continuidad sino que actúan como elementos de unión entre barrios o colonias cercanas que comparten estos servicios. A las definiciones anteriores debe agregarse la de barreras potenciales, que son las que pueden producirse o formarse al crear una nueva vialidad o remodelar una ya existente, o a través de la infraestructura creada para medios de transporte (estaciones de autobuses, de tren subterráneo o metro, de ferrocarril, etc.).

76

Barreras Urbanas

2.1

Análisis y Evaluación de Barreras Urbanas

Las respuestas a las barreras pueden medirse con diferentes parámetros. Por ejemplo, pueden analizarse los efectos en los peatones y en el cruce de automóviles en ciertos puntos. La amplitud de la vialidad, el flujo de tránsito, etc., aunque influyen, no son buenos indicadores para identificar y evaluar barreras. La principal hipótesis que debe plantearse para la evaluación es: “se predice que la presencia de vialidad primaria puede atrofiar a las comunidades o vecindarios limitándolos a un solo lado de la vialidad y por lo tanto habrá una reducción de su actividad social y de su patrón espacial”. Estos efectos se espera que disminuyan conforme se aleja de la vialidad principal y cuando se remedian los cruceros. Para el análisis de las barreras, es necesario considerar los usos de suelo del área de estudio y delimitar los límites o barreras que se formen en la ciudad. De esta manera pueden analizarse los efectos que éstas producirán sobre las actividades de la comunidad en el sitio de estudio y su entorno próximo y controlar así los efectos negativos. La información antes descrita puede registrarse mediante fotografías aéreas, planos del lugar de estudio y elementos gráficos. Cada uno de los límites o barreras deben identificarse de acuerdo a la clasificación presentada con anterioridad. Método de opciones sobre cartografía. A través de la identificación en mapa de una ciudad media o de una zona delimitada dentro de la ciudad, del uso del suelo y los patrones de movimiento de los peatones, puede proporcionarse una base para comparar los efectos de separación o segregación de distintas estrategias. Por ejemplo, en las siguientes figuras se analizan cuatro rutas (A,B,C,D), en una zona residencial, además de una vía de ferrocarril que corre norte-sur sobre un terraplén; dicha vía forma una barrera en la comunidad. Se señalan también los usos de suelo y las distintas zonas de carácter comunitario presentes en el área de estudio que incluyen una zona escolar y otra comercial. Asimismo, se incluyen las rutas de autobuses y las zonas de conservación ecológica, las cuales influyen en los patrones de movimiento de los peatones. La introducción de la ruta D es común en ambas opciones. La opción 1, propone una vialidad principal a lo largo de la ruta A, lo cual crearía una barrera en las rutas peatonales hacia la escuela. Además, la zona habitacional al norte de la ruta A quedaría aislada del servicio de autobuses de la ruta B. Comparando la segunda opción, ésta propone la extensión de la ruta B, la cual es un elemento de división longitudinal, con la tendencia a separar las comunidades a ambos lados. La ampliación de la ruta no afecta las áreas escolares. Sin embargo, existe una afectación a los viajes hacia las escuelas debido a la unión entre la ruta B y D, pero los “cruces” sobre la ruta deprimida permitirán el movimiento de los patrones segregados de peatones. Los servicios de autobuses a lo largo de la ruta A y C servirán a las colonias que se encuentran a ambos lados de la ruta principal.

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

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Barreras Urbanas

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

Los comercios locales se han establecido a ambos lados de las rutas A y B, por lo tanto, ambas opciones presentarán problemas de segregación. La suma total de los efectos de división físicos y psicológicos de la opción 2, parecen ser menos severos que los de la opción 1. Como puede observarse, el analista deberá ser quien sugiera la mejor opción considerando toda la información recopilada a fin de beneficiar el sistema de transporte, la mejor alternativa de vialidad y por supuesto, los intereses de la comunidad.

3

MEDIDAS DE MITIGACIÓN PARA BARRERAS URBANAS

Una vez identificadas las posibles barreras deben proponerse alternativas para aminorar su efecto “desarticulador” . Dichas medidas pueden ir desde incrementar o proponer la instalación de señalamiento horizontal y vertical (señalado en el capítulo de imagen urbana), aumentar cruces peatonales, o proponer cruces a desnivel o puentes peatonales. Estas dos opciones son las menos deseables debido a que un sector de la población (niños, ancianos, discapacitados), no pueden hacer uso eficiente de los mismos. Otra forma de mitigar estas barreras, es “encauzando” a los peatones a los cruces que se desee marcar mediante “vallas o cercas”, esto es, demarcando el cruce con vegetación, mobiliario (cercas), jardineras, etc., evitando la colocación de malla ciclónica para impedir el cruce peatonal. Esta medida se debe complementar con señalización horizontal y vertical, y semaforización, incluso para peatones. Una forma más de mitigar las barreras es creando “islas” en la vialidad donde no existe camellón para que los peatones queden en un sitio seguro, en caso de que la vialidad sea muy ancha y se dificulte el cruce peatonal. Otras medidas están ligadas a los procesos de urbanización (usos de suelo) y las aquí presentadas no son limitativas ni únicas. Las medidas variarán de acuerdo al sitio de estudio y a la problemática a resolver. El aspecto de barreras urbanas no puede desligarse (como se señaló anteriormente), de los usos de suelo, cuyo análisis y solución se indican en el siguiente capítulo.

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CAPÍTULO X. AMBIENTE 1

LA PLANEACION DE TRANSPORTE URBANO Y EL MEDIO

GENERALIDADES

Al estudiar la integración del aspecto urbano con el medio ambiente, los intentos realizados han limitado su atención a los efectos parciales (contaminación del aire o del agua), del proceso de estructuración del espacio urbano sobre el medio ambiente inmediato y al uso equívoco del concepto de ecología para estudiar el funcionamiento de la ciudad, conceptos que poco tienen que ver con la naturaleza de los niveles bióticos. Por lo anterior y sin necesidad de establecer una discusión en detalle sobre ecología, medio ambiente, relación hombre-naturaleza, etc., se pueden analizar tres universos medio ambientales con los que el hombre se relaciona material y diferencialmente a través del proceso productivo: medio ambiente natural, medio ambiente transformado y medio ambiente social. El medio ambiente natural (MAN), es aquel con el que el hombre establece una relación de apropiación, respetando (al menos en teoría) su “poder” de restitución o reproducción, en estricto apego a su capacidad natural, tanto en términos cuantitativos como cualitativos, de reproducción de sus especies (animales y vegetales) y elementos constitutivos (abióticos). Un ejemplo de esto son los ecosistemas naturales (bosques, praderas, etc.) El medio ambiente transformado (MAT), son aquellos espacios naturales que ya han sufrido una mediación de trabajo por el hombre y que éste utiliza ya no como objeto de trabajo sino como medio de trabajo (principalmente la tierra, cuyo producto de trabajo sería la acción del hombre: domesticación, cultivos, etc.). El medio ambiente social o artificial (MAS), es el constituido por aquellos factores y subsistemas que se encuentran fuera del ámbito rural y que están constituidos por los espacios urbanos y sus actividades, aunque se encuentran en estrecha relación con el medio rural, de donde obtienen la mayor parte de sus satisfactores. En este último medio ambiente es en donde se ubica a los sistemas de transporte y a todos los factores implícitos que lo constituyen. A pesar de que estas definiciones pueden variar de un autor a otro, en términos generales permiten comprender las diferentes formas de acción y convivencia del hombre con el medio que le rodea. Para este caso en particular, interesa el medio social o artificial que conforma una ciudad.

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PROCESOS ECOLÓGICOS EN LAS ZONAS URBANAS

Para una mejor comprensión de la manera análoga en que puede tratarse una ciudad como un ecosistema “natural”, se presenta una breve explicación de los procesos análogos que ambos ecosistemas presentan. Uno de los principales satisfactores para el hombre en la ciudad, de dichos procesos, es la movilidad”. 81

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Una zona urbana toma la forma que actualmente tiene, que tuvo en el pasado, o que tendrá en el futuro. Dentro de esta forma y crecimiento se muestran procesos ecológicos que forman parte de su evolución. No hay un consenso general en cuanto al número exacto de procesos ecológicos que caracterizan la urbanización o que ésta pone de manifiesto. La lista tradicional de procesos ecológicos está formada por : concentración, centralización, descentralización, segregación, invasión y sucesión. Existen unos factores que afectan los procesos ecológicos en su forma de actuar, en especial los factores de competencia y movilidad. El factor de competencia puede verse en todos los procesos ecológicos. Se refiere a la “competencia” o lucha para ganar espacio por las diferencias entre los grupos de población, los usos de los terrenos, las funciones de éstos, y las instituciones, para alcanzar posiciones en las zonas urbanas óptimas y para lograr el máximo de sus satisfacciones. La movilidad es susceptible de ser espacial o temporal. Es el “movimiento” de personas y bienes, usos de los terrenos y zonas funcionales de una parte a otra de la ciudad. La variación en la índole y el alcance de la movilidad dentro de las zonas urbanas se relaciona con los diferentes tipos de transporte. Concentración.- El resultado de este proceso es la desigual distribución de la población en la zona urbana. La medida principal de este proceso es la densidad de población. Los factores que lo afectan son las diferencias existentes en el acceso a los medios de transporte y las variaciones en la capacidad económica para hacer uso de un terreno. Centralización.- Se refiere a la “concentración” de funciones en torno a puntos importantes. El predominio es la medida de este factor, es decir, el efecto de concentrar en áreas especiales las funciones de otras partes del conjunto urbano y la relación entre ellas. Descentralización.- Este factor se refiere a la tendencia de los seres humanos y los órganos institucionales (así como de otros tipos de usos de los terrenos), a alejarse del centro de la ciudad, donde pueden influir factores como el costo del suelo. Segregación.- Es el agrupamiento o la exclusión de los terrenos y los grupos de población como forma de resistencia a la introducción de cualquier tipo de uso de los terrenos o de grupos de población discordantes. En este factor influyen aspectos raciales, culturales y religiosos. Especialización.- Este factor corresponde a otro tipo de segregación que no se centra en la población. Implica la diferenciación de los usos, las funciones, y otras actividades en la zona urbana. El grado de homogeneidad entre la separación y la segregación depende, entre otras cosas, del tiempo por el cual se han actuado esos procesos, de la importancia de los atributos de la selección y finalmente de las condiciones de movilidad que afecten a las unidades de población y a otras de índoles diferente. Invasión.- Se ha definido como la penetración de una zona segregada por una función institucional o por un grupo de población diferente del que existía allí; asimismo, implica la 82

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intrusión espacial de una zona de un tipo determinado en el territorio que ocupa otro tipo de zona diferente al primero. Las condiciones que inician el proceso de invasión incluyen: desplazamiento y expansión de la población de una zona a otra; cambios en la forma y en las rutas de transporte; aspectos de vivienda; edificación de estructuras públicas o privadas, atrayentes o repelentes; introducción de nuevas industrias; etc. Sucesión.- Si el proceso de invasión continúa, el grupo de población o el uso original va siendo reemplazado gradualmente. El punto máximo de este proceso de invasión es la sucesión, por lo tanto ambos procesos se encuentran ligados, y rara vez se llega al 100 % de la invasión. Uno de los casos más comunes es el desplazamiento de los suelos de uso agrícola por los usos urbano o residencial. Itineración.- Este proceso se refiere al diario movimiento de ida y regreso de la población, de su sitio de residencia a su lugar de actividades, así como el desplazamiento de los bienes de consumo desde el punto de origen hasta el de venta o consumo. Este movimiento sigue patrones predecibles en cuanto a horario, ruta seguida y tiempo empleado. La forma en que se desenvuelven estos procesos ecológicos en las ciudades de países en desarrollo, varía dependiendo de los orígenes y evolución de la ciudad. El transporte es un factor de vinculación espacial que deriva sus prácticas de la racionalidad productiva imperante y que depende de su articulación. Como enlaza procesos económicos y sociales fundamentales, y a veces funciona como extensión de la actividad industrial en particular, ha sido considerado incluso como factor de desarrollo. Pero en realidad es una consecuencia del desarrollo que puede, bajo ciertas condiciones, convertirse en impulsor de procesos sociales posteriores (como ya se ha señalado antes). El efecto ambiental del transporte debe considerarse más como control, que en y por la actividad misma. El diagnóstico ambiental del transporte puede enfatizar tal efecto considerando el potencial productivo resultante y la calidad ambiental y de vida generadas, o bien partir de una caracterización de las relaciones ecológicas del ambiente y evaluar su capacidad de resistencia, respuesta y reconstitución frente al impacto provocado por el transporte. En ambos casos, debe centrar la atención sobre las posibilidades de implementar prácticas alternativas de movilidad que permitan restaurar el equilibrio ecológico y el potencial productivo de los recursos. El efecto ambiental de las vías de transporte es distinto del que provoca su operación. Ambos generan deterioros ambientales (irreversibles o de menor grado), por la acción persistente de sus efectos o por su impacto temporal, al igual que por el tipo de interferencia y desequilibrio ecológico, y también ambos tienen un impacto directo. Las repercusiones que provoca el transporte son permanentes desde el punto de vista social, inmediatas desde el punto de vista ambiental y acumulativas en ambos casos. Dentro de los efectos que ocasiona el tránsito y la vialidad en el medio ambiente de las áreas urbanas pueden considerarse dos categorías de factores: La primera comprende aquellos factores que surgen de las acciones y características del tránsito y que incluyen: ruido, contaminación del aire y vibración. Se llaman "factores de tránsito". La segunda categoría comprende las que se derivan de la vialidad y las que surgen del "uso" mismo de la vialidad por tránsito, aunque pueden ser afectadas por éste último. Estas incluyen: impacto visual,

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barreras, uso de suelo y cambios en el acceso del suelo. Son llamados "factores de la vialidad". Factores de Tránsito El ruido excesivo incluye sanciones sociales y económicas que se traducen en una pérdida en la eficiencia del trabajo. La contaminación por emisiones de vehículos en áreas urbanas puede ser menor, comparada con otras fuentes de contaminación, lo cual no establece necesariamente una regla, ya que ello depende de los factores geográficos de la zona, del parque vehicular, de las condiciones meteorológicas, entre otros factores. Pueden provocarse incluso afectaciones a la salud de efectos permanentes o temporales por las emisiones de vehículos, olores, polvos y humos. Las vibraciones en los edificios pueden ser causadas por el paso de transporte pesado sobre irregularidades en el pavimento. Factores de vialidad A menudo se agrupan como factores comunitarios, incluyen desde metas y objetivos relativamente intangibles, estilos de vida y patrones sociales "deseables" en una comunidad urbana, hasta los servicios urbanos tangibles como caminos locales, escuelas, parques y servicio de bomberos. Están relacionados con los resultados del efecto directo de la presencia física y las dimensiones de una calle. Estos efectos pueden categorizarse en : intrusión visual (impacto), barreras, uso de suelo y cambios en el acceso al uso de suelo. El desarrollo de nueva vialidad o el mejoramiento de ésta en áreas urbanas, proporciona una oportunidad para reestructurar la comunidad y hace posible la implementación de mejoras a gran escala en las inmediaciones. Una vialidad puede modificar la forma de desarrollo de la comunidad que a su vez contribuye a mejorar los aspectos sociales, económicos y estéticos de una área, así como cumplir con su objetivo de eficientar la arteria vial. En esencia, los servicios de transporte deberían considerarse de propósito múltiple. Deberían diseñarse para proporcionar la máxima tasa de beneficio social. Cuando se toman diferentes tipos de uso de suelo para una vialidad cambia el "acceso" al suelo. Pueden producirse cambios en la cantidad o naturaleza de las áreas recreativas disponibles para el público. Por ejemplo, si eran utilizadas ambientalmente para propósitos estéticos, pueden cambiar y usarse para intersecciones, estacionamientos, estaciones de servicio, etc., ocasionando incertidumbre en la población antes de fijar el esquema de la vialidad. Es importante entender las relaciones entre instalaciones viales, características de viaje y uso de suelo urbano. Para ello se requieren datos de la población, actuales y pasados como: distribución, densidad, salario, ocupación, etc.; datos históricos como densidad, migración, distribución y tasas de crecimiento combinados con datos actuales, pueden ayudar a construir el escenario actual del sitio de estudio; datos de empleo por industria y/o actividad. Los datos acumulados sirven para realizar inventarios útiles al proyecto. En el caso de medio ambiente es importante conocer los usos de suelo del área en estudio, para lo cual un inventario facilitará la información aportando datos que permitan conocer: 1. Tendencias del desarrollo histórico como patrones de urbanización por décadas. 2. Topografía y accidentes físicos en el área de estudio. 84

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3. Unidades de suelo de uso urbano detallando los tipos de uso. 4. Porcentaje de suelo vacante, clasificado como utilizable o no utilizable y de propietarios públicos o privados. 5. Localización de generadores de viaje. 6. Identificación de barreras (sociales, políticas o físicas), en el vecindario y/o la comunidad entera. 7. Naturaleza de los controles existentes de uso de suelo: zonificación, mapas oficiales, regulaciones, etc. 8. Identificación de áreas de nuevos desarrollos. 9. Identificación de áreas protegidas y/o de reserva.

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METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS DEL AREA DE ESTUDIO

Al realizar el recorrido por el área de estudio para su análisis y obtención de información, se deberán tener en cuenta por lo menos los siguientes factores de referencia para la posterior propuesta de acciones y recomendaciones. 1. Localización, población y uso del suelo. • • •

Localización: ubicación geográfica del área de estudio y breve reseña histórica (permite conocer el crecimiento de la ciudad). Población: tamaño de población, densidad y datos socioeconómicos (principal actividad económica, tipo de industria, etc.). Uso del suelo: - Suelo público: Circulación (calles, pasos peatonales y zonas de estacionamiento). Son zonas que utilizan los peatones, los vehículos o ambos. El porcentaje de suelo destinado a circulación depende de la densidad de la red y del ancho de las calles. - Suelo semipúblico: Equipamientos Públicos (escuelas, parques, campos de juego y otras instalaciones). Son zonas bajo control físico que se destinan al uso de un grupo o de un número limitado de personas. El aumento del tamaño de población provocará la necesidad de nuevos equipamientos. - Suelo privado/semiprivado: Residencial (viviendas, comercios, oficinas y pequeñas industrias). - Zonas de reserva territorial, reserva ecológica, áreas protegidas, monumentos y sitios históricos y arqueológicos. - Asentamientos irregulares.

2. Topografía Los elementos topográficos y rasgos naturales deben analizarse y evaluarse para aprovechar sus aspectos positivos y minimizar los negativos. La topografía de un terreno es el resultado de sus rasgos naturales: · · · ·

ondulaciones del terreno - colinas, valles, pendientes, etc. rasgos acuíferos - torrentes, ríos, estanques, lagos, pantanos, etc. vegetación - tipo, especies dominantes, formas de vida, etc. formaciones geológicas - afloramientos rocosos, salientes, etc.

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3. Clima ·

Clasificación climática y factores como temperatura, precipitación, humedad relativa, vientos dominantes y otros extremos.

4. Situación ambiental · · ·

Contaminación del aire (inventarios de emisiones, polvos, humos, gases, olores, etc.). Ruido. Vibraciones.

5. Equipamiento y servicios colectivos ·

Escuelas, hospitales, parques, centros culturales, señalización vial (horizontal y vertical), mobiliario urbano, arbolado urbano y otros.

6. Legislación, reglamentos y planes y programas La revisión de Leyes, Reglamentos y Planes y Programas relacionados con el Estudio Integral permite establecer el marco de referencia sobre el cual se pueden identificar las necesidades y las posibles alternativas de solución a los problemas detectados. Asimismo, permite conocer la política que se sigue a nivel Federal, Estatal y Municipal a fin de no "imponer" nuevas estrategias distintas de las concebidas en la localidad. 7. Sistemas de circulación Si bien el componente de vialidad será quien determine el trazado de la red vial o de circulación de la zona de estudio, es importante conocerlo y analizarlo desde el punto de vista ambiental. Esto se debe a que el sistema de circulación no solo canaliza el movimiento de los vehículos y los peatones sino que también determina el uso de suelo, la subdivisión y trazado de la infraestructura de servicios, pavimentación, alumbrado, drenaje, etc. Aquí se incluyen las vías de circulación y las vías de acceso (accesos carreteros). Una vez establecida esta información, para la etapa de análisis se recomienda seguir los siguientes pasos: 1. Identificar la escala del sistema de inadecuaciones. 2. Identificar las bases para el uso de suelo futuro y el de los viajes. 3. Desarrollar "entradas" a partir de las cuales se puedan derivar las relaciones población/uso de suelo/viaje. 4. Desarrollar "entradas" para calibrar los viajes. Cuando se analiza la información es importante codificar geográficamente el área de estudio e interrelacionarla con las redes viales, así como codificar las categorías de uso del suelo y relacionarla con los datos de viajes. Por lo anterior, puede observarse que el trabajo debe ser inter y multidisciplinario, pues al considerar el medio ambiente dentro de la planificación del transporte, debe trabajarse con un experto en el área, y viceversa, un profesional del área de medio ambiente requerirá la información que le proporcione el experto en vialidad y planeación. 86

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Los planificadores de transporte deben tratar con estrategias y políticas de corto plazo, por ello, los procedimientos analíticos que permitan respuestas rápidas y económicas son cada vez más valiosos. Algunas de las soluciones que se presentan a continuación corresponden al ámbito de las barreras urbanas o segregación pero vistas desde la etapa de planeación.

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SOLUCION A LA SEGREGACION URBANA EN LA FASE DE PLANEACIÓN

Las soluciones a los problemas urbanos siempre se han tomado en términos tecnológicos a pesar de que dichos problemas no son necesariamente de esta índole. La historia para mejorar la tecnología del transporte ha mostrado que incrementando la velocidad y disminuyendo el tiempo de viaje, ha reducido el número de quienes se beneficia. La velocidad permite que la gente viaje más lejos, no más rápido, ocasionando problemas de aumento de congestionamiento, segregación y deterioro ambiental. Un estudio realizado en Londres, demostró que las políticas de conservación para abandonar los anillos periféricos alrededor de la ciudad, a la larga ocasionarían la propuesta de una nueva vialidad. Si el número de automóviles aumenta y no existe suficiente vialidad, entonces se ven forzados a usar vialidad residencial. Esto se "soluciona" afectando casas para abrir vialidad más rápida, ocasionando una devaluación de la propiedad. De cualquier forma, el daño ambiental debe tomarse en cuenta antes de que las decisiones planeadas se lleven a cabo.

Para planear es necesario conocer los valores, normas, intereses y preferencias de la gente. ¿Cuántos "tomadores de decisiones" ambientales y legisladores viven o conocen el área de la cual son responsables? Esto tiene una gran implicación para la participación pública y es uno de los cánones que reconoce la pluralidad de los valores de los residentes urbanos. El punto esencial es que los ambientalistas no tienen un monopolio de valores. Es por ello que por lo menos deben reconocer la existencia de un sistema de valores diferentes. El espacio entre el sistema de valores de un residente local y uno de fuera, es muy grande. Para "ocultar" este espacio es necesaria la participación pública. Las decisiones tomadas fuera de la comunidad pueden afectar toda la vida social y económica de esa comunidad. Con decisiones de inversión, relacionadas con transporte público, se pueden tener repercusiones que van desde oportunidades de empleo hasta el aumento o disminución de la tasa de nacimiento.

5 DISEÑO Y PLANEACION DE UNA VIALIDAD Y SU RELACION CON EL MEDIO AMBIENTE La planeación de vialidad permite mantener la movilidad en una economía creciente que requiere un balance en el transporte. Esta vialidad no puede funcionar aparte o en un conflicto con el medio ambiente. La cuestión es, cómo proporcionar movilidad y en el mismo proceso contribuir a otros objetivos sociales. Algunas premisas que deben contemplarse para la planeación y diseño de una vialidad son :

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1) Cómo puede una vialidad proporcionar una barrera lógica y útil entre áreas con diferentes usos de suelo. Tal separación puede ser benéfica entre un complejo industrial y una zona recreativa, o entre una zona residencial y un centro comercial. 2) Deben proporcionarse y localizarse estratégicamente suficientes cruces vehiculares y conexiones peatonales. Los cruces deben mantener una comunicación adecuada entre un lado y otro. Los cruces como elementos importantes de conexión para una área adyacente, deben considerar el uso de suelo y los planes de desarrollo locales. 3) Una vialidad urbana debe localizarse y diseñarse para resaltar más, que para destruir los mejores atributos de la ciudad. Estos atributos incluyen: a. un ambiente seguro, limpio y saludable. b. áreas uniformes de zonas habitacionales, comerciales, industriales, institucionales y recreativas. c. corredores dinámicos y de cohesión. d. sistemas interrelacionados de movimiento vehicular y peatonal. e. un sistema de parques y espacios abiertos. f. áreas históricas y de paisaje. g. evidencias topográficas. h. una integración de todos los componentes y cualidades culturales y ambientales que en conjunto dan una mejor calidad de vida. 4) La vialidad debe armonizar con la comunidad. Esto es cierto en relación con el efecto sobre el patrón de las calles establecidas, las características topográficas naturales, las características de paisaje, edificios importantes, parques y otros elementos físicos. 5) Cualquier vialidad debe ser un elemento estético. Todas las políticas o normas relacionadas con el desarrollo de vialidad deben proporcionar flexibilidad y libertad en el diseño creativo. 6) La belleza en el diseño de la vialidad es el resultado de la suma total de los elementos cuidadosamente planeados. Se debe considerar: localización, sección transversal, escala, impacto ambiental, detalle arquitectónico y desarrollo del paisaje. 7) Por localización y diseño, la vialidad urbana debe ser agradable para el conductor. Los factores que contribuyen a esto son: accesos fáciles, un flujo continuo, armonía con el paisaje y las características arquitectónicas. 8) La vialidad urbana debe proporcionar variedad visual. Vistas con características similares sin variedad tienden a ser monótonas. El interés visual y la riqueza escénica se logran proporcionando una variedad de puntos interesantes que se puedan ver desde varios sitios. 9) La vialidad interurbana debe, por localización y diseño, presentar a cada ciudad en su forma más interesante. Esta es una forma nueva de experiencia visual. Las vistas desde la carretera no deben ser abruptas o fragmentadas.

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La Planeación de Transporte Urbano y el Medio Ambiente

10) La vialidad debe hacer visible las características más específicas del paisaje urbano. La vialidad debe relacionar los centros de actividad, el paisaje y la topografía de tal forma que el conductor identifique y descubra su carácter especial. 11) En una vialidad, los efectos visuales deben ser comprensibles para el usuario. La vialidad de gran magnitud (a diferencia de las calles), requiere una escala urbana diferente. Las señales, vistas y desarrollo del paisaje deben diseñarse acordes a la trayectoria, velocidad y rango de capacidad perceptiva del usuario. 12) La vista de la vialidad desde la ciudad, es tan importante como la vista de la ciudad desde la vialidad. Los aspectos visuales de localización y diseño de la vialidad deben considerarse desde el punto de vista del usuario y de la comunidad que atraviesa, favoreciendo al grupo más afectado.

6 APLICACIÓN DE LOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL A PROYECTOS VIALES De acuerdo con la experiencia, al ser una parte del sistema de planeación, los estudios de impacto ambiental se requerirán en algún punto del plan de desarrollo, al principio de éste (etapas de permisos) y al principio de las etapas de diseño. Como en otros desarrollos, los estudios de impacto ambiental de vialidad, necesitan incluir: 1) La consideración del impacto físico y los efectos en el medio y la intrusión de una vista. 2) Las consecuencias para la ecología de plantas y animales. 3) El efecto sobre las personas. Todo lo anterior puede realizarse utilizando técnicas estadísticas y metodologías diversas explicadas en capítulos anteriores. Lo que es inconcebible, es que los procedimientos conocidos se utilicen para combinar medidas cuantitativas de variables que son totalmente diferentes en clase para obtener un índice de impacto. El peso de cada variable debe depender de valores y actitudes subjetivas y mientras estos valores pueden en ocasiones someterse a normas difundidas, casi siempre estarán sujetos a normas seccionales conflictivas. El mejor escenario es cuando se tiene la mayor cantidad de información disponible acerca del impacto que ocasionará una obra vial, relacionado con otras situaciones, sobre varios aspectos del medio ambiente físico y ecológico y sobre la vida de las personas. Entre más juicioso sea este último punto, las consideraciones de las alternativas pueden ser más realistas. Otro factor importante a considerar en este apartado es el tamaño y edad de la flota vehicular, así como sus características (privado, transporte público, transporte pesado, etc.). Preguntas indispensables en estudios de impacto ambiental. Los sistemas de planeación de transporte, a menudo incluyen evaluaciones de impacto ambiental para los elementos del plan de transporte. Esta evaluación identifica los posibles impactos adversos de proyectos individuales. Para un estudio de impacto ambiental relacionado con el área de transporte, debe considerarse:

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1. La fuente de materiales de información (agencias federales o estatales). 2. La clasificación de impactos, por ejemplo: probable: donde un corredor o proyecto implique la adquisición de la propiedad o afecte claramente uno de los 8 parámetros ambientales indicados en el siguiente inciso. posible: donde el grado de la necesidad de adquisición no pueda determinarse por los materiales de referencia. La lista de 8 requisitos para estudios de impacto ambiental en la etapa de planeación es: 1. Indicar cómo se afectan los intereses particulares por objetivos de transporte. 2. Dar la misma importancia a los impactos social, económico y ambiental que al transporte. 3. Registrar el grado de incertidumbre. 4. Trabajar con información cualitativa. 5. Ser sensible a la forma de percibir los impactos por parte de la población. 6. Incluir impactos indirectos. 7. Indicar el tiempo esperado en que pudieran ocurrir los impactos particulares. 8. Asignar prioridades a los estudios de impactos particulares. Los intereses que pueden verse afectados por la toma de decisiones en el área de transporte, son personas, instituciones, o recursos. La variedad de posibles impactos que pueden ocurrir es muy amplia. Los impactos que pueden producirse por transporte y vialidad, así como algunas medidas de mitigación, han sido abordados con amplitud en los capítulos anteriores de este manual.

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CAPÍTULO XI. MAGNITUD DE LA OBRA Y LA ESTRUCTURA DE UNA MANIFESTACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL Una evaluación de Impacto Ambiental debe llevarse a cabo, solamente en obras que puedan ocasionar impactos significativos en la calidad del medio ambiente humano, entendiéndose como ambiente humano a todas las condiciones externas que afectan al ser humano: estéticas, ecológicas, culturales, sociales, económicas, históricas, etc. Estas "acciones mayores" pueden involucrar, entre otras, alteraciones en el uso de suelo, crecimiento o desarrollo planeado de la comunidad, patrones de desarrollo, volúmenes de tráfico, patrones de viaje, servicios de transportación, etc. Algunas de las obras que pueden considerarse mayores son: •

Una nueva vialidad.

•

Una vialidad que da un nuevo acceso a una área que puede producir cambios significativos en uso de suelo o en los patrones de desarrollo.

•

Una vialidad nueva o reconstruida que mejora substancialmente el acceso a una área que puede precipitar cambios significativos en el uso de suelo o en los patrones de desarrollo.

•

Un anillo periférico nuevo que desvía una comunidad.

•

Una vialidad que provee de un nuevo acceso a áreas que contienen cantidades significativas de recursos naturales explotables.

•

Ramales agregados a una vialidad terminada que provee de un nuevo acceso a una área, o lo mejora considerablemente, produciendo cambios potenciales significativos en el uso de suelo o en los patrones de desarrollo.

•

Un proyecto que ha tenido divulgación nacional, aún cuando no este incluida en los rubros anteriores.

De manera más general, un efecto significativo, es una acción en la cual los efectos acumulativos, primarios y secundarios totales, alteran la calidad del ambiente humano o coartan la selección de usos benéficos a largo plazo del ambiente humano. Los efectos significativos pueden incluir impactos adversos o benéficos, aún cuando en el balance los efectos pueden ser benéficos. El significado de la obra propuesta también puede cambiar con el área. Una obra que en el área urbana tiene un impacto pequeño, puede ser significativa en una área rural o viceversa. Las palabras "mayor" y "significativo "implican rangos de importancia e impacto que deben alcanzar antes de que una evaluación de impacto sea requerida. Para determinar si una obra o acción tiene efectos significativos en la calidad del ambiente humano, se deben considerar los efectos cuantitativos absolutos de la acción por sí misma, incluyendo el daño acumulativo que resulta de la contribución de las condiciones adversas existentes en el área de influencia del proyecto. También se debe tomar en cuenta hasta que

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punto la obra propuesta es consistente con los planes de uso de suelo y patrones de desarrollo. Algunos ejemplos que de manera general se pueden describir para evaluar si una obra tiene efectos significativos en la calidad del medio ambiente humano son: •

Una obra altamente controversial en términos ambientales por la reubicación de casas o cualquier otra razón.

•

Cualquier obra que puede tener un impacto significativamente adverso en cualquiera de los aspectos, natural, ecológico, cultural, recursos escénicos de significado local, estatal o nacional.

•

Cualquier obra que afecte parques públicos, de recreación o de significativas a nivel local, estatal o federal.

•

Cualquier obra que afecte edificaciones históricas.

•

Cualquier obra que afecte la preservación o realce de sitios de valor histórico, arquitectónico o arqueológico.

•

Cualquier acción que divida o rompa una comunidad establecida, por ejemplo, la separación de recreativas o centros comerciales de residenciales; obras que interrumpan el desarrollo ordenado y planificado o que sean inconsistentes con los planes de desarrollo municipales.

•

Cualquier obra que pueda crear un impacto negativo en la calidad del aire, agua y ruido ambiental en las de influencia; obras que impongan la posibilidad de contaminación de recursos públicos, como el sistema de abastecimiento de agua; efectos en el agua subterránea, erosión o sedimentación.

•

Cualquier obra que involucre el cambio de uso de suelo o construcción mayor.

•

Cualquier obra que afecte sustancialmente el efecto visual o que ocasione un daño permanente al escenario visual, especialmente, el de belleza escénica.

•

Cualquier obra que cause desplazamiento sustancial de residentes y negocios.

Cuando se trata de proyectos con impactos significativos, la evaluación debe incluir lo siguiente: • • • • • • •

Descripción general del proyecto o acción y justificación del mismo; Alternativas; Previsiones a medio y largo plazo; Descripción del proyecto en sus aspectos físicos, con una predicción de la naturaleza y magnitud de los efectos ambientales (positivos y negativos); Descripción de las salvaguardas y medidas correctoras previstas para reducir o evitar la contaminación; Identificación de los problemas humanos; Estudio del entorno ambiental, factores sociopolíticos, económicos y geobiofísicos; 92

Magnitud de la Obra y la Estructura de una Manifestación de Impacto Ambiental

• •

Lista de indicadores de impacto, así como métodos utilizados para determinar sus escalas de magnitud y pesos relativos; Evaluación de las magnitudes de los indicadores de impacto y del impacto total del proyecto y sus alternativas.

La evaluación puede terminar aquí o continuar con dos pasos más, que serían: • •

Recomendaciones para la aceptación de acciones correctoras o desestimación de una o varias alternativas. Propuesta o recomendación de los métodos de inspección y control a seguir durante la construcción del proyecto y una vez que el mismo, está en funcionamiento.

La documentación final que se elabore como resumen de todo el estudio no debe ser demasiado simple, pero menos aún complicada. Debe ser suficiente para que a la vista de ella se pueda proceder a la toma de decisiones. En síntesis, de impacto debe abarcar los siguientes aspectos: 1) describir la acción propuesta, así como otras alternativas, 2) predecir la naturaleza y magnitud de los "efectos ambientales"; 3) predecir los aspectos humanos; 4) interpretar los resultados, y 5) prevenir los efectos ambientales . Por lo anterior, se consideró conveniente dentro de este manual, adaptar la quía de manifestación de impactos publicada por el Instituto Nacional de Ecología (INE), para obras de vialidad y transporte. Dicha guía modificada se incluye en el Anexo I. Para proyectos o acciones con impacto poco significativo conviene llevar a cabo, de manera sencilla, el estudio de los siguientes aspectos: • • • • •

Características o naturaleza del proyecto o propuesta; Condiciones y características del territorio afectado por el proyecto; Salvaguardas incluidas en la propuesta para el control de la contaminación y protección del entorno ambiental; Aspectos del proyecto que pueden alterar al medio ambiente; Aspectos de la propuesta que pueden afectar adversamente al medio ambiente y razones que expliquen la imposibilidad de evitar esos efectos.

Para este propósito, se incluye en el Anexo I la guía de informe preventivo publicada por el INE.

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CAPÍTULO IX. BARRERAS URBANAS I

GENERALIDADES

La separación o barreras deben definirse como la suma de factores de división de la comunidad. Los efectos pueden ser psicológicos y físicos. A pesar de que no pueden cuantificarse de la misma forma que el ruido, por ejemplo, es posible identificar las áreas de impacto debido a barreras y proporcionar una evaluación. En dicha evaluación deberán considerarse la relación que guarda la red de vialidad con el patrón de uso del suelo y con las áreas de conservación y recreo. Además es necesario considerar las barreras que la vialidad impone a la comunidad y sus movimientos, particularmente los peatonales. La identificación y evaluación de barreras en la comunidad deben realizarse en cuanto a vías peatonales hacia las áreas de servicios, como tiendas locales y escuelas. La evaluación deberá relacionar los flujos de la vialidad hacia las áreas de caminos peatonales, para identificar así el impacto de cada estrategia propuesta o considerada. Los análisis en cuanto a peatones deben hacerse en áreas "sensibles" para determinar la intensidad del movimiento peatonal y proporcionar las bases de la predicción del conflicto vehicular y peatonal en los sitios de alta concentración de peatones. Los efectos de barreras impuestas por nueva vialidad no deben analizarse en forma aislada de las mejoras que pretenden realizarse para resolver los problemas peatón-vehículo dentro de la red vial. Sin embargo, la ruptura de los patrones de cruces peatonales y de las interacciones sociales de la comunidad, probablemente, son las consecuencias más perceptibles de la construcción de vialidad primaria. Por ejemplo, en una ciudad media a través de una simple identificación del uso de suelo y de los patrones de movimiento de los peatones se puede proporcionar una base preliminar para comparar los efectos de las alternativas disponibles. Las opciones en las propuestas viales deben mostrar las áreas donde se localizan escuelas, unidades habitacionales, comerciales, rutas de autobuses y áreas de conservación y todas aquellas que influyen en el patrón de movimientos peatonales.

2 IDENTIFICACION Y DEFINICION DE BARRERAS SOCIALES POR VIALIDAD URBANA El objetivo de este capítulo es proporcionar al analista métodos para medir el grado de "separación" (barreras) e incrementar el entendimiento de este concepto al nivel de diseño para luego mitigar algunos de los efectos adversos. Se ha mencionado ya, que la barreras pueden ser tanto físicas como psicológicas. Ambas implican un obstáculo para el libre movimiento. La primera parece estar definida operacionalmente en términos de hasta que extremo, se fuerza a los cambios de ruta peatonal o vial impuestos por la barrera, y el segundo en términos de un "sentimiento de aversión" cuya esencia en sí, es indefinible. Para evaluar este impacto es necesario considerar todas las formas de respuesta humana hacia las barreras (o la interacción con éstas). Debe prestarse atención a la naturaleza de las respuestas humanas y a sus diferentes niveles analizando por ejemplo actitudes y comportamiento. 75

GLOSARIO •

AMBIENTE : El conjunto de factores bióticos y abióticos que actúan sobre los organismos y las comunidades ecológicas, determinando su forma y desarrollo. - Condiciones o circunstancias que rodean a los seres vivos.

•

ANALISIS AMBIENTAL : Proceso que conduce al conocimiento de impactos ambientales y ecológicos, y evalúa sus consecuencias, antes de la implantación de las actividades.

•

CALIDAD : Calidad del medio es el grado de excelencia de éste, su “mérito” para que su esencia, su estructura actual, se conserve.

•

CALIDAD DE UN PAISAJE : Grado de excelencia de sus características visuales, olfativas o auditivas. - Mérito para no ser alterado o destruido, para que su esencia, su estructura actual se conserve.

•

CALIDAD DE VIDA : Medida del grado en que una sociedad ofrece la oportunidad real de disfrutar de todos los bienes y servicios disponibles en el ambiente físico, social y cultural.

•

CARACTER, CARACTERISTICA : Atributo simple de un elemento que puede medirse o estudiarse.

•

CONFIGURACION : Disposición particular o forma de las partes de un paisaje que lo distingue de otros semejantes.

•

CONTAMINACION: La presencia en el ambiente de uno o más contaminantes o de cualquier combinación de ellos que cause desequilibrio ecológico.

•

CONTAMINANTE: Toda materia o energía en cualesquiera de sus estados físicos y formas, que al incorporarse o actuar en la atmósfera, agua, suelo, flora, fauna o cualquier elemento natural, altere o modifique su composición y condición natural.

•

CONTRASTE: Factor que se refiere a la presencia simultánea de elementos contrapuestos dentro de una unidad.

•

CUALIDAD : Atributo complejo de un elemento que actúa de forma diferencial y permite, por tanto, clasificar el elemento en función de ella.

•

DESEQUILIBRIO ECOLOGICO: La alteración de las relaciones de interdependencia entre los elementos naturales que conforman el ambiente, que afecta negativamente la existencia, transformación y desarrollo del hombre y demás seres vivos.

•

ECOSISTEMA: La unidad funcional básica de interacción de los organismos vivos entre sí y de éstos con el ambiente, en un espacio y tiempo determinados.

95

Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

•

ELEMENTO (del medio) : Cada una de las áreas temáticas que se consideren relevantes en el estudio del medio natural.

•

ELEMENTO NATURAL: Los elementos físicos, químicos y biológicos que se presentan en un tiempo y espacio determinados, sin la inducción del hombre.

•

EQUILIBRIO ECOLOGICO: La relación de interdependencia entre los elementos que conforman el ambiente que hace posible la existencia, transformación y desarrollo del hombre y demás seres vivos.

•

ESPACIO ABIERTO : Zonas sin edificar o predominantemente sin edificar.

•

FACTOR : Cualquiera de los términos empleados para definir los componentes del medio físico o sus propiedades (ELEMENTO, CARACTER, CUALIDAD).

•

FAUNA SILVESTRE: Las especies animales terrestres, que subsisten sujetas a los procesos de selección natural, cuyas poblaciones habitan temporal o permanentemente en el territorio nacional y que se desarrollan libremente, incluyendo sus poblaciones menores que se encuentren bajo control del hombre, así como los animales domésticos que por abandono se tornen salvajes y por ello sean susceptibles de captura y apropiación.

•

HOMOGENEO : Uniforme, sin variación.

•

IMPACTO AMBIENTAL: Modificación del ambiente ocasionada por la acción del hombre o de la naturaleza.

•

IMPACTO COMPATIBLE: Carencia de impacto o recuperación inmediata tras el cese de la actividad.

•

IMPACTO CRITICO: La magnitud del impacto es superior al umbral aceptable. Se produce la pérdida de las condiciones ambientales, sin posible recuperación.

•

IMPACTO IRREVERSIBLE: Si la sola acción de los procesos naturales es incapaz de recuperar aquellas condiciones originales.

•

IMPACTO MODERADO: La recuperación de las condiciones originales requieren cierto tiempo.

•

IMPACTO SEVERO: La magnitud del impacto exige la adecuación de prácticas correctoras para la recuperación de las condiciones naturales del medio.

•

IMPACTO REVERSIBLE: Si las condiciones originales reaparecen al cabo de cierto tiempo.

•

INCIDENCIA VISUAL : Area de influencia visual. - En términos cualitativos, grado en que un paisaje o elemento artificial llama la atención del observador por su carácter, condición, situación o cualquier otra circunstancia. 96

Glosario

•

INTRUSION VISUAL : Area que ocupa un objeto determinado en el plano de visión.

•

MANIFESTACION DEL IMPACTO AMBIENTAL: El documento mediante el cual se da a conocer, con base en estudios, el impacto ambiental, significativo y potencial que generaría una obra o actividad, así como la forma de evitarlo o atenuarlo en caso de que sea negativo.

•

MAPA BASE : Mapa que muestra cierta información fundamental y sobre el que pueden compilarse datos adicionales específicos.

•

MEJORAMIENTO: El incremento de la calidad del ambiente.

•

ORDENAMIENTO ECOLOGICO: El proceso de planeación dirigido a evaluar y programar el uso del suelo y el manejo de los recursos naturales en el territorio nacional y las zonas sobre las que la nación ejerce su soberanía y jurisdicción, para preservar y restaurar el equilibrio ecológico y proteger el ambiente.

•

PAISAJE : Parte de la superficie terrestre que en su imagen externa y en la acción conjunta de los fenómenos que lo constituyen, presenta caracteres homogéneos y una cierta unidad espacial básica. - El paisaje es el resultado de la combinación dinámica de elementos físico-químicos, biológicos y antrópicos que en mutua dependencia generan un conjunto único e indisoluble en perpetua evolución.

•

PAISAJE EXTERIOR . Conjunto de vistas que se observan desde una unidad de paisaje y que están situadas fuera de ella.

•

PAISAJE VISUAL : Entorno visual de un punto.

•

PERCEPCION : Sensación correspondiente a la impresión material de los sentidos.

•

PREVENCION: El conjunto de disposiciones y medidas anticipadas para evitar el deterioro del ambiente.

•

PROTECCION: El conjunto de políticas y medidas para mejorar el ambiente y prevenir y controlar su deterioro.

•

RECURSOS : Aspectos del ambiente humano que facilitan la satisfacción de las necesidades humanas y el alcance de los objetivos sociales.

•

RECURSOS CULTURALES : Lugares, edificios, construcciones, o cualquier otra manifestación de la actividad humana o de la naturaleza, que posean un significado cultural relevante (histórico, científico, educativo, artístico, etc.).

•

RECURSO NATURAL: El elemento natural susceptible de ser aprovechado en beneficio del hombre.

•

RECURSOS NATURALES : Bienes naturales.

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Manual para Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, Derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano

- En sentido amplio, bienes procedentes de la naturaleza no transformada por el hombre, entre los que se incluyen el aire, el agua, el paisaje, la vida silvestre, etc., en cuanto son capaces de satisfacer las necesidades humanas. •

REGION ECOLOGICA: La unidad del territorio nacional que comparte características ecológicas comunes.

•

REPRESENTATIVIDAD : Aquella cualidad de un territorio, ecosistema o parte de él que le hace ser simbólico de un determinado medio natural en el que se sitúa.

•

RESIDUO: Cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento cuya calidad no permitía usarlo nuevamente en el proceso que lo generó.

•

RESIDUOS PELIGROSOS: Todos aquellos residuos, en cualquier estado físico, que por sus características corrosivas, tóxicas, venenosas, reactivas, explosivas, inflamables, biológicas infecciosas o irritantes, representan un peligro para el equilibrio ecológico o el ambiente.

•

RESTAURACION: Conjunto de actividades tendientes a la recuperación y restablecimiento de las condiciones que propician la evolución y continuidad de los procesos naturales.

•

SUPERPOSICION : Técnica mediante la cual un mapa de una área se coloca sobre uno o más mapas de la misma zona, con el fin de encontrar la distribución espacial de las combinaciones de los datos.

•

TEXTURA DE UN PAISAJE : Aspectos visuales de la cubierta del suelo, incluido el pavimento.

•

UNIDAD : Compatibilidad entre los distintos componentes y la visión total.

•

VISTA: Sector de paisaje incluido dentro de un ángulo de 60º . Se divide en tres segmentos: primer término (desde el punto de observación hasta 800 m. pudiendo distinguirse árboles, personas, edificios), término medio (desde 800 m. hasta 6,000 m. pudiendo distinguirse textura y color del suelo, asentamientos urbanos, bosques, etc.) y fondo (desde los 6,000 m. hasta el horizonte visual).

98

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99

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101

ANEXO I MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL Como ya se ha mencionado, una Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) es una actividad por medio de la cual se hace un análisis objetivo que identifica y mide los posibles impactos económicos, estéticos sociales y ambientales y propone varias alternativas razonables. Esto requiere la identificación, medida y suma de impactos (ya dados y los impuestos por la obra), lo que permite una evaluación total. Esta evaluación que incluye medidas de mitigación es requerida antes de la toma de decisión sobre el proyecto de desarrollo. En base a esta evaluación se presenta a la autoridad correspondiente una Manifestación de Impacto Ambiental (MIA), para que sea evaluada y se dicte una resolución. En dicha resolución puede otorgarse la autorización para la ejecución del proyecto, negarse dicha autorización u otorgarse de manera condicionada a la modificación del proyecto a fin de que se eviten o atenúen los impactos ambientales adversos susceptibles de ser producidos en la operación normal. Todo este procedimiento está contemplado en la Ley y en el Reglamento en materia de Impacto Ambiental (Marzo 1988). La SEDUE (1989) propuso tres formatos para la presentación de las Manifestaciones de Impacto Ambiental (general, intermedia y específica), además del formato de Informe Preventivo. Estos se encuentran en las Gacetas Ecológicas número 3 y 4, Volumen 1 (1989) y se diferencian entre sí por su profundidad y extensión. En ellos se solicitan una serie de datos sin hacer mayor énfasis respecto a los criterios de aplicación y mucho menos a la técnica que habrá de utilizarse en la identificación de impactos, más aún, sin importar el giro del proyecto. En base a lo anterior, en este documento se ha elaborado un formato especial para evaluar las obras y actividades de los proyecto de transporte y vialidad de una ciudad. Sin embargo, como ya se ha explicado con anterioridad, no todos los proyectos requieren de un Estudio de impacto ambiental. Cuando la autoridad así lo haya decidido se podrá presentar el Informe Preventivo, tal como lo solicita el Instituto Nacional de Ecología y que se reproduce a continuación.

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INSTRUCTIVO PARA LA FORMULACIÓN DEL INFORME PREVENTIVO AL QUE SE REFIEREN LOS ARTICULOS 7º Y 8º DEL REGLAMENTO DE LA LEY GENERAL DEL EQUILIBRIO ECOLÓGICO Y LA PROTECCIÓN AL AMBIENTE EN MATERIA DE IMPACTO AMBIENTAL (Gaceta Ecológica, 1989). I. Datos generales Contestar las preguntas que a continuación se presentan en forma clara y concreta: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Nombre de la empresa u organismo solicitante. Nombre y puesto del responsable del proyecto. Nacionalidad de la empresa. Actividad principal de la empresa u organismo. Domicilio para oír y recibir notificaciones. Cámara o asociación a la pertenece la empresa u organismo, indicando: - Número de registro. - Fecha de ingreso. - Registro Federal de Causantes.

II. Ubicación y descripción de la obra o actividad proyectada, indicando: 1. Nombre del proyecto 2. Naturaleza del proyecto (descripción general del proyecto, indicando la capacidad proyectada y la inversión requerida). 3. Vida útil del proyecto. 4. Programa de trabajo. 5. Ubicación física del proyecto. Anexar plano de distribución de la planta y plano de localización del predio especificando: - Estado - Municipio - Localidad - Localización. 6. Situación legal del predio 7. Superficie requerida (ha, m). 8. Colindancia del predio y actividad que se desarrolla. 9. Obra civil desarrollada para preparación del terreno. 10. Vías de acceso (marítimas y terrestres). 11. Vinculación con las normas y regulaciones sobre uso del suelo en el área correspondiente 12. Requerimientos de mano de obra. 13. Obras o servicios de apoyo a utilizar en las diferentes etapas del proyecto. 14. Sitios alternativos para el desarrollo de la obra o actividad. III. Descripción del proceso 1. Materiales y sustancias que serán utilizados en las etapas de presentación del sitio, construcción y mantenimiento de la obra o actividad proyectada. Enlistar e indicar volúmenes. 2. Equipo requerido para las etapas de preparación de sitio, construcción y mantenimiento de la obra o actividad proyectada. Enlistar e indicar capacidad instalada. 104

Anexo I

3. Recursos naturales del área aprovechados en las diferentes etapas. Especificar. 4. En caso de una industria de transformación y/o extractiva: - Indicar las sustancias o materiales que serán utilizados en el proceso. - Enlistar los productos finales. 5. Fuente de suministro de energía eléctrica y/o combustible. 6. Requerimientos de agua cruda y potable, y fuente de suministro. 7. Residuos que serán generados en las diferentes etapas del proyecto, y destino final de los mismos. - Emisiones a la atmósfera. - Descarga de aguas residuales. - Residuos sólidos. - Emisiones de ruido. - Otros.

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INSTRUCTIVO PARA DESARROLLAR Y PRESENTAR LA MANIFESTACION DE IMPACTO AMBIENTAL EN SU MODALIDAD GENERAL PARA LOS PROYECTOS DE OBRA DE VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO.

1. Datos Generales del Proyecto Ejecutivo. Contestar las preguntas que a continuación se presentan, en forma clara y concreta. 1. Nombre de la empresa u organismo solicitante. 2. Nombre y puesto del responsable del proyecto. 3. Nacionalidad de la empresa u organismo. 4. Actividad principal de la empresa u organismo. 5. Domicilio para oír y recibir notificaciones, indicando: • estado. • municipio. • ciudad. • localidad. • código postal. • teléfono. 6. Registro Federal de Causantes. 7. Responsable de la elaboración del estudio, indicando. • nombre. • razón social. • registro de prestador de servicio. 7.1 Registro Federal de Causantes. 7.2 Cámara o asociación a la que pertenece. • Registro en la Cámara, indicando: • número. • fecha. 7.3 Domicilio y teléfono para oír y recibir notificaciones.

II

Descripción de la Obra o Actividad Proyectada.

En esta sección se deberá describir de manera general la obra o actividad de vialidad y transporte urbano que se tiene contemplado realizar, con la finalidad de tener un panorama completo de las características de la misma.

106

Anexo I

1. Descripción general. 1.1. Nombre del proyecto. 1.2. Naturaleza del proyecto. Considerar, entre otros, los siguientes puntos: • tipo de vialidad, explicar si el proyecto que se va a llevar a cabo esta referido a ampliaciones de algún trazo ya existente o si se trata de una vialidad nueva (vialidad que da un nuevo acceso a una área, anillo periférico, ramales agregados, etc.). • capacidad de la vialidad. • controles de tránsito. • áreas de estacionamientos. • rutas de transporte público. • distancia entre la vialidad propuesta y las áreas urbanas. • instalación de pasos a desnivel puentes peatonales, etc. • zonas exclusivas de circulación de vehículos lentos. • funcionalidad peatonal y vehicular. • tiempo de vida útil del proyecto (de acuerdo con las condiciones climáticas, de uso, tipo de pavimento, etc.). Anexar plano a escala con la distribución general del proyecto. 1.3. Inversión requerida para la realización del proyecto. 1.4. Objetivo y justificación del proyecto. Se indicará de que manera la obra se insertará dentro de los Planes y Programas de Desarrollo, fundamentando tal necesidad con base en la descripción de la demanda existente, estudios de viajes por día, evolución histórica, demanda futura estimada, estudios de origen y destino, etc., así como los beneficios económicos, sociales y de otro tipo que se tengan contemplados. 1.5. Descripción del programa de trabajo. Se deberá anexar la calendarización de cada etapa considerada en el proyecto, incluyendo en dicha calendarización las actividades de obra a ejecutar, y el periodo de ejecución de los trabajos a realizar. 1.6. Proyectos asociados. Explicar si en el desarrollo de la obra o actividad se requerirá de otros proyectos tales como obras de drenaje, agua potable, alumbrado público, cableado telefónico, reubicación de servicios, etc. En caso de ser así, considerar éstas dentro de la metodología de identificación de impactos. 1.7. Políticas de crecimiento a futuro. Explicar en forma general la estrategia a seguir de la obra, indicando los planes futuros de expansión.

2. Etapa de selección del sitio. En este apartado se deberá proporcionar información referente a las características del lugar en que se desarrollará la obra o actividad, así como del área circundante. 2.1. Ubicación física del proyecto. • estado. • municipio. • localidad. 107

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Anexar plano detallado de localización, donde se incluyan coordenadas geográficas, topografía, hidrología, etc. 2.2. Origen, destino y longitud del trazo. 2.3. Criterios de selección del sitio. Mencionar los estudios realizados para la selección del sitio, tales como estudios sobre cartas topográficas, estudios geotécnicos, reconocimiento terrestre, sondeos a cielo abierto, pruebas de laboratorio, evaluación de rutas posibles, cambio de uso de suelo, etc. 2.4. Urbanización del área. Definir si el área se considera zona urbana o suburbana. Anexar planos del sitio en donde se identifiquen, en su caso, vías de acceso, colonias circundantes al área del proyecto, localización de edificios en el área propuesta, espacios baldíos, áreas de estacionamientos, etc.. Indicar los terrenos que serán afectados por el proyecto. 2.5. Superficie requerida. Estimación del área total que habrá de ser afectada en forma directa por la construcción del proyecto, la cual deberá incluir, en su caso, guarniciones, camellones, banquetas, etc., así como también la superficie ocupada por los caminos de acceso, campamentos y almacenes entre otros. (Km2, m2). 2.6. Uso actual del suelo en el predio. 2.7. Colindancias del predio. Mencionar el tipo de actividad que se desarrolla en las zonas aledañas al trazo del proyecto. 2.8. Afectaciones. Se deberá mencionar el número de terrenos que serán afectados por el proyecto, indicando las actividades que actualmente se llevan a cabo en los predios que serán afectados. 2.9. Situación legal del predio. Compra, venta, concesión, expropiación, etc. 2.10. Vías de acceso al área donde se desarrollará la obra o actividad. 2.11. Sitios alternativos que hayan sido o estén siendo evaluados.

3. Etapa de preparación del sitio y construcción En este apartado se solicita información relacionada con las actividades de preparación del sitio previas a la construcción, así como las actividades relacionadas con la construcción misma de la obra o con el desarrollo de la actividad. Anexar los planos del proyecto y la memoria técnica del mismo, esto último en forma breve. 3.1. Programa de trabajo. Presentar en forma gráfica (v.gr. GANTT) fechas de inicio y finalización de la preparación del sitio y construcción. 3.2. Preparación del terreno. Indicar las principales actividades que se tienen contemplado realizar en esta etapa, mencionando si para la preparación del terreno se requerirá de algún 108

Anexo I

tipo de obra civil tal como desmontes, despalme, nivelaciones, excavaciones, rellenos, despiedre, etc., En caso de que así sea, especificar. 3.3. Indicar el tipo de vegetación y área que será afectada. Anexar un plano de las unidades de vegetación existente a lo largo del trazo. 3.4. Recursos que serán aprovechados por el proyecto. Si el recurso requiere de alguna modificación para el aprovechamiento, describir la secuencia de procedimiento para su utilización. 3.5. Indicar el destino final del producto del desmonte. • industrial. • domestico. • otro. Mencionar en su caso, la ubicación de los bancos de tiro autorizados donde se pretende disponer del material producto del desmonte y despalme. 3.6. Obras de desvío. Mencionar las obras de desvío que se consideren necesarias realizar con el fin de llevar a cabo la ejecución del proyecto (habilitación de vías, modificaciones de sentidos, señalización, etc.). 3.7. Mencionar las actividades que se tienen contemplado realizar durante la etapa de construcción. • compactación. • cortes y terraplenes (describir y localizar, en un plano del proyecto geométrico, los sitios de cortes y terraplenes notables por su magnitud o ubicación a lo largo del trazo, incluyendo los volúmenes aproximados, indicando los sitios de tiro de material de desperdicio). • nivelaciones. • obras de drenaje, descripción y ubicación. • obras de pavimentación (base hidráulica, riego de impregnación, riego de liga, carpeta asfáltica, etc.). • banquetas. • guarniciones. • alumbrado vial. • señalamiento y semaforización. • reubicación de instalaciones. • puentes peatonales. • pasos a desnivel. • otros. 3.8. Mencionar los cuerpos de agua que serán afectados a lo largo del trazo del proyecto. 3.9. Imagen urbana. Mencionar los trabajos que se tiene contemplados realizar para el mejoramiento y continuidad de la imagen urbana existente en el área de influencia del trazo considerado para el proyecto. • mobiliario urbano. • pavimentación. • señalización vertical y horizontal. 109

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• forestación o reforestación, indicar las especies que serán utilizadas, ubicación y distribución, época de plantación, velocidad de crecimiento, resistencia a condiciones climáticas extremas, susceptibilidad a plagas y enfermedades, etc. 3.10. Equipo utilizado. Señalar el tipo de maquinaria que se utilizará durante la etapa de preparación del sitio y construcción (grúas, motoconformadora, vibradores para concreto, tractor, camiones de volteo, compactadores, retroexcavadoras, etc.), especificando la cantidad, traslado a la zona y tiempo de uso estimado. 3.11. Materiales. Enlistar los materiales que se utilizarán en ambas etapas (materiales para la pavimentación, banquetas, guarniciones, suministro de agua potable, drenaje sanitario, drenaje pluvial, etc.), especificando tipo, volumen y forma de traslado. En caso de que se utilicen recursos locales o regionales como bancos de materiales se deberá incluir lo siguiente: • naturaleza del depósito. • volumen explotable y a explotar. • distancia de acarreo. • presencia del nivel freático. • mosaico fotográfico del estado de los bancos de material a utilizar previo al inicio de las actividades de extracción. 3.12. Uso de explosivos. Indicar los horarios de detonación 3.13. Obras y servicios de apoyo. Indicar las obras provisionales y los servicios necesarios para la etapa de preparación del terreno, y para la etapa de construcción (almacenamiento de materiales, caminos de acceso, puentes provisionales, campamentos, etc.). 3.14. Personal utilizado. Especificar: • cantidad y especialidad de los trabajadores que serán empleados (funcionarios, técnicos, obreros, etc.), y su tiempo de ocupación. • políticas de contratación del personal. 3.15. Requerimientos de energía. • electricidad.- indicar origen, fuente de suministro, potencia y voltaje. • combustible.- indicar origen fuente de suministro, cantidad que será almacenada y forma de almacenamiento. 3.16. Requerimientos de agua. Especificar si se trata de agua cruda o agua potable, indicando la fuente de abastecimiento, volumen, traslado y forma de almacenamiento, tanto para el consumo en campamentos como para la obra misma. 3.17. Medidas de seguridad que se tengan contemplados durante los trabajos llevados a cabo en esta etapa. 3.18. Residuos generados. Estimación de la generación de emisiones atmosféricas (humos, polvos, generación de ruido, emisiones provenientes de la maquinaria y equipo, etc.), descargas de aguas residuales y residuos sólidos generados durante estas etapas del proyecto, indicando cantidad y disposición final o en su caso tratamiento de los mismos (aceites usados de los motores, solventes, asfaltos, chapopotes, etc.).

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Anexo I

3.19. Desmantelamiento de la infraestructura de apoyo. Indicar el destino final de las obras y servicios de apoyo empleados en estas etapas.

4. Etapa de operación y mantenimiento. La información que se solicita en este apartado, corresponde a la etapa de operación del proyecto, y a las actividades de mantenimiento necesarias para el buen funcionamiento del mismo. 4.1. Describir de manera general los aspectos operacionales que tendrá el proyecto propuesto, mencionando entre otros: • estimación de los niveles de tránsito vehicular diario promedio. • velocidad proyectada de los vehículos automotores. • composición vehicular • antigüedad del parque vehicular que circulará por la vialidad propuesta. • proveniencia del volumen de tráfico • patrones de tránsito vehicular. • patrones de tránsito peatonal. 4.2. Normatividad aplicable. Forma de control y supervisión en su aplicación.(verificación vehicular, establecimiento de velocidades máximas, restricciones de accesos, etc.). 4.3. Requerimientos de energía. Electricidad.- alumbrado público, operación de semáforos, etc., indicar voltaje y fuente de aprovechamiento. 4.4. Describir de manera general el programa de mantenimiento vial que se tiene contemplado llevar a cabo, indicando entre otros aspectos: • mantenimiento en los pavimentos asfálticos (reparación de baches, calafateo, riegos de sello, aplicación de morteros asfálticos, etc.). • mantenimiento en los pavimentos de concreto hidráulico (reposiciones del sellador, calafateos, reparación de baches, etc.). • pruebas de campo. • rehabilitación de pavimentos (sobrecarpetas, sellado de juntas, reposición de losas, sistemas de riego, etc.). • reconstrucción de pavimento. • reubicación de instalaciones.(registros, guarniciones, banquetas, líneas de alta tensión, descargas de red actual de drenaje, etc.). • trabajos de conservación forestal (riego, abono, podas, etc.). • acarreos de material. • otro. 4.5. Residuos generados en la etapa de operación y mantenimiento vial. • estimación de las emisiones atmosféricas provenientes de los vehículos automotores (inventario de emisiones, monitoreos atmosféricos). • estimación de los niveles de ruido, dB. (modelos matemáticos, mediciones de campo). • residuos sólidos. • descargas de aguas residuales. 4.6. Factibilidad de reciclaje. Indicar si es factible el reciclaje de los residuos que reporta. 111

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4.7. Disposiciones de residuo. Especificar forma de manejo y características del cuerpo receptor. 4.8. Medidas de seguridad y planes de emergencia que se tengan contemplados.

5. Etapa de abandono de sitio En este apartado se deberá describir el destino programado para el sitio y sus alrededores, en caso de que la realización del proyecto sea abandonada, mencionando los siguientes puntos: 5.1. Programas de restitución del área. 5.2. Planes de uso del área.

III. Aspectos Generales Del Medio Natural y Socioeconómico. Medio Natural. En esta sección se deberá describir el medio natural resaltando aquellos aspectos que se consideren particularmente importantes por el grado de afectación que provocaría el desarrollo del proyecto de vialidad y transporte urbano. Asimismo se deberá incluir un anexo fotográfico que muestre el área del proyecto y su zona circundante.

Rasgos físicos 1. Climatología. La información requerida deberá esta referida a las características climáticas del área de influencia del proyecto y a los datos de monitoreo de la calidad del aire, siempre y cuando estén disponibles, esto con el propósito de estimar e incluir los probables cambios en la calidad del aire por incremento y/o transferencia de las emisiones contaminantes: humos, polvos, gases y ruidos, tanto local como microrregionalmente. 1.1. Tipo de clima. Considerar la clasificación de Koppen modificada por E. García para la República Mexicana. 1.2. Temperaturas promedio (diaria, mensual y anual). 1.3. Temperatura máximas y mínimas. 1.4. Precipitación promedio mensual y anual (mm). 1.5. Lluvia máxima en 24 horas. 1.6. Velocidad y dirección del viento. 1.7. Intemperismos severos. Indicar frecuencia de intemperismos. (huracanes, heladas, granizadas, etc.). 1.8. Altura de la capa de mezclado del aire. Solo en caso de información disponible. 1.9. Análisis de variaciones y extremos estacionales (temperatura, precipitación, etc.). 1.10. Calidad del aire. • descripción de niveles existentes de calidad del aire. • status de cumplimiento de las normas nacionales y en su caso, estatales de la calidad del aire para el área del proyecto y su zona de influencia. • identificación de fuentes existentes de contaminasteis (fijas o móviles). 112

Anexo I

• identificación de receptores sensitivos en el área del proyecto (hospitales, escuelas, hogares de ancianos, parques, etc.). • identificación de niveles de ruido existentes en la comunidad. • identificación de las mayores fuentes de generación de ruido en el área circundante (aeropuertos, instalaciones industriales o comerciales, etc.). • descripción de programas de supervisión existentes; si aplica.

2. Geomorfología y geología. 2.1. Geomorfología general. Elaborar una síntesis en la que se describa, en términos generales, las características geomorfológicas más importantes. 2.2. Descripción breve de las características del relieve (altura, pendientes). 2.3. Susceptibilidad de la zona a: • sismicidad. • deslizamientos. • derrumbes. • otros movimientos de tierra o roca. • posible actividad volcánica. 2.4. Características generales del material del subsuelo, mencionando entre otros: • profundidad y naturaleza de las diferentes capas del subsuelo (porosidad, permeabilidad y resistencia). • posibilidad de la existencia de un recurso mineral extractivo. • utilidad como material de construcción. 3. Edafología. 3.1. Tipos y composición de suelos presentes en el área y zonas aledañas.(Clasificación de FAO.). 3.2. Análisis sobre sus propiedades físicas (capacidad hidrológica, infiltración, etc.) y sus propiedades de ingeniería (capacidad de carga). 3.3. Capacidad de saturación. 3.4. Distribución de los tipos de suelos en el sitio del proyecto. 3.5. Uso actual y potencial del suelo (agricultura, recreación, construcción , minería, etc.). 4. Topografía. 4.1. Descripción de la topografía en el sitio del proyecto (curvas de nivel, pendientes, etc.). 4.2. Descripción de la topografía del área circundante. 5. Hidrología. Se describirán las características más relevantes de la hidrología superficial y de la hidrología subterránea. 5.1. Hidrología superficial. Este rubro deberá considerar los aspectos mas relevantes con relación al trazo del proyecto. 5.1.1. Localización y descripción de los principales ríos o arroyos, permanentes o intermitentes, cercanos al sitio del proyecto o aquellos que podrán ser influidos por el mismo. (variaciones estacionales, calidad, etc.) 113

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5.1.2. Estimación del volumen de escorrentía por unidad de tiempo. 5.1.3. Localización y distancia al sitio del proyecto de embalses y cuerpos de agua (lagos, presas, etc.). 5.1.4. Identificación y usos de los cuerpos de agua (suministro publico o privado, usos industriales, usos agrícolas, recreación, etc.). La información recopilada en este rubro, deberá ser correspondiente al proyecto de estructuras y obras de drenaje.

analizada

considerando

la

5.2. Hidrología subterránea. 5.2.1. Existencia localización y descripción de acuíferos (pozos, manantiales, etc.). 5.2.2. Nivel freático presente en el área de estudio. 5.2.3. Identificación y usos del agua subterránea (suministro publico/privado de agua, usos industriales, usos agrícolas, etc.). 5.3. Anexar plano con base topográfica, en el cual se incluya lo siguiente: • regiones hidrológicas en la vecindad del trazo. • principales escurrimientos temporales y permanentes. • cuerpos de agua, pozos y afloramientos de aguas subterráneas. • obras importantes de drenaje que se tengan consideradas. Rasgos biológicos 1. Vegetación. 1.1 Tipo de vegetación en el sitio del proyecto y en el área circundante. 1.2 Características de la vegetación considerando lo siguiente: • nombre común y científico, forma, follaje, tipo de flor y fruto, etc. • abundancia, edad, tamaño, distribución. dominancia, etc. • requerimientos ambientales, valor con hábitat para fauna silvestre, valor estético, función de uso, etc. • status de conservación en el que se encuentra. 1.3. Mencionar si en la zona existen especies de interés comercial. 1.4. Señalar si existe vegetación endémica y/o en peligro de extinción. 2. Fauna. 2.1. Fauna característica de la zona. 2.2. Especies de valor comercial. 2.3. Especies de interés cinegético. 2.4. Especies amenazadas o en peligro de extinción. 3. Ecosistema. Responder las siguientes preguntas. ¿Modificará la dinámica natural de algún cuerpo de agua?. ¿Modificará la dinámica natural de las comunidades de la flora y de la fauna?. ¿Creará barreras físicas que limiten el desplazamiento de la flora y/o fauna?. ¿Es una zona considerada con cualidades estéticas únicas o excepcionales? ¿ Es o se encuentra cerca de una área natural protegida?.

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Anexo I

4. Imagen Urbana. 4.1. Describir de manera general la imagen urbana en el área del proyecto, resaltando la existencia de cuerpos de agua, sitios de interés cultural o arqueológicos, áreas naturales o estructuras con diseño arquitectónico, las cuales tengan un valor escénico significativo. 4.2. Contestar las siguientes preguntas: ¿El proyecto modificará las cualidades estéticas del área? ¿Se bloquearan puntos panorámicos a lo largo del trazo del proyecto (cursos de agua, calles, etc.)? ¿Se bloquearan puntos panorámicos o puntos de interés de la comunidad desde áreas residenciales, áreas recreativas y áreas comerciales? ¿Creara corredores elevados desproporcionados con la escala del desarrollo urbano adyacente? ¿Se creara un contraste inatractivo entre:? • la vegetación existente y áreas verdes. • las formas naturales del terreno y los rasgos ingenieriles de la vialidad. • los patrones urbanos y de desarrollo y las características de la vialidad.

Medio socioeconómico. En este apartado se solicitará información referente a las características sociales y económicas del sitio seleccionado y sus alrededores. 1. Población. Proporcionar en forma concisa los siguientes datos: • población económicamente activa. • salario mínimo vigente. • nivel de ingresos per cápita. 2. Servicios. Indicar con una cruz si el sitio seleccionado y sus alrededores cuenta con los siguientes servicios: 2.1. Medios de comunicación. • teléfono. • telégrafo. • correo. • otros. 2.2. Medios de transporte. 2.2.1. Servicios de transporte. • descripción general del tamaño, capacidad y condición de los servicios (accesos carreteros, vialidades, líneas de ferrocarril, puentes, utilización de áreas de estacionamiento, control de tráfico, etc.). • descripción del nivel actual de uso de los servicios (horas pico, diversidad de vehículos, proveniencia del volumen de trafico existente, etc.). 2.2.2. Transporte público. • descripción de la disponibilidad actual del servicio de transporte público. • descripción del nivel actual de uso. 115

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• características del transporte urbano. 2.3. Servicios públicos. • agua (potable, tratada). • energéticos (combustibles). • electricidad. • sistemas de manejo de residuos. • drenaje pluvial, sanitario. • canales de desagüe. • tiradero a cielo abierto. • basurero municipal. • relleno sanitario. • otros. 2.4. Centros educativos. Indicar su distancia al área del proyecto. • enseñanza básica. • enseñanza media. • enseñanza media superior. • otros. 2.5. Centros de salud. Indicar su distancia al área del proyecto. • de primer grado. • de segundo grado. 2.6. Vivienda. Indicar el tipo de vivienda predominante por su tipo de material de construcción y su distancia al predio. 2.7. Zonas de recreo. Indicar su distancia al predio. • parques.- mencionar la densidad aproximada de vegetación existente en la ciudad (m2/hab). • centros deportivos. • centros culturales (cine, teatro, museos, monumentos nacionales).

3. Actividades. 3.1. Descripción del uso actual del sitio seleccionado para la ejecución del proyectos y del área circundante.(agricultura de riego o de temporal, ganadería intensiva o extensiva, industrias extractivas, manufacturera, de servicios, comercial, centros urbanos, núcleos residenciales, zonas de uso restringido por motivos culturales, históricos, etc.). 3.2. Planes de uso de suelo. • descripción de planes de uso de suelo o planes maestros que incluyan el sitio del proyecto y el área circundante. • discusión de futuras tendencias o presiones de desarrollos. 4. Tipo de economía. Indicar con una cruz a cuál de las siguientes categorías pertenece el área en donde se desarrollará el proyecto. • economía de autoconsumo. • economía de mercado. • otras. 116

Anexo I

5. Cambios sociales y económicos. Especificar con una cruz si la obra creará: • demanda de mano de obra, en su caso, indicar la proporción que podrá ser cubierta localmente. • aumento en la población residente o de negocios. • aumento en la población residente debido a la construcción de viviendas. • aislamiento de núcleos poblacionales. • modificación en los patrones culturales de la zona. • demanda de servicios: • medios de comunicación. • medios de transporte. • servicios públicos. • zonas de recreo. • centros educativos. • centros de salud. • reubicación de casas habitación, negocios o cualquier otro tipo de actividad establecida en el área, mencionando en su caso, número de familias e individuos a desplazar.

IV. Vinculación con las normas y regulaciones sobre el uso del suelo En este apartado el solicitante deberá consultar a la Secretearía de Desarrollo Urbano Estatal o Federal para verificar si el uso que pretende darse al suelo corresponde al establecido por las normas y regulaciones. Los elementos que deberán considerarse, entre otros, son los siguientes: • Plan Director Urbano. • Planes o Programas Ecológicos del territorio Nacional. • Sistema Nacional de Areas Protegidas.

V. Identificación de impactos ambientales En esta sección se deberán identificar y describir los impactos ambientales provocados por el desarrollo de la obra de vialidad y transporte urbano durante las diferentes etapas del proyecto. Se deberán describir en forma sencilla y clara las afectaciones que se ocasionarán con las actividades llevadas en las diferentes etapas del proyecto a las componentes ambientales mas relevantes. Dicha descripción deberá hacer hincapié en los impactos que se derivarán de la operación del proyecto, considerando el crecimiento urbano que se ocasionará dentro del área de influencia de la vialidad propuesta (consolidación de nuevos asentamientos o colonias, planes de reordenamiento en relación a las zonas de crecimiento y a las reservas territoriales, impactos sobre la población actual, demanda de la dotación de infraestructura básica, etc.).

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De acuerdo con lo anterior analizar cuales serían los impactos ocasionados sin considerar el proyecto, tanto para las condiciones actuales de la vialidad como para las del área donde se insertará el proyecto, los efectos ambientales adversos que no pueden evitarse si se implementa el proyecto así como los esos efectos ambientales adversos que pueden esperarse ocurran sin importar las medidas de mitigación consideradas.

VI. Medidas de prevención y mitigación de los impactos ambientales identificados En este apartado el proponente dará a conocer las medidas y acciones a seguir por el organismo interesado, con la finalidad de prevenir o mitigar los impactos que la obra o actividad provocará en cada etapa de desarrollo del proyecto. Las medidas y acciones se deberán presentar a través de programas específicos los cuales serán ejecutados a favor de alguna de las componentes ambientales. Los subtramos en donde se localicen los impactos más relevantes se deberán describir de manera independiente, indicando las acciones que se tiene programadas ejecutar para prevenir y/o mitigar los efectos de dichos impactos.

Conclusiones Con base en una autoevaluación integral del proyecto, se deberá realizar un balance (impactodesarrollo). en donde se discutirán los beneficios que genere el proyecto y su importancia en la economía local, regional o nacional, y la influencia del proyecto en la modificación de los procesos naturales.

Referencias En este punto indicar aquellas fuentes que hayan sido consultadas para la resolución de este estudio.

Anexo fotográfico Un informe fotográfico que muestre con el detalle necesario todas y cada una de las observaciones realizadas en el trabajo de campo.

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ANEXO II DATOS DEL VOLUMEN DE TRANSITO Las mediciones del volumen del tránsito comúnmente se registran con diferentes tiempos de promedios. Estos incluyen (5): • • • • •

Promedio anual del tránsito diario. Tránsito diario promedio. Volumen máximo anual por hora. Décimo tercer volumen máximo anual por hora. Tránsito de hora pico.

Al calcular las concentraciones promedio de contaminación ambiental, debe utilizarse el tiempo adecuado del promedio para el tránsito. Las principales variaciones, en volumen de tránsito (es decir, patrón estacional, semanal y diario), son importantes para determinar los volúmenes máximos de tránsito que pueden relacionarse con las concentraciones máximas de contaminación ambiental. Debido a que con frecuencia no resulta factible contar con estaciones continuas de conteo en todas las rutas y vialidad en que se requieren datos de tránsito, los volúmenes promedio de tránsito diario se obtienen, generalmente, ajustando los datos reunidos con métodos de conteo corto, utilizando técnicas estadísticas. Aunque estas técnicas estadísticas proporcionan información útil para efectos de estudios de la calidad ambiental, los resultados muestran cierto error, dependiendo del procedimiento estadístico que se utiliza y de la cantidad de datos disponibles. Debido a que los datos históricos son generalmente el promedio de un año, deben utilizarse los métodos estadísticos para ajustar los promedios anuales al período de tiempo del día, semana y mes requerido para el análisis del peor caso de contaminación ambiental. Los factores de ajuste estadístico que se utilizan para obtener información específica del volumen de tránsito, a partir de los volúmenes de tránsito diario promedio, son inversos a los valores de ajuste que se utilizan para determinar los valores de tránsito diario promedio para conteos cortos. Estos factores de ajuste se determinan por lo general a nivel local para cada área. Las técnicas estadísticas que se utilizan para lograr estos ajustes se pueden investigar en diversas fuentes bibliográficas. Datos de Velocidad del Tránsito. Existen tres métodos comunes para determinar las velocidades del tránsito. Estos son: • • •

Velocidad media de marcha (o velocidad de marcha). Velocidad media en tiempo. Velocidad de recorrido.

Debe marcarse una distinción importante entre los datos de la velocidad de recorrido, la velocidad media de marcha y la velocidad media en tiempo. La velocidad de recorrido se mide en distancias relativamente largas, que incorporan cambios en la modalidad de operación del vehículo. Por consiguiente, es la velocidad adecuada que debe usarse al determinar las emisiones de un análisis de calidad ambiental a mesoescala. La velocidad media de marcha y

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la velocidad en tiempo se miden en distancias relativamente cortas, en que la modalidad de operación del vehículo permanece constante. Se utilizan adecuadamente para determinar el nivel de emisiones contaminantes en un análisis de calidad ambiental a microescala. Combinación de Vehículos de Carga Pesada La información sobre la combinación de vehículos pesados puede estar también disponible a través de los registros históricos. La información tanto del volumen de tránsito, como de la velocidad de tránsito, cuando se presenta en forma de tabulador, se clasifica generalmente de acuerdo a la clasificación de vehículos: automóviles de pasajeros (locales), automóviles de pasajeros (foráneos), camionetas pick up y panel, camiones dobles y en serie, combinaciones, camiones de pasajeros (comerciales), camiones de pasajeros (escolares) y total de vehículos. La combinación de vehículos de carga pesada puede calcularse dividendo el número total de vehículos de carga pesada, entre los volúmenes totales. Cuando resulte posible, debe marcarse una distinción entre los vehículos de combustión a gasolina y de combustión a diesel. Para efectos de los estudios de impacto en la calidad ambiental, las camionetas pick up y panel se consideran equivalentes a vehículos ligeros. Combinación de la Antigüedad del Parque Vehicular Es posible que exista información histórica disponible sobre la combinación de la antigüedad del parque vehicular en una diversidad de fuentes. Algunos estados proporcionan información resumida sobre la combinación de antigüedad del parque vehicular que puede obtenerse en la Oficina de Registro Vehicular del Estado. ¿Dónde deben Realizarse Mediciones de Tránsito? La(s) ubicación(es) en que se requiere la medición del tránsito dependerá de los objetivos de los datos del tránsito. Si los datos se utilizarán para una evaluación de la calidad ambiental a mesoescala, la medición del tránsito podrá requerirse para cada unión de las principales rutas de transporte, dentro del área de estudio a mesoescala. Si por otra parte, el objetivo de estudio es un análisis de la calidad ambiental a microescala para un sólo corredor de transporte, se necesitarán datos del tránsito para cada unión a lo largo del corredor. Si el objetivo del estudio es validar un modelo de simulación de la calidad ambiental a microescala en una sola ubicación del corredor, se requerirá la medición del tránsito únicamente en la unión en que se efectúa el estudio de la calidad ambiental. En cada caso, se requieren datos del tránsito para cada unión carretera que afecta la calidad ambiental del área de estudio. Además de las consideraciones técnicas para ubicar las estaciones de medición del tránsito, no deberán pasarse por alto varios aspectos prácticos de la ubicación del sitio, como la capacidad de acceso del equipo, seguridad, mantenimiento y la disponibilidad de servicios necesarios (por ejemplo, electricidad).

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Anexo II

Número Necesario de Ubicaciones de Medición. El número necesario de ubicaciones de medición del tránsito, depende del número de la vialidad que contribuye de manera significativa a los niveles de contaminación ambiental y de las limitaciones físicas del equipo de medición que se emplea. Por ejemplo, si los contadores de tránsito no pueden contar más de dos carriles de tránsito al mismo tiempo, y la carretera que se investiga es de cuatro carriles, entonces se requerirán cuando menos dos estaciones de conteo distintas. En el caso de la medición de la velocidad vehicular utilizando un radar, podrá requerirse una unidad de medición independiente para cada carril de tránsito medido. El número de fuentes que contribuyen a los niveles de contaminación ambiental depende de si el estudio es a microescala, que rara vez requiere la medición de más de seis u ocho carriles, o un estudio a mesoescala, que puede requerir una encuesta sofisticada de la red de tránsito. ¿Cuándo Deben Tomarse Mediciones del Tránsito? Cuando se realizan mediciones de tránsito junto con un estudio de validación del modelo de dispersión de contaminación ambiental, las mediciones de tránsito deberán realizarse de manera simultánea con las mediciones de calidad ambiental y meteorológicas. Las mediciones del tránsito deben realizarse durante el mismo período de horas del día en que se toma la medición de la calidad ambiental. Es muy importante que las mediciones de calidad ambiental, meteorológicas y de tránsito se sincronicen y se tomen durante el mismo período (tiempo de promedio), para que los resultados del experimento puedan interpretarse con un error mínimo. La medición de tránsito tomada para efectos de verificar datos históricos, debe tomarse durante la misma estación del año, día de la semana y hora del día en que se desea la mayor confianza en los datos del tránsito. En varios casos, esto será en condiciones de tránsito en hora pico, ya que éstas son las condiciones que producen las tasas de emisión de contaminantes ambientales más elevadas. Duración del Estudio de Tránsito La duración de la medición del tránsito realizada para efectos de validación del modelo, debe coincidir con la duración del estudio de campo de la calidad ambiental. Este puede ser un período que varía desde una semana hasta varios meses, dependiendo de la sofisticación del modelo que se evalúa y del nivel de confianza deseado en los resultados. La medición del tránsito realizada para efectos de verificar los datos históricos, debe replicarse para determinar los datos de reproducción de la medición. La desviación entre las mediciones puede utilizarse para indicar la confiabilidad de los resultados. Pueden utilizarse los procedimientos estadísticos estándares para determinar el número de réplicas necesarias para determinar el verdadero significado de la medición del tránsito con un nivel de confiabilidad deseado. Métodos de Medición del Tránsito Dispositivos para Estudios de Volumen. Los conteos del volumen de tránsito pueden realizarse manualmente o utilizando máquinas contadoras. Los conteos manuales se utilizan en estudios de movimiento de viraje, conteos de clasificación, conteos de ocupación, conteos peatonales y conteos de caminos con carriles múltiples. Las máquinas contadoras, que pueden ser permanentes o portátiles, con registro o sin registro, se utilizan generalmente para obtener 121

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controles de conteo que proporcionan factores para ajustar conteos cortos del tránsito diario promedio. Combinación de Vehículos de Carga Pesada. La combinación de vehículos de carga pesada puede medirse utilizando dispositivos sensoriales eléctricos o contadores manuales. Un método para determinar la combinación de vehículos de carga pesada es, utilizando un par de circuitos de inductancia, instalados en el camino, separados a una distancia ligeramente menor a la longitud de un camión de carga. Un camión de remolque largo inducirá una señal del primer circuito que continua hasta que se active el segundo circuito, en tanto que un automóvil, al ser más corto, activa únicamente un circuito a la vez. Los dispositivos de detección fotoelectrónicos, sónicos o de radar, se emplean de manera similar. La fuente y el detector se dirigen a una elevación previamente determinada que permite que los automóviles pasen por debajo, sin ser detectados, en tanto que los camiones de remolque activan el detector. Mientras que el equipo electrónico proporciona resultados precisos, su adquisición e instalación puede resultar demasiado costosa para los cortos períodos de tiempo que se requieren para conducir algunos estudios de medición ambiental. En tales casos, puede ser preferible el método manual. Los contadores manuales mecánicos unidos a una tablilla son útiles para efectuar los conteos manuales. El observador registra la combinación de vehículos de carga pesada tanto para las direcciones de tránsito como para el período de tiempo de cada medición. Los métodos manuales de medición de la combinación de vehículos de carga pesada, pueden ser más exactos que los dispositivos automáticos, que pueden contar vehículos más altos o más largos que los automóviles, pero no proporcionan datos exactos de la combinación de vehículos de carga pesada. La clasificación de vehículos de carga pesada para emisiones de contaminación ambiental, depende del peso del vehículo y del tipo de motor (gasolina o diesel), que no necesariamente corresponde al tamaño del vehículo. Velocidad del Vehículo. Igual que al determinar la combinación de vehículos de carga pesada, las velocidades de tránsito pueden medirse utilizando dispositivos detectores eléctricos o técnicas manuales. Los dispositivos de vigilancia como los radares o aparatos sónicos, están diseñados específicamente para detección de velocidad vehicular y proporcionan resultados exactos. Igual que en el caso de la medición de la combinación de vehículos de carga pesada, la medición de velocidades con métodos automáticos requiere equipo costoso que a menudo resulta de instalación y operación difícil. La medición de la velocidad utilizando técnicas manuales, ofrece una alternativa razonable. Un técnico de campo equipado con un cronómetro, puede medir el tiempo de los vehículos a medida que recorren una distancia predeterminada o "pasan por la zona de captura". Entonces la velocidad se determina dividiendo la distancia de la zona de captura entre el tiempo que se requiere para recorrer esa distancia (produciendo la velocidad en unidades de pies por segundo). Las velocidades en millas por hora (MPH), se obtienen multiplicando por 0.682. Cuando la longitud del recorrido es un múltiplo de 1.467 pies, la velocidad podrá expresarse convenientemente en millas por hora. Esta técnica puede ilustrarse utilizando una longitud de recorrido de 264 pies ( = 1.467 x 180) y un tiempo de recorrido de tres segundos, resultando en una velocidad de 180/3.0 = 60 millas por hora. Con una longitud de recorrido de 64 pies, se requiere una precisión de tiempo de alrededor de 0.3 segundos para medir la velocidad de un vehículo con una precisión de + 5 MPH a 40 MPH. Cuando los métodos de tiempo que se 122

Anexo II

emplean no están en este rango de precisión, podrá requerirse un recorrido más largo. La ubicación de la zona de captura debe incluir la sección del camino en que se realiza la medición ambiental. Contar con un técnico de campo que observe las condiciones reales de tránsito es una ventaja adicional para las técnicas manuales al determinar la combinación de vehículos de carga pesada y de velocidad vehicular. Un buen técnico de campo puede contar los vehículos de carga pesada y tomar manualmente la medición de la velocidad de los vehículos. Si es necesario, este mismo individuo puede realizar un conteo de todos los vehículos con tres o más ejes (inclusive autos jalando remolques) para corregir los conteos automáticos del volumen total de tránsito. El observador de tránsito puede también proporcionar información valiosa con respecto a las filas de vehículos. El investigador deberá hacer y registrar observaciones como que tanto se atrasan los vehículos y el período de tiempo en que se forman las colas. Debido a que los automóviles emiten grandes cantidades de monóxido de carbono en marcha muerta en colas de tránsito, la información de los embotellamientos puede ser de importancia para los análisis del impacto en la calidad ambiental. Aunque el ritmo del flujo del volumen de tránsito puede ser relativamente bajo, la densidad de vehículos y tasa de emisiones puede estar a un nivel máximo durante los períodos de embotellamiento de tránsito.

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SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO XI

Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte urbano en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio exhaustivo de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramientas después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano en las ciudades. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen a la vez una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte urbano. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

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Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO

CAPÍTULO I. INTRODUCCION 1 2

ANTECEDENTES CONCEPTUALIZACION DE PROYECTOS EJECUTIVOS

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CAPÍTULO II. FUNDAMENTOS Y METODOLOGIA 1 2

DEFINICION GUIA METODOLOGICA 2.1 Inicio del proceso 2.2 Diagnóstico de la situación conflictiva 2.3 Definición del entorno de influencia 2.4 Estructura operacional del área 2.5 Planteamiento de alternativas de solución 2.6 Evaluación operacional y económico-financiera de las alternativas 2.7 Selección de la alternativa más conveniente 2.8 Desarrollo del proyecto ejecutivo

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CAPÍTULO III. CONTENIDOS 1

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TEXTOS Y CALCULOS 1.1 Memoria descriptiva 1.2 Cálculos por especialidad 1.3 Especificaciones 1.4 Cómputos métricos y presupuesto guía 1.5 Documentos de licitación ELEMENTOS GRAFICOS 2.1 Planos de geometría 2.2 Planos por especialidad PRESENTACION DEL PROYECTO

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CAPÍTULO V. TERMINOS DE REFERENCIA GENERALES 1 2 3

CONCEPTOS ALCANCES Y LIMITACIONES CONTENIDO 3.1 Condiciones generales para el trabajo 3.2 Productos/Rendimientos/Entrega de la consultoría 3.3 Especificaciones de equipos 3.4 Gerencia del proyecto

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CAPÍTULO V. RECOMENDACIONES 1 2

APLICABILIDAD RESPONSABILIDADES INSTITUCIONALES

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CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN 1. ANTECEDENTES En 1992 la Secretaría de Desarrollo Social - SEDESOL - inició, dentro de los lineamientos del Plan Nacional de Desarrollo 1989-1994, un programa de apoyo a las ciudades medias de México en el área de transporte urbano, el cual cuenta con el apoyo de BANOBRAS y el Banco Mundial. El objetivo del programa es mejorar las condiciones de la infraestructura y los servicios de transporte urbano a través de proyectos específicos de mejoramiento vial, recuperación y optimización de la red vial existente y el fortalecimiento del aparato gubernamental de regulación y control de la operación del tránsito y del transporte urbano, mediante la descentralización de funciones, la autosuficiencia administrativa, técnica y financiera de los municipios, el incremento de la competitividad y, una mayor participación de los sectores privado y social. La participación de la SEDESOL dentro del programa se centra en la prestación de apoyo técnico y financiero a los municipios incluidos en el Programa de las Cien Ciudades. Las acciones que se llevan a cabo en cada uno de los municipios del programa deben ser definidas, idealmente, por los resultados del correspondiente Plan Integral de Vialidad y Transporte local, a ser elaborado por firmas mexicanas de consultoría. Aquellos planes que resulten aprobados por la SEDESOL, de acuerdo con criterios internacionales de revisión y evaluación, recibirán el apoyo financiero de BANOBRAS y el Banco Mundial. Para facilitar la realización del programa la SEDESOL, a través de su Dirección General de Infraestructura y Equipamiento, conformó un equipo de trabajo especializado en el análisis de los problemas de transporte urbano, compuesto de profesionales expertos en las distintas disciplinas involucradas, con participación mexicana e internacional. Durante el primer año de labores del programa, los asesores externos capacitaron al equipo de trabajo de la SEDESOL, elaboraron manuales básicos de evaluación de proyectos y sistemas de transporte, así como los términos de referencia generales para la realización de un Plan Integral de Vialidad y Transporte. El segundo año se profundizó la labor realizada con la adición de nuevos manuales de operación, además de la revisión y actualización de los anteriores. Durante el proceso se prestó, asimismo, asistencia técnica y orientación a firmas consultoras mexicanas, en el desarrollo de proyectos específicos. Con mucha frecuencia, la realización de un proyecto ejecutivo se desvincula del proceso integral de solución del problema, considerándose como un ejercicio de ingeniería. Dentro de los objetivos del segundo año del programa se incluyó la realización de un manual de operación dedicado a la conceptualización de los proyectos ejecutivos, enfocando el tema de manera integral; desde el reconocimiento de un problema hasta su solución presentada a través del proyecto ejecutivo correspondiente. Este enfoque permite la incorporación de todos los elementos presentes en el proceso que lleva al establecimiento de alternativas de solución, la selección de la más adecuada y, la realización del proyecto correspondiente. Con el fin de divulgar esta forma integral de concepción de los proyectos ejecutivos, se decidió desarrollar este manual operacional sobre el tema, que servirá de guía metodológica y de modelo operativo.

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Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

2. CONCEPTUALIZACIÓN DE PROYECTOS EJECUTIVOS El contenido esencial del Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos se encuentra organizado bajo tres capítulos titulados Fundamentos y Metodología, Contenidos y, Términos de Referencia Generales. Cada uno de ellos enfoca específicamente aspectos singulares del manual, como son la conceptualización del proceso creativo de un proyecto ejecutivo, el desarrollo de una metodología modelo, el contenido ideal en términos de documentación y, la estructuración de unos términos de referencia generales que permitan a las autoridades municipales o, en general, a cualquier institución con responsabilidad en el área, la apertura de concursos profesionales bajo bases técnicas sólidas y uniformes. Fundamentos y Metodología. En este capítulo se presentan los conceptos fundamentales bajo los cuales se plantea la existencia misma de un proyecto ejecutivo, dependiendo del tipo de problema que pretende resolver. En efecto, bajo la hipótesis de dos formas básicas de respuesta ante los problemas de transporte y tránsito urbano (desarrollo o reacción), se establecen conceptualmente las razones que orientan cada proceso, mismas que darán como resultado formas de acción distintas ya que, aunque tienen coincidencia en partes del desarrollo, existen profundas diferencias entre sí que deben ser observadas y sobre las cuales se plantea una discusión acerca de la conveniencia de cada opción según el caso. A continuación se plantea una metodología que puede servir de modelo para la organización de los procesos que llevan, desde el reconocimiento del problema, cualquiera sea su índole, hasta la formulación de un conjunto de soluciones que permita al órgano de decisión evaluar distintas opciones con ventajas y desventajas propias, lo que favorece la selección de la alternativa más conveniente según el caso. Contenidos. Se dedica este capítulo a la descripción de los contenidos habituales en un proyecto ejecutivo de esta naturaleza, en el entendido de que tales contenidos no son fijos y dependen mucho de la complejidad del proyecto, por lo que algunos proyectos correspondientes a medidas pequeñas pueden requerir pocos elementos, mientras que los más complejos requerirán la totalidad de los incluidos en este capítulo. Es importante puntualizar que la cantidad de elementos que compone la documentación de un proyecto debe ser la mínima indispensable para asegurar la completa comprensión del mismo, evitando en lo posible redundancias o exceso en los datos presentados, ya que ésta es siempre una fuente de confusión. En tal sentido, hay que considerar que la documentación contenida del proyecto corresponde a una obra que debe ser ejecutada físicamente y ésta posee identidad singular, por lo que es de capital importancia asegurar que para cada elemento del proyecto se presente solamente una solución y que la documentación de apoyo no tenga inconsistencia alguna que permita varias interpretaciones. Términos de Referencia Generales. A fin de facilitar la realización de futuros proyectos ejecutivos, dentro del programa de mejoramiento al sector transporte que el gobierno mexicano adelanta, se ha considerado conveniente incluir en este manual la redacción de unos términos de referencia (TDR) generales que permitan a las instituciones encargadas de promover estos proyectos, contar con una base sobre la cual poder elaborar los TDR específicos de cada proyecto, con detalle adecuado a sus características. Es importante resaltar el hecho de que los TDR aquí presentados no son aplicables por sí mismos a proyecto en particular alguno, ya que deben ser adecuados a cada caso, según la complejidad y características específicas del mismo.

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CAPÍTULO II. FUNDAMENTOS Y METODOLOGÍA 1. DEFINICIÓN El proyecto ejecutivo es el último eslabón de la cadena de acciones que, partiendo de un problema observado en campo o de un estudio integral de desarrollo, culmina con la ejecución física de la obra correspondiente. No es un elemento aislado o independiente del proceso sino, por el contrario, es el resultado final donde se conjugan todas las observaciones y estudios previos y se transforman en un conjunto de documentos que permiten la ejecución final de la obra. De acuerdo con esto, es muy importante mantener siempre la imagen de conjunto del proceso global, para así poder delimitar más fácilmente cada área de acción y unir esfuerzos de manera ideal, en lugar de superponerlos, como sucede muy frecuentemente.

2. GUÍA METODOLÓGICA Desde el punto de vista práctico existen, principalmente, dos posibles inicios del proceso que lleva a un proyecto ejecutivo: un estudio integral de vialidad y tránsito (ideal) y el reconocimiento de un problema existente y prioritario (habitual). Este último es el más común, puesto que el crecimiento de las ciudades modernas es, usualmente, más rápido que la evolución y desarrollo de las estructuras institucionales de control, lo que inevitablemente favorece la existencia de problemas viales y de transporte que, por no recibir adecuada atención al comienzo, se transforman en puntos críticos en breve plazo. Ante esta realidad, las autoridades se ven obligadas a actuar por crisis, es decir, después que el problema se ha hecho importante o incluso grave, lo cual no es el marco ideal de actuación por la premura que tales situaciones revisten. El caso ideal, por el contrario, es cuando las autoridades son capaces de mantener el sistema vial y de transporte debidamente atendido y eludir así las crisis. En esta circunstancia, el camino es mucho más fácil y eficiente ya que se cuenta con el tiempo suficiente para estudiar el desenvolvimiento futuro de la ciudad, de manera detallada y completa. Bajo este esquema, la realización de un estudio integral asegura la inclusión de todos los elementos necesarios, su adecuada coordinación y el establecimiento de un plan de acciones, a futuro, bien relacionadas entre sí para favorecer el armónico crecimiento y desarrollo de la ciudad. Normalmente, aún y cuando existan numerosos puntos de crisis en la trama vial de una ciudad, el camino más eficiente es realizar una serie de proyectos de respuesta para aquellos problemas impostergables, a fin de restituir una condición más o menos estable en la red vial, que permita entonces el desarrollo de un estudio integral para el establecimiento de un programa coordinado de acciones. En el Cuadro Nº 1 se presenta la estructura metodológica para llevar adelante un proyecto de respuesta a un problema inmediato, mientras que el Cuadro Nº 2 detalla el caso de un proyecto de desarrollo, generado a través de la planeación previa. A continuación se detalla el primer caso, (ver Cuadro Nº 1), con sus distintas etapas de actuación:

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Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

2.1 Inicio del proceso Consiste en la apreciación del problema por sus consecuencias evidentes, no necesariamente sus causas, ya que sólo es la observación inicial que permite comenzar el proceso. Los síntomas percibidos pueden clasificarse, básicamente, en dos grupos, los correspondientes al tránsito y los del transporte, bien sea colectivo (público o escolar) o de carga: Tránsito. * Congestionamiento. * Inseguridad vial. - Vehículos. - Peatones. * Dificultad para estacionar. * Demoras. * Largos recorridos obligatorios. * Anarquía en el uso de la vías. * Semaforización deficiente.

Transporte. * Exceso de entrecruce. * Exceso de paradas. * Sobreoferta. * Contaminación. * Demanda insatisfecha. * Deterioro vehicular.

2.2 Diagnóstico de la situación conflictiva En esta etapa del proceso se realizan los estudios de campo e institucionales necesarios para determinar con precisión las causas del problema reconocido. Aún cuando la causa última suele ser de orden institucional (un pavimento en mal estado suele deberse a falta de mantenimiento adecuado o exceso de carga por eje, todo lo cual es responsabilidad de la institución de control, bien sea municipal o estatal), para facilitar la comprensión de ellas, se han dividido en causas físicas, aquellas que tienen que ver directamente con la infraestructura vial e institucionales, las que tienen que ver con los organismos de control y regulación, recursos económicos, legales, humanos y materiales.

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Fundamentos y Metodología

CUADRO Nº 1 METODOLOGIA PARA EL DESARROLLO DE SOLUCIONES ESPECIFICAS A PROBLEMAS DE TRANSPORTE URBANO CASO Nº 1 - Proyectos de respuesta

Tránsito SINTOMAS Transporte C. Físicas DIAGNOSTICO

SELECCION C. Institucionales

ENTORNO DE INFLUENCIA

EVALUACION DE ALTERNATIVAS

ESTRUCTURA OPERACIONAL

DISEÑO DE ALTERNATIVAS

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PROYECTO EJECUTIVO

Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

Causas físicas. * Mal estado del pavimento. * Señalamiento inadecuado. * Discontinuidad vial. * Falta de estacionamiento. * Geometría inadecuada. * Falta de señalamiento. * Cambio de sección vial.

Causas institucionales. * Falta de policía de tránsito. * Policía mal capacitada. * Deficiente marco legal. * Estructura municipal insuficiente o impreparada. * Mal mantenimiento. * Marco financiero débil. * Interferencia entre poderes. * Indefinición de responsabilidades.

2.3 Definición del entorno de influencia Una vez diagnosticada la más probable causa (o el conjunto de causas) del problema observado, debe realizarse un estudio del entorno de influencia para determinar hasta dónde se manifiestan los impactos producidos por el problema, con el fin de precisar el área de actuación para la solución integral del mismo. Este estudio consiste en observar la continuidad del problema hasta su desaparición o hasta el punto en que pueda ser atribuido a otra causa. Si hay causas puramente institucionales debe realizarse, adicionalmente, un análisis a nivel de la estructura municipal, a fin de determinar las carencias específicas dentro de la misma. Es importante resaltar la necesidad de este estudio para limitar el área de actuación del proyecto a su tamaño ideal, de modo que puedan incorporarse todos los elementos necesarios para encontrar la solución, pero que no se actúe en zonas que carecen de importancia para el problema, malgastando de esta forma recursos. 2.4 Estructura operacional del área En esta etapa se realiza el estudio detallado de la operación del transporte y tránsito en el área de influencia del problema, con énfasis en los recorridos del transporte colectivo, en el origen y destino de los viajes y, en las características del tránsito en general (composición, distribución horaria, etc.). Esto es con el fin de conocer detalladamente la forma como se realiza la operación del tránsito y del transporte en el área de estudio actualmente. Esta información es la base para el diseño y análisis de las posibles alternativas de solución y conforma la primera de ellas, es decir, la opción cero (no hacer nada). 2.5 Planteamiento de alternativas de solución Con la información anteriormente recabada se plantean las alternativas de solución que se consideren adecuadas, de acuerdo con la prioridad de los distintos elementos involucrados. Estas alternativas pueden incluir tanto aspectos físicos como institucionales, siempre a un nivel de detalle suficiente para permitir su evaluación operacional y económico-financiera. En esta etapa del desarrollo se elaboran las posibles soluciones sin gran detalle, sólo lo necesario para asegurar la elección de la mejor, que es la que ofrece mayor impacto total por unidad de costo. Cada problema puede tener distintas soluciones, dependiendo del énfasis que se haga en cada aspecto del mismo (prioridad al vehículo particular, o al transporte público, o a los peatones, etc.).

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Fundamentos y Metodología

2.6 Evaluación operacional y económico-financiera de las alternativas Una vez establecido el conjunto de alternativas posibles, se realiza la evaluación operacional de las mismas, en la cual se simula el comportamiento del entorno de influencia tanto en la situación actual (sin proyecto), como futura (con proyecto), con especial interés en los parámetros clave para la calidad del tránsito (velocidades de operación, demoras, longitud de recorridos, etc.). La evaluación económica utiliza los datos generados por el análisis operacional para establecer la factibilidad del proyecto propuesto, desde el punto de vista económico, es decir, si los beneficios del proyecto justifican la inversión. Para el análisis financiero se requiere adicionalmente del conocimiento de los posibles esquemas de financiamiento con las que el proyecto podría contar, lo que implica una importante participación de las autoridades locales en este punto. 2.7 Selección de la alternativa más conveniente Con base en las evaluaciones de cada alternativa, debe prepararse a continuación una matriz comparativa que permita ponderar objetivamente cada elemento de las evaluaciones, de acuerdo con su peso específico dentro del proyecto (aspectos técnicos, institucionales, políticos, económicos y financieros), a fin de seleccionar la alternativa más adecuada en cada caso. Esta matriz debe elaborarse para cada grupo de elementos significativos (costo, impacto urbano, aspectos ambientales, etc.), a fin de que el proyecto satisfaga todos los aspectos separadamente. Quien deba tomar la decisión final sobre la selección de la alternativa ideal, debe poner especial cuidado en dar a cada parámetro de medición un valor que refleje realmente la importancia que tenga en cada caso (el costo puede ser crítico para algunos proyectos y menos importante para otros, al igual que la concepción urbana, el sistema de prioridades del tránsito o cualquier otro aspecto). 2.8 Desarrollo del proyecto ejecutivo Una vez seleccionada la alternativa más conveniente puede procederse a realizar el proyecto ejecutivo correspondiente, el cual debe contener, en forma general, lo siguiente: a. Documentos de apoyo -

Memoria conceptual. Evaluación operacional y económico-financiera. Evaluación ambiental. Cálculos de cada especialidad (pavimentos, semaforización, iluminación, drenajes, etc.). Especificaciones constructivas. Especificaciones de medidas mitigantes de impacto ambiental. Formatos de documentos de licitación. Presupuesto guía de obra.

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Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

b. Planos y elementos gráficos - Levantamiento topográfico en escala adecuada1, con curvas de nivel al intervalo más conveniente para permitir el detalle necesario, incluyendo mobiliario urbano y servicios superficiales, referenciados por coordenadas. - Planta de trazo, debidamente acotada y referenciada para permitir su fácil implantación en obra, en escala adecuada. - Planos de secciones. - Planos de cada especialidad (drenaje, iluminación, etc.), referidos por coordenadas e idealmente, con indicación de la planta de trazo, para facilitar la comprensión de cada instalación. - Planos de detalles constructivos, por especialidad, a escala adecuada. - Planos de organización para las obras, indicando los espacios reservados para uso de los contratistas y las etapas de trabajo con intención de minimizar los inconvenientes al entorno urbano. El segundo caso (ver Cuadro Nº 2), comparte buena parte de la metodología ya descrita, específicamente a partir del punto 4 - Estructura Operacional; la primera parte se orienta de manera diferente ya que la conceptualización del estudio integral aumenta la escala al considerar como ámbito propio la totalidad de la ciudad y no un pequeño sector, como el caso anterior. En efecto, un estudio integral se enfoca de manera panorámica a fin de vincular todos los aspectos de la ciudad y solo después de enunciar las medidas puntuales es que comienza el proceso específico de cada una de ellas. Bajo esta óptica, el estudio comienza por una fase de recaudación de información y posterior análisis para determinar el diagnóstico integral el cual, combinando todo lo aprendido en campo con las políticas de desarrollo urbano establecidas y el plan de desarrollo de la ciudad, permite el planteamiento de un conjunto de proyectos tendientes a facilitar la evolución ordenada y satisfactoria de la red vial de la ciudad y su sistema de transporte. Es en este punto donde se integran ambos esquemas ya que, a partir de este momento, cada proyecto puede ser desarrollado de manera detallada siguiendo los principios generales, establecidos en el primer esquema, puesto que su coordinación con las demás medidas ha sido asegurada en la elaboración del estudio integral.

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Habitualmente 1:500 ó 1:250. 8

Fundamentos y Metodología

CUADRO Nº 2 METODOLOGIA PARA EL DESARROLLO DE SOLUCIONES ESPECIFICAS A PROBLEMAS DE TRANSPORTE URBANO CASO Nº 2 - Proyectos de desarrollo

ESTUDIO INTEGRAL - Fase I DIAGNOSTICO DE LA CIUDAD

POLITICAS DE DESARROLLO SELECCION

PLANTEAMIENTO DE PROYECTOS

PLAN DE DESARROLLO

ESTRUCTURA OPERACIONAL

EVALUACION DE ALTERNATIVAS DISEÑO DE ALTERNATIVAS

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PROYECTO EJECUTIVO

CAPÍTULO III. CONTENIDOS Los documentos necesarios para la cabal comprensión de un proyecto ejecutivo por parte de sus últimos depositarios, es decir, el personal encargado de llevar a cabo la obra física, puede dividirse en dos grupos. El primer grupo lo componen aquellos elementos cuyo lenguaje es, básicamente, escrito, mientras que el segundo incluye todos aquellos documentos gráficos, tales como planos, dibujos, diagramas, etc. Se entiende que no todos los proyectos involucran todas las especialidades, de modo que se utilizará, de la lista siguiente, aquellos elementos que aplican según la complejidad del proyecto. A continuación se detalla cada grupo de documentos. 1. TEXTOS Y CÁLCULOS 1.1 Memoria Descriptiva Consiste en una descripción general del proyecto, incluyendo sus antecedentes, justificación y objetivos. Debe ser lo más breve y concisa posible, ya que su meta es dar una imagen global del proyecto y orientar la utilización del resto de la documentación. No obstante debe cubrir, idealmente, los siguientes aspectos: -

Antecedentes. Objetivos. Situación actual, características físicas y de funcionamiento vial. Objetivos, lineamientos y estrategias del Proyecto Ejecutivo. Descripción de las alternativas y selección de la más adecuada. Estudio de factibilidad del proyecto seleccionado. Funcionamiento del tránsito en el entorno de trabajo. Descripción del proyecto geométrico. Descripción del proyecto de dispositivos de control, incluyendo desvíos de tránsito. Descripción del proyecto de iluminación. Descripción del proyecto de drenaje. Descripción del proyecto de pavimentación. Descripción del proyecto de paisaje urbano.

1.2 Cálculos por especialidad (memorias de cálculo) Para cada especialidad diferente que interviene en el proyecto debe incluirse la información de campo, el análisis de la información, los esquemas de alternativas de solución, el cálculo, el diseño de los componentes del proyecto, los análisis de ventajas y desventajas de cada alternativa. Como mínimo, debe presentarse la Memoria de Cálculo para: -

Estudio de prefactibilidad del proyecto. Estudio de factibilidad del proyecto. Proyecto de planta geométrica, subrasante y secciones. Proyecto de señalamiento y semaforización. Proyecto de reubicación de servicios y desvíos de tránsito. Estudio geotécnico y diseño de pavimentos. Estudio de impacto ambiental. Proyecto de drenaje. Proyecto de iluminación. 11

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1.3 Especificaciones Consiste en la descripción de las características de los productos finales, ya sean materiales de construcción o equipos a ser instalados y de los procedimientos necesarios para lograr los niveles de calidad deseados. Deben indicarse, a detalle, las normas y especificaciones aplicadas para cada componente del proyecto. Igualmente es conveniente desglosarlas según cada especialidad (pavimentos, semáforos, equipos de iluminación, drenajes, señalización, etc.), para facilitar la consulta de las mismas durante la realización de los trabajos. 1.4 Cómputos métricos y presupuesto guía Con objeto de simplificar el proceso de contratación y control posterior de la obra, deben realizarse los cálculos de cantidades de obra, por partida, en las medidas habitualmente utilizadas en México, desglosándolas por especialidad dentro del proyecto. Con ayuda de los bancos de precios existentes en el mercado, se lleva a cabo también el presupuesto guía para permitir a la institución encargada de la contratación de la obra, tener un costo estimado, que le sirva de referencia y punto de comparación con las ofertas que recibirá de parte de los posibles contratistas. 1.5 Documentos de licitación Corresponden a todos aquellos documentos que son de uso común por parte de las instituciones contratantes de las obras para convocar, evaluar y seleccionar entre las ofertas recibidas y facilitar el otorgamiento de las obras a las empresas más calificadas para ellas. Estos documentos son producidos por la Dependencia contratante. Habitualmente incluyen los siguientes: - Anuncios y avisos de licitación; procedimientos e instrucciones para los licitantes. - Documentos formales de licitación para permitir a los oferentes la obtención de fianzas y seguros. - Documentos complementarios tales como los necesarios para regular el tiempo necesario para completar las obras, estimación de daños y perjuicios, indemnización por accidentes de trabajo, pagos a contratistas, etc. - Modelo del contrato, incluyendo las responsabilidades del contratista y de la Dependencia contratante, procedimientos, etc.

2. ELEMENTOS GRÁFICOS Los elementos gráficos que componen un proyecto de esta naturaleza forman dos grupos bien diferenciados, de acuerdo con el propósito perseguido: los que corresponden a la definición geométrica del proyecto y los que tienen como finalidad servir de instrumentos directos en la construcción. El primer grupo lo componen los planos de geometría, mientras que los planos de construcción, de especificaciones y detalle y los de organización de obra conforman el segundo grupo, bajo el nombre general de “planos por especialidad”.

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Contenidos

2.1 Planos de geometría Los planos de geometría proporcionan la base para definir la obra de acuerdo a los parámetros técnicos que se utilizan habitualmente en tránsito (radios de giro, ancho de carril, alineamientos, etc.). Idealmente deben estar referidos por coordenadas absolutas, si existe un punto rector en la ciudad, aún cuando también pueden utilizarse coordenadas relativas en caso contrario. Incluyen los siguientes: - Planos de los componentes de proyecto. - Planos de plantas de trazo, de la subrasante de la vialidad y de intersecciones. - Planos del funcionamiento zonal y asociado con los elementos geométricos del proyecto. 2.2 Planos por especialidad -

Planos de suelos y de diseño de pavimentos. Planos de señalamiento y semaforización. Planos de drenaje pluvial. Planos de paisaje urbano. Planos de reubicación de servicios. Planos de desvíos de tránsito y obras inducidas, durante la ejecución de la obra.

3. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO Es recomendable entregar una memoria original incluyendo planos heliográficos, doblados a tamaño carta, y un juego de planos en maduro de plástico Herculene sensibilizado o similar, con cuadros de referencia y logotipo aprobado (en lo posible deben estandarizarse las medidas de los planos a un mismo formato; entre los más populares se encuentra el de 36" x 42" y 80cm x 100cm. Las memorias deben ser entregadas en algún tipo de encuadernación flexible, que permita la actualización fácil en caso de que deban realizarse algunos cambios menores, tales como carpetas de argollas, con pastas dotadas de recubrimiento plástico en un color uniforme, previamente establecido, debidamente etiquetadas con datos del proyecto y los créditos correspondientes, en secuencia ordenada y fácil de seguir.

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CAPÍTULO IV. TÉRMINOS DE REFERENCIA GENERALES 1. CONCEPTOS Al elaborarse este manual conceptual de proyectos ejecutivos se ha considerado útil incluir en él, un esquema de términos de referencia generales que sirvan como referencia y guía metodológica para la redacción de TDR específicos de proyectos locales. En la redacción aquí presentada se considera como Dependencia contratante a la SEDESOL directamente, por razones de simplicidad, aún cuando se refiere, genéricamente, a la institución que encarga el servicio, por lo que es aplicable a cualquier instancia de poder, ya sea municipal, estatal o federal.

2. ALCANCES Y LIMITACIONES Los términos de referencia aquí presentados pretenden únicamente servir como base referencial a los TDR específicos de cada proyecto, por lo que su orientación es general y no particular, limitándose su alcance a incluir todos los aspectos fundamentales de un proyecto ejecutivo de esta área, en forma global. Es importante señalar que, además de todos los puntos propios del proyecto, no debe olvidarse que éste solo debe desarrollarse después de haber sido evaluadas económica y financieramente varias alternativas de solución y escogida la considerada más satisfactoria. El resumen de este proceso debe formar parte de los documentos contractuales suministrados al consultor, ya que el proyecto ejecutivo, como tal, no debe incluir acciones ya realizadas previamente. El contenido que a continuación se detalla corresponde a esta última etapa.

3. CONTENIDO A continuación se presenta lo que puede considerarse como el contenido básico de términos de referencia (TDR), para proyectos ejecutivos en el área de transporte urbano. Dado que su objetivo es servir de guía en la preparación de TDR específicos, no pretenden ser exhaustivos y se limitan a describir los aspectos que deben ser considerados y la forma general del tratamiento de cada uno de ellos. Antecedentes Como parte integrante de sus programas para mejorar el transporte urbano en las ciudades de México, el Gobierno Federal está impulsando un conjunto de proyectos cuya implantación será financiada con ayuda de préstamos del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y el Banco Mundial (BIRF). Objetivo El objetivo de estos términos de referencia es guiar, regular y asistir a la contratación de los servicios de consultoría necesarios para preparar los documentos requeridos para las licitaciones nacionales e internacionales de obras y equipos. Estos documentos incluyen planos de construcción, especificaciones de construcción y equipos, partidas de contrato, definiciones de operaciones y mantenimiento del tránsito, estimado de costos referenciales,

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Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

cronogramas para la implantación del proyecto y cualquier otro documento requerido por el Gobierno de México o cualquiera de los organismos multilaterales de crédito involucrados. Descripción de la consultoría El consultor será único responsable de producir todos los planos, especificaciones de proyectos y demás documentos de licitación para las obras descritas en estos Términos de Referencia (TDR), incluyendo levantamientos topográficos, recolección y análisis de datos de tránsito, investigación y coordinación con agencias de servicios públicos, especificaciones de construcción y equipos, preparación de planos de construcción para todas las fases de las obras mencionadas en estos TDR. Los Consultores podrán incluir tramos de vías, rehabilitación de pavimentos y banquetas, diseños o mejoras de intersecciones semaforizadas, drenaje, señalización y demarcación vial, equipos de semáforos, planos de semaforización, paradas de transporte público nuevas o reubicadas, banquetas nuevas, planos para la relocalización de servicios públicos, esquemas para el mantenimiento del tráfico durante las obras de construcción (diseño de políticas de desvío durante el proceso de la construcción del corredor, por tramos y por etapas), posibles afectaciones temporales (parciales ó totales) y áreas para el contratista (por tramos y por etapas), detalles de mobiliario urbano (por tramos y arborización), resúmenes de cantidades de las distintas partidas del proyecto para estimados de costos, consideración de reglamentos ambientales y cualquier otro documento relacionado al proyecto. Preparación de documentos de licitación La SEDESOL y el consultor prepararán la documentación necesaria para las licitaciones de las obras y emplearán modelos de documentos de licitación cuando sea posible. La preparación de los documentos se organizará de la siguiente manera: i. ii.

iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. x.

Anuncios y avisos de la licitación; procedimientos e instrucciones a los licitantes. Documentos formales de licitación así como también los necesarios para la obtención de fianzas, seguros, tiempo para completar las obras, estimación de daños y perjuicios, indemnización por accidentes de trabajo, pagos a los contratistas, etc. Condiciones del contrato, responsabilidades del contratista, etc. Descripción del proyecto. Planos y dibujos. Especificaciones. Resumen de cantidades de las partidas del proyecto. Cronograma de las obras. Estimado final de costos referenciales. Documentación y cálculos para la justificación del diseño.

El consultor será el responsable de preparar los artículos iv al x mencionados en la tabla que precede. También será responsable de cumplir con todos los requerimientos de los TDR. Cualquier cambio a los TDR deberá ser solicitado únicamente mediante un acuerdo sometido por escrito para su aprobación por la SEDESOL antes de implantarse dicho cambio. Normas de diseño. Todos los trabajos de ingeniería y diseño relacionados a este proyecto a ser realizados por el consultor, incluyendo la preparación de planos, especificaciones y otros documentos se harán 16

Términos de Referencia Generales

de acuerdo con normas regularmente aceptadas y usadas en México. El consultor tiene la responsabilidad de asegurar que estos trabajos se hagan de acuerdo con las normas contenidas en el Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, así como las Normas de la D.G.N. de la SECOFI, siempre que sean aplicables al proyecto. Para aquellos proyectos que, por su naturaleza singular, carezcan de guías, detalles o normas específicas aplicables, se usarán normas aceptadas universalmente, a la discreción de la SEDESOL. Estas incluirían normas tales como “MUTCD”, “AASHTO”, “NEMA” y otras.

3.1 Condiciones Generales Para el Trabajo Servicios de Topografía. Los trabajos topográficos abarcarán obras civiles existentes que puedan interferir con las obras para el mejoramiento vial. Igualmente, se actualizarán los datos contenidos en planos, fotografías aéreas, etc., que puedan haber sido provistas por la SEDESOL u otras fuentes oficiales. En aquellos casos donde se disponga de información topográfica, planos o fotografías aéreas relevantes, el consultor realizará solo los trabajos topográficos e inventarios de campo suficientes para actualizar o adecuar la información con el fin de permitir la realización de los planos y especificaciones descritos en estos TDR. El alcance del trabajo topográfico requerido en estos casos deberá ser discutido y aprobado por las autoridades pertinentes, antes de procederse con los mismos. En aquellos casos donde no existan planos o fotografías aéreas suficientemente adecuados, el consultor hará los levantamientos topográficos e inventarios de campo necesarios para permitir el desarrollo de los planos, dibujos y especificaciones que se describen en estos TDR. Los trabajos topográficos a ser realizados por el consultor se harán de acuerdo con las especificaciones y procedimientos normalmente empleados por la SCT, u otras autoridades competentes, aprobados para México. Los datos y cálculos topográficos deben copiarse en libretas de campo para ser entregadas a la SEDESOL al final del proyecto. El consultor tendrá la responsabilidad de completar todos los levantamientos topográficos necesarios para desarrollar planos de construcción para la obra total. Mejoras de Intersecciones y de Vialidad Todos los diseños y dibujos serán preparados de acuerdo a las normas existentes y desarrolladas por la SCT o, en caso de no existir alguna normatividad particular, por otras normas aceptadas internacionalmente, tales como las de AASHTO, etc. u otros procedimientos diseñados de común acuerdo entre el consultor y la SEDESOL. El consultor debe ser responsable de obtener cualquier plano de construcción o planos actualizados que estén disponibles y que sean suministrados por la SCT u otros organismos locales, para preparar los planos básicos y establecer condiciones actuales. Deben desarrollarse planos de acuerdo a las instrucciones presentadas en la siguiente sección de los Términos de Referencia (“Rendimientos/Productos/Entregas de la Consultoría”) y 17

Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

comúnmente incluirán mapas básicos, transferencia de todos los datos relevantes obtenidos de planos existentes, detalles de intersecciones, secciones típicas, resumen de cantidades, planos de control de tránsito, reubicación de servicios públicos si fuera necesario, detalles de servicios de drenaje y todos los dibujos necesarios para demostrar el alcance de la obra total. El objetivo principal de los TDR es el de proveer mejoras a intersecciones y a la infraestructura vial. Sin embargo, cuando se requieran planos de construcción o reconstrucción, estos planos deberán incluir detalles topográficos, perfiles, planos para drenajes, detalles de intersecciones, secciones típicas, resumen de cantidades, estructuras para drenajes, planos ambientales, cálculos geométricos, planos para el control de tránsito y cualquier otro detalle necesario para demostrar el alcance de la obra total. Estudio de Geotecnia Deben efectuarse recorridos a lo largo del trazo del proyecto previamente fijado, realizando una exploración mediante pozos a cielo abierto (PCA), que permitirán definir la estratigrafía y las características de subsuelo. Deben recolectarse todas las muestras de los pozos, las cuales por ningún motivo deberán exponerse a la acción del sol y/o humedad. Es muy importante llevar a cabo todas la pruebas y análisis de laboratorio de las muestras obtenidas en los PCA que se requieran o se consideren necesarias para realizar un proyecto óptimo. Es muy conveniente localizar y estudiar los bancos de materiales para conocer la calidad de los materiales que se pretende utilizar para cubrir las necesidades del proyecto. Este conocimiento también permite, junto con las cantidades de obra preestablecidas, determinar la conveniencia de un banco específico. Servicios de Drenaje Todos los diseños han de desarrollarse de acuerdo a las normas establecidas por la SCT, AASHTO u otras agencias, o instrucciones específicas suministradas al consultor por la SEDESOL. Impactos Ambientales Es responsabilidad del consultor asegurarse que se desarrollen planos ambientales de acuerdo con las normas y procedimientos establecidos actualmente. El consultor debe, asimismo, cumplir con las regulaciones de las agencias a nivel nacional y local. Normas para la Preparación de Planos y Especificaciones para Construcción, Demarcación, Señalización y Semaforización Los planos deben desarrollarse de acuerdo a las instrucciones presentadas en las Secciones 1 y 3 de los TDR, así como también de acuerdo a las normas y los procedimientos actualmente empleados por la SCT, o aquellas aceptadas internacionalmente y, finalmente, por instrucciones particulares suministradas por la SEDESOL al consultor.

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Términos de Referencia Generales

Estudios y Análisis de Tránsito El consultor debe hacer los conteos necesarios, incluyendo conteos de giro, conteos de peatones e inventarios de señalización y equipos de semaforización en las intersecciones. El consultor debe proveer los datos necesarios a la SEDESOL sobre actividades planeadas para realizar los conteos, intersecciones o vías donde se realizarán los conteos y cronograma de las actividades para realizar los conteos. La recolección y análisis de datos debe realizarse en horas pico AM, PM y fuera de pico, con la aprobación de la SEDESOL. a. Conteos de Giro.- Como mínimo, son necesarios los de hora pico AM, hora pico PM y hora valle. El consultor debe efectuar, como regla general, 24 horas de conteos de 15 minutos en cada entrada a las intersecciones. Las horas para efectuar los conteos deben ser determinadas por el consultor y aprobadas por la SEDESOL. Esta medición incluye conteos de volúmenes de peatones. b. Inventarios en el campo.- El consultor complementará un inventario físico de equipos de señalización y semaforización para entregar a la SEDESOL, el inventario incluirá: -

Observación de operaciones en el campo. Fases de los semáforos. Edad de equipos. Marca, modelo, tipo, estado actual de equipo. Tipo de equipos para intercomunicación, si existe. Señales, ubicación y dirección de las mismas, etc.

No se requieren pruebas de los equipos c. Análisis y Optimización de distribución de Tiempos de Semáforos.- el consultor debe de proyectar volúmenes de tráfico para las intersecciones. El consultor debe analizar datos para la distribución de tiempos de semáforos en las intersecciones especificadas en los TDR, el análisis de tiempos de semáforos se hará para intersecciones aisladas, intersecciones en corredor y en redes. El Consultor proveerá a la SEDESOL, el nombre del programa de computación que se usará para el análisis y optimización de tiempos de semáforos. Se espera que los programas utilizados sean conocidos y normalmente usados en el desarrollo de tiempos de semáforos, tales como PASSER, TRANSYT, SOAP y otros. El consultor usará la siguiente metodología para cada intersección que desarrollar tiempos de semáforos:

necesite

Usar al principio datos actuales (fases, tiempos, etc.). Desarrollar planes de tiempos nuevos (al menos tres alternativas), tomando en cuenta los conteos de giros obtenidos para cada intersección. d. Informe Técnico de Análisis y Optimización.- El Consultor entregará un informe de resultados y recomendaciones basado en el análisis de tráfico. El informe incluirá resúmenes de los inventarios, estudios de velocidades y demoras realizadas, estudio actual para optimizar los tiempos de semáforos, ahorros potenciales de energía y beneficios que serán obtenidos (tal como aumento de velocidades, demoras menores, etc.). 19

Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

Servicios Públicos El trabajo al que se refieren estos TDR será hecho de acuerdo con las normas y prácticas regularmente utilizadas por la SCT y todas las normas profesionales actuales relacionadas con las reubicaciones de servicios públicos e instrucciones suministradas al consultor por la SEDESOL. El consultor será responsable de coordinar reuniones de trabajo y viajes de campo con las agencias de servicios públicos afectados por la obra propuesta. También será responsable de lo siguiente: a. Identificación de Servicios Públicos Actuales.- El consultor será responsable de identificar todos los servicios públicos que puedan afectar el trabajo de diseño. La identificación de organismos de servicios públicos se efectuará al comienzo del proyecto. El consultor será responsable de notificar a todos los organismos de servicios públicos afectados por el proyecto, sobre el cual será el alcance de la obra dentro del área de trabajo, cronograma del proyecto de diseño, cronograma para la implementación de la obra, y ubicación de los proyectos. El consultor será responsable de coordinar con los organismos cualquier reunión o viaje de inspección al campo y notificará a la SEDESOL sobre las mismas, con tres días laborales de anticipación. b. Reuniones con organismos de servicios públicos. 1) Una vez comenzado el proyecto, el consultor será responsable de identificar donde exista cualquier conflicto y viajar al campo con los organismos involucrados. 2) El consultor organizará una reunión con cada uno de los organismos afectados para discutir el alcance de la obra, y detalles específicos que puedan afectar el servicio. c. Reubicación Final de Servicios Públicos 1) El consultor será responsable de proveer los planos a los diferentes organismos de servicios públicos indicando los conflictos con las diferentes líneas de servicio. 2) Los organismos de servicios públicos serán responsables de indicar la siguiente información en los planos provistos por los consultores: - Reubicación de las líneas de servicio afectadas. - Líneas de servicio que serían abandonadas. - Líneas de servicio no afectadas. 3) Los organismos de servicios públicos mantendrán una copia de las correcciones hechas y proveerán al consultor una copia de los planos corregidos. 4) El consultor dibujará las correcciones provistas por las compañías de servicio público en los planos.

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Términos de Referencia Generales

Descripción de Operaciones El consultor deberá preparar descripciones operacionales detalladas y debe identificar los procedimientos de implementación necesarios para los esquemas propuestos que puedan requerir tales descripciones. Estas descripciones aplicarán para esquemas de transporte tales como: a. b. c. d.

Operaciones de carriles exclusivos para autobuses. Operaciones de carriles para vehículos de alta ocupación. Operaciones de carriles de flujo vehicular reversibles. Operaciones que requieran control sobre el estacionamiento de vehículos en calles durante ciertas horas del día.

Las descripciones operacionales deberán alcanzar un nivel de detalle que permita a los departamentos de ingeniería de transporte locales implantar, en forma segura, los diferentes esquemas y proveer un nivel eficiente a las operaciones de tráfico y transporte para cada uno de los esquemas propuestos. Areas Sujetas de Afectación El consultor deberá proporcionar al contratante, en un lapso no mayor de 15 días, contados a partir del inicio del contrato, una relación pormenorizada de las áreas sujetas de afectación producto de las propuestas contenidas en los proyectos. La mencionada relación deberá contener una descripción de las áreas, locales y/o inmuebles afectados y la magnitud de cada afectación en términos de áreas en m², perímetros, dureza de las construcciones existentes y tenencia y/o propiedad de cada una de ellas. Dicha relación deberá ser presentada en forma ordenada y secuencial por tramos de vía o tramos de proyecto. Esta relación será utilizada por el contratante para dar inicio a las gestiones de ordenamiento de retiros o de otra índole que deban ser contempladas anticipadamente para asegurar el oportuno inicio y finalización de las obras de construcción, por lo cual la relación mencionada deberá ser extensiva, pudiéndose ajustar posteriormente en base a los resultados finales que la ingeniería de detalle determine. Diseño Paisajista y de Mobiliario Urbano El consultor deberá proveer con suficiente detalle los diseños y cómputos necesarios para la fabricación, instalación y mantenimiento del mobiliario urbano y para el tratamiento de caminos, bulevares y/o plazas que el proyecto contemple en la fase de ingeniería de detalle, así como las especificaciones del tipo de plantas a ser utilizadas en el tratamiento paisajístico de cada sector del proyecto y las recomendaciones para su conservación.

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3.2 Productos/Rendimientos/Entrega de la Consultoría El consultor será responsable de la producción total de todas las entregas mencionadas en esta sección. Cualquier alteración de estos contenidos será de común acuerdo mediante convenio escrito por la SEDESOL. Descripción del Proyecto El consultor desarrollará una descripción total de la obra propuesta, indicando el período de implementación. Planos y Dibujos El consultor tendrá la responsabilidad de preparar los planos necesarios para la ejecución de la obra. El alcance y contenido de cada hoja de dibujo depende de la complejidad de cada esquema individual (por ejemplo, para esquemas sencillos como repavimentación, sería posible incorporar todos los detalles en una o dos hojas). Al comienzo del proyecto o en un lapso corto poco después de iniciado éste, el consultor notificará a la SEDESOL sobre el contenido del juego total de planos, así como también sobre el contenido de hojas de dibujos individuales que serán entregadas para recibir su aprobación. a. Planos de ubicación.- Estos planos definen la ubicación del proyecto, identificando vías principales, intersecciones semaforizadas que se incluirán en el proyecto, tramos de vías a modificarse y los límites de la obra. b. Planos de detalles de sitio.- Estos dibujos muestran condiciones actuales, e incorporan los resultados de los levantamientos topográficos o actualizaciones en el campo de planos existentes. Todos los levantamientos de topografía actual muestran: - vías, corredores, calles, edificios, etc. - banquetas, bordes de los pavimentos. - servicios públicos subterráneos. - servicios públicos aéreos y superficiales. - muros, cercas, guarniciones. - ríos, arroyos, lagos, etc. - derechos de vía. - estructuras de drenaje, etc. c. Planos de geometría horizontal y vertical.- Estos planos detallan esquemas propuestos y enseñan la obra a construirse a nivel que se puedan definir las cantidades de obras por partidas: - datos de curvas, radios, tangentes, etc. - perfiles. - secciones transversales. - límites de derechos de vía. - conflicto con servicios públicos. - islas de seguridad. - guarniciones, alcantarillas. 22

Términos de Referencia Generales

- bordes, espesor y otras dimensiones de pavimentos, etc. d. Planos de detalles para construcción.- Estos planos detallan esquemas propuestos y enseñan la obra a construirse al nivel que se puedan definir las cantidades de obras por partidas. Incluyen: - secciones transversales de vías, banquetas. - diseño de pavimentos. - guarniciones, alcantarillas. - islas de seguridad. - muros de contención. - estructuras de drenaje. - otras obras civiles y estructurales, etc. e. Planos de señalización, Demarcación y Semaforización.- Estos planos muestran detalles de señalización horizontal y vertical, demarcación vial, demarcación para cada intersección. Señalización y demarcación se pueden dibujar usando como referencia detalles existentes o normas de la SCT. Los planos deben mostrar ubicación y detalles de instalación de señales, gabinetes de controles, semáforos, postes, brazos y ménsulas para semáforos y cimientos. Estos planos detallan esquemas propuestos y enseñan la obra a construirse al nivel que se puedan definir las cantidades de obras por partidas. Cada intersección debe mostrar: - servicios públicos y posibles conflictos. - ubicación de controladores. - ubicación de postes nuevos. - ubicación de señales informativas con dirección debida. - ubicación de señales reglamentarias con dirección debida. - ubicación de señales preventivas con dirección debida. - detalles de semáforos. - demarcación de pavimentos. - ubicación de demarcación termoplásticas, botones. - operación de controladores. - distribución de tiempos de semáforos. - ubicación de espiras detectoras y detalles de operación. - ubicación de cables aéreos o subterráneos. - ubicación de servicio eléctrico para semáforos, etc. f. Planos para servicios públicos.- Estos planos muestran la ubicación de servicios públicos actuales (postes, conductos, cables, etc.) y los servicios nuevos que se puedan requerir como parte de la obra (nuevos o reubicados); la iluminación de calles se incluirá en estos planos si forman parte de la obra propuesta. g. Planos ambientales y de arborización.- Estos planos muestran obras que pudiesen ser parte de la obra propuesta, tales como siembra de árboles, mejoras o embellecimiento de terrenos, etc. h. Otros planos.- Incluyen cualquier otros planos que el consultor considere necesarios para mostrar claramente lo requerido para la obra propuesta. Por ejemplo:

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1) Detalles de postes: detalles específicos para su construcción en casos especiales, tamaños, cantidades, cimientos, bases, etc. 2) Detalles para elaboración de señales: mensajes, tamaños de letras, colores, dimensiones de los paneles, estilos de letra, monturas, etc. i. Escala.- La escala debe ser escogida, entre las de uso común, de manera que permita apreciar claramente todos los detalles. Como escala típica puede considerarse 1:500. No obstante, para áreas que necesiten más elaboración detallada o para intersecciones complejas, será necesario ampliar a 1:250, o incluso, a 1:100. j. Planos para control de tránsito de áreas de trabajo.- Cuando sean necesarios para cualquier obra, el consultor tendrá la responsabilidad de preparar un esquema para controlar el tránsito durante períodos de construcción. El fin de esto será desviar el tráfico alrededor del sitio de la obra de una manera segura, usando los métodos más parecidos a las condiciones de control de tránsito actuales, para reducir los impactos negativos de la medida. Cuando se desarrollen planos para controlar el tránsito en áreas de trabajos, deben mostrar fases consecutivas de señalización y construcción para cada paso en la obra, y deben ser incorporadas en el juego de planos a ser entregados al final del proyecto. k. Juegos de planos.- A los efectos de obtener una buena uniformidad en la presentación de los juegos de planos de los distintos proyectos, el consultor observará la siguiente relación mínima de los planos que debe contener el proyecto y el orden en que deberán aparecer: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.

Hoja de Título. Hoja de Índice de Planos. Plano de Ubicación. Notas Generales y Leyenda. Resumen de Cantidades. Secciones Típicas. Tablas de Estructuras. Plano para Control del Tráfico durante la Construcción. Tabla de Misceláneas. Estudios Geotécnicos. Detalles de Construcción. Planta y Perfil. Detalle de Intersecciones. Planos de Drenaje. Alcantarillas y Detalles de Drenaje. Detalles Misceláneos de Construcción. Planos de Servicios Públicos. Planos de Iluminación. Planos de Semaforización, Señalización y Demarcación. Planos Ambientales y Planos de Arborización. Planos Estructurales. Modelos Típicos. Secciones Transversales. 24

Términos de Referencia Generales

Se sobreentiende que muchos proyectos no requerirán todos los planos mencionados anteriormente. En algunos proyectos pequeños existe la posibilidad de que dos o más planos puedan ser combinados (por ejemplo, la lista de planos mostrada en el plano índice puede ser incluida en la hoja de título, etc.). De forma similar, sobre todo en proyectos pequeños, las notas generales y la leyenda pueden ser mostradas con las secciones típicas. Siempre que sea posible, las plantas y perfiles correspondientes a un determinado tramo, debe mostrarse en una sola hoja. El principio básico debe ser lograr una buena utilización de los espacios de los distintos planos para mantener el número de hojas en mínimo. 1. Cuando planos individuales necesiten más de una hoja continua, se presentarán líneas de coincidencia correspondientes a una y otra hoja. 2. Los planos mostrarán claramente condiciones actuales, obras nuevas a construirse, equipos o estructuras para ser removidos. 3. Los planos de semaforización y señalización deberán de cubrir los límites totales de la intersección a ser semaforizada. Los límites de la obra deberán estar bien señalados. 4. Todos los planos deben de indicar el norte, títulos del proyecto y escalas verticales y horizontales. Especificaciones El consultor debe desarrollar todas las especificaciones requeridas para completar la obra. Se utilizarán normas y especificaciones de la SCT u otras entidades del gobierno y se indicará a cuales obras son aplicables. Donde no existan normas o especificaciones previas, (como en el caso de controladores o equipos de interconexión), el consultor será responsable de desarrollarlas e incorporarlas a los documentos de licitación. Resumen de Cantidades El resumen de cantidades deberá mostrar todas las partidas individuales en que se divide el proyecto y las cantidades de obra contenidas en cada partida. Este desglose deberá estar de acuerdo con las unidades de obra mostradas en los métodos normales de medición de la SCT. Cronograma El consultor será responsable de desarrollar un cronograma que la SEDESOL pueda usar para la implementación de la obra y que se pueda incluir en los documentos de licitación. Estimado final de costos De acuerdo con el resumen de cantidades, el consultor tendrá la responsabilidad de preparar el estimado final de costos referenciales de construcción.

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Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

Documentación de apoyo El consultor tendrá la responsabilidad de preparar toda documentación de ingeniería y memorias de cálculo para justificar los diseños elaborados. Esta documentación será presentada a la SEDESOL, para sus archivos permanentes. Entre estos documentos se encuentran la memoria descriptiva y las especificaciones técnicas de la obra civil.

3.3 Especificaciones de Equipos El consultor desarrollará las especificaciones completas para los equipos de semaforización que serán suministrados e instalados, incluyendo: -

Controladores de señales de tráfico. Espiras detectoras. Detectores electrónicos. Conductos y canalización. Cables de semáforos. Cables para interconexión de controladores. Cajas de empalme.. Registros, bases, postes, brazos. Semáforos y secciones. Requerimientos ambientales. Remoción y disposición de equipos actuales. Pruebas y procedimientos para la aceptación de equipos.

La SEDESOL proveerá al consultor de especificaciones para equipos tales como controladores, semáforos, detectores, etc. El consultor tendrá la responsabilidad de asegurar la integración completa de las especificaciones con el producto total a ser entregado al final del proyecto. El consultor tendrá la responsabilidad de asegurarse que cualquier equipo de semaforización o señalización, etc., que aparezca en los planos para ser instalado o modificado, sea totalmente compatible con las especificaciones recibidas.

3.4 Gerencia del Proyecto Los TDR requieren que el consultor identifique y cumpla con una tarea administrativa en su cronograma de trabajo para proveer apoyo a la SEDESOL y asegurar la implementación del proyecto en el plazo de tiempo permitido. La gerencia del proyecto será una tarea continua que permanecerá activa durante el plazo del proyecto. Reunión Inicial El consultor asistirá a una reunión inicial con la SEDESOL después de recibir aviso para iniciar el trabajo o después de la firma del contrato. El propósito de la reunión es el de permitir a la SEDESOL lo siguiente:

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Términos de Referencia Generales

-

Revisar el contenido de los TDR. Suministrar información adicional al consultor. Explicar procedimientos administrativos del contrato. Establecer fechas claves para la ejecución del proyecto.

Presentación de Informes a. Calendario del proyecto.- Dentro de los primeros 15 días después de comenzar el trabajo, el consultor deberá de desarrollar un cronograma detallando sus actividades. Este cronograma se deberá ajustar y actualizar cada dos semanas. b. Programa Fiscal.- Con cada factura solicitando pagos de la SEDESOL, el consultor entregará un programa de gastos actualizado. Este programa de gastos mostrará el esfuerzo y recursos planeados en comparación con los actuales. c. Informes de avance.- El consultor deberá preparar breves informes, cada dos semanas, detallando su progreso en el proyecto. Estos informes incluirán, para cada período de dos semanas, variaciones en el cronograma de trabajo original, las razones por las variaciones y posibilidades de solución a los problemas presentados. En el mismo debe incluirse, de existir, el reporte de cualquier problema en la gerencia del proyecto. Estos informes deben entregarse, idealmente, los días 15 y 30 de cada mes. Reuniones de Avance El consultor tendrá reuniones cada dos semanas con la SEDESOL, para discutir el avance del proyecto. Las fechas de las reuniones se establecerán en la reunión inicial después del comienzo del contrato. Por acuerdo entre el consultor y la SEDESOL, las reuniones se podrán efectuar en las oficinas de la SEDESOL, las del consultor o en el campo. Después de cada reunión, la SEDESOL elaborará una “lista de acciones”, para ejecutarse antes de la próxima reunión. Entrega de Productos Los planos serán revisados por la SEDESOL de acuerdo con un plan de revisión que incluye al menos cuatro revisiones. El producto a ser sometido para revisión debe constar de lo siguiente: • • •

Entrega inicial: planos mostrando un 60 % de terminación. Segunda entrega general: planos mostrando un 90% de terminación. Entrega final: planos terminados (100%).

En cada revisión, el consultor debe entregar a la SEDESOL, original reproducible y dos juegos de copias heliográficas de los planos, así como fotocopias de los documentos del proyecto. Un juego de copias, mostrando los comentarios de la SEDESOL, será devuelto al consultor para su implantación en los documentos del proyecto. Las entregas para revisión se definen así:

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a. Entrega Inicial. -

Planos básicos. Alineamiento horizontal preliminar. Dibujo de la intersección. Calles y carreteras identificadas. Inventario inicial de equipos de semaforización. Inventario inicial de señalización. Inventarios de postes, controladores, y señales actuales. Conteos direccionales y conteos de giro completos.

b. Entrega del 60%. - Levantamientos topográficos completos. - Alineamientos horizontales finales. - Ubicación preliminar de señales de tránsito. - Ubicación preliminar de semáforos, postes y controladores. - Análisis de conteos de tráfico completos. - Rutas de cables aéreos o subterráneos. - Estimado preliminar de señalización y demarcación vial. - Ubicación preliminar de señalización y demarcación vial. - Detalles especiales (paradas, montaduras de señales, etc.). - Borrador preliminar de documentos (especificaciones, cronogramas, descripción del proyecto, control de tránsito en áreas de trabajo). c. Entrega del 90%. - Cantidades de obra. - Juego de planos completos (señalización, demarcación, semaforización, reubicación de servicios públicos). - Planos finales para control de tránsito en áreas de trabajo. - Borrador final - cronograma de construcción. - Borrador final - descripción del proyecto. - Borrador final - especificaciones.

construcción,

d. Entrega Final. Después de la revisión de la entrega del 90% por la SEDESOL, se sostendrán las reuniones de trabajo necesarias para una evaluación final en el campo, antes de la entrega final: -

Documento final - Planos finales. Documento final - Cantidades de obra completa. Documento final - Estimado de construcción final. Documento final - Memorias de cálculo. Documento final - Especificaciones. Documento final - Cronograma de construcción. Documento final - Descripción del proyecto. Todos los documentos necesarios para la licitación, de acuerdo a lo indicado anteriormente.

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CAPÍTULO V. RECOMENDACIONES 1. APLICABILIDAD El marco de aplicabilidad de los procedimientos metodológicos presentados en este manual comprende la inmensa mayoría de los casos de proyectos ejecutivos para el mejoramiento vial y de transporte de las ciudades. Específicamente, con esta metodología se pretende lograr la racionalización de la inversión en función de las prioridades de la ciudad, procurando una satisfactoria relación entre el monto invertido y los impactos logrados, lo que facilita el proceso de obtención de recursos, si éstos son necesarios, así como la optimización del uso del presupuesto disponible. Estas ventajas permiten darle a la metodología presentada un marco de aplicabilidad casi ilimitado, puesto que sus logros son los objetivos habitualmente perseguidos por las instituciones a quienes va dirigida.

2. RESPONSABILIDADES INSTITUCIONALES Dentro del esquema propuesto, la responsabilidad institucional debe centrarse en servir como facilitador del programa, estableciendo los vínculos necesarios para asegurar una comunicación transparente entre las Dependencias participativas del proceso (autoridades en todas sus instancias, consultores particulares e incluso la comunidad, en aquellos casos que se amerite por la complejidad del problema. Asimismo, las autoridades deben mantener el control y seguimiento del proceso, orientando a los consultores acerca de los objetivos prioritarios a lograr con las medidas en estudio, suministrando la información básica necesaria y llevando a cabo un control del proyecto continuo y estrecho con los consultores a fin de tener la capacidad de responder rápida y eficazmente a cualquier problema que surja en el proceso. En este sentido, es esencial determinar claramente las responsabilidades de cada institución ya que, como es sabido, el proceso de descentralización administrativa se está llevando a cabo actualmente, lo que trae como consecuencia indeseables desfasamientos entre los aspectos ejecutivos, legales y administrativos del Estado, creando conflictos de responsabilidad muy negativos. Para que un proyecto ejecutivo de transporte y tránsito pueda llegar a buen término es fundamental establecer una estructura responsable bien clara, donde cada parte de ella tenga responsabilidades específicas, complementarias y no redundantes, ya que estos son procesos integrales donde deben intervenir, de manera coordinada, distintas instancias de poder.

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Manual de Conceptualización de Proyectos Ejecutivos

MANTENIMIENTO Problemas específicos a) Mal estado de la vialidad.

Corto plazo

Revisión de la estructura institucional de mantenimiento. Revisión de la estructura financiera de mantenimiento. Proposición de programa de mantenimiento diferido

b) Falta o mal estado de la señalización.

INSPECCION DE LA CIUDAD

Mediano plazo

OPERACION DE TRANSITO Problemas específicos a) Congestionamiento.

Corto plazo

b) Demoras. c) Deficiencias en la operación de semáforos.

DIAGNOSTICO DE PROBLEMAS

Proposición de programa de mantenimiento a futuro. a) Asistencia técnica. b) Capacitación institucional. c) Desarrollo de esquema de recuperación financiera. d) Desarrollo de recursos humanos. e) Procura de equipo y materiales. f) Implantación de un sistema de mantenimiento.

d) Anarquía en el tránsito. e) Estacionamiento. f) Carga incontrolada. g) Flujos peatonales.

Mediano plazo

OP. DE TRANSPORTE PUBLICO Problemas específicos a) Baja frecuencia.

Corto plazo

b) Largas esperas. c) Mal estado de las unidades. d) Cobertura insuficiente. e) Falta de pavimento en rutas de transporte público.

Mediano plazo

METODOLOGIA PARA LA PREPARACION DE UN PLAN INTEGRAL DE TRANSPORTE URBANO.

Revisión de la estructura institucional de control de tránsito. Revisión de la estructura financiera del tránsito urbano. Proposición del programa de optimización vial. a) Jerarquización vial. b) Corredores principales. c) Plan de operación de semáforos. d) Plan de organización y control de tránsito. e) Plan de mejoras viales. Proposición del programa de planeación vial. a) Organización de la estructura institucional de planeación, control y seguimiento de operación del tránsito. b) Capacitación institucional. c) Desarrollo del esquema de recuperación financiera. d) Desarrollo de recursos humanos. e) Procura de equipo y materiales. Revisión de la estructura institucional de transporte público. Revisión de la estructura financiera de transporte urbano. Proposición del programa de operación de transporte público. a) Optimización de los recursos existentes. b) Revisión y optimización de rutas. c) Plan de organización de los operadores. d) Plan de seguimiento y control de los operadores. e) Plan de mejoramiento vial en rutas existentes. f) Programa de pavimentación de rutas de transporte público en accesos a colonias. Proposición del programa de planeación de transporte público. a) Organización de la estructura institucional de planeación, control y seguimiento del transporte público. b) Capacitación institucional. c) Desarrollo de metodologías técnicas (costos, tarifas, etc.). d) Desarrollo de recursos humanos. e) Procura de equipo y materiales.

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PROGRAMAS INSTITUCIONAL 1. Planeación. 2. Financiamiento. 3. Mantenimiento. 4. Señalización. 5. Vigilancia. 6. Seguimiento de programas 7. Poder concedente de transporte público. 8. Ambiental.

MANTENIMIENTO DIFERIDO

SEÑALIZACION

PAVIMENTACION DE RUTAS DE TRANSPORTE PUBLICO (Colonias).

INFRAESTRUCTURA VIAL

MEJORAMIENTO AMBIENTAL

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO XII

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

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Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO INTRODUCCIÓN CAPÍTULO I. CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL 1. Funciones de la Vialidad 2. Jerarquía de Movimientos 3. Sistema Funcional 4. Clasificación Funcional de Sistemas Viales en Áreas Urbanas

1 1 1 2 3

CAPÍTULO II. ESTUDIOS DE VOLÚMENES 1. Definiciones 2. Usos de los Datos de Volúmenes de Tránsito 3. Métodos de Muestreo

5 5 5 6

CAPÍTULO III. DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES INSTANTÁNEAS EN LA VÍA 1. Aplicación de Estudios de Velocidades Instantáneas 2. Ubicación de los Estudios 3. Requerimientos del Tamaño de la Muestra 4. Procedimiento

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CAPÍTULO IV. TIEMPOS DE VIAJE Y DEMORAS 1. Aplicaciones 2. Requerimientos del Tamaño de la Muestra 3. Método del Vehículo de Prueba 4. Análisis de Datos y Sumario de Estadísticas 5. Estudios de Demoras en Intersecciones

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CAPÍTULO V. ESTUDIO DE ESTACIONAMIENTOS 1. Inventarios de Estacionamientos 2. Efecto de Estacionamiento sobre la Vía en la Capacidad

25 25 37

CAPÍTULO VI. ESTUDIOS DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO 1. Sistema de Récord Permanente 2. Análisis Detallado de Accidentes 3. Cálculo de los Índices de Accidentes

39 39 42 45

CAPÍTULO VII. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS 1. Procesamiento de los Datos 2. Estadísticas Descriptivas 3. Distribuciones de Poisson 4. Distribución Exponencial Negativa

47 47 49 54 57

CAPÍTULO VIII. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL TRÁNSITO 1. Capacidad y Niveles de Servicio 2. Vías de Flujo Continuo 3. Condiciones de Congestión 4. Introducción a Vías Rápidas

59 59 62 65 70

i

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

CONTENIDO CAPÍTULO IX. CAPACIDAD DE INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS 1. Introducción 2. Módulo de Entrada 3. Módulo de Ajustes de Volúmenes 4. Módulo de Flujos de Saturación 5. Comportamiento del Flujo Discontinuo 6. Módulo de Capacidad 7. Módulo de Nivel de Servicio

75 75 76 78 82 95 99 101

CAPÍTULO X. DISEÑO Y OPERACIÓN DE SISTEMAS DE TRÁNSITO 1. Diseño de Intersecciones Aisladas y Semaforizadas de Tiempo Fijo 2. Sugerencias para Estimar Elementos de Diseño de Geometría de Intersecciones 3. Diseño de Semáforos 4. Semáforos Actuados con Respecto a los de Tiempo Fijo 5. Semáforos Actuados 6. Fases de Semáforos 7. Consideraciones para el Diseño de Fases 8. Tiempos de Semáforos 9. Sistemas de Semáforos 10. Tiempos de Semáforos para Redes Cerradas 11. Detectores

133 133 135 138 145 147 153 164 166 181 192 198

CAPÍTULO XI. METODOLOGÍA DE ESTUDIOS DE IMPACTO VIAL 1. Requisitos para los Estudios 2. Extensión del Estudio 3. Área de Estudio 4. Selección de los Horizontes de Análisis 5. Datos Base para el Estudio de Impacto Vial 6. Proyecciones de Tránsito No Relacionadas con el Desarrollo 7. Generación de Viajes del Desarrollo Propuesto 8. Distribución y Asignación de Viajes 9. Análisis Operacional 10. Determinación de Medidas Mitigantes del Impacto Vial 11. Preparación del Informe

209 209 209 210 211 213 216 218 221 225 225 226

BIBLIOGRAFÍA

229

ii

INTRODUCCIÓN En la elaboración de los Estudios Integrales de Transporte y Vialidad del Proyecto de las Cien Ciudades emprendido por la SEDESOL, se ha constatado la necesidad de manuales que sirvan de referencia rápida y que describan procedimientos comúnmente usados en la Ingeniería de Tránsito. El presente documento es la actualización del manual publicado en noviembre de 1994. Cabe aclarar que este trabajo debe pasar por un periodo de prueba y se encuentra sujeto a cambios para satisfacer a las necesidades de los usuarios. Es importante resaltar que, como todo manual que intenta adaptarse a las necesidades de los usuarios, las sugerencias que se le hagan son bienvenidas. En la elaboración del manual se ha considerado desde la recopilación de información, hasta el análisis y diseño de sistemas de tránsito, así como también la optimización de tiempos de semáforo. Sin embargo, el manual solo puede servir de guía general para el profesional que requiere información acerca del diseño de proyectos ejecutivos de sistemas de tránsito. Con la finalidad de difundir la metodología involucrada, la SEDESOL presenta este manual actualizado, a un nivel en el cual sirva de apoyo no sólo para la elaboración de los estudios integrales de transporte, sino también para la operación y diseño de sistemas de tránsito urbano. El manual ha sido dividido en once capítulos, en donde los seis primeros se dedican a la discusión de procedimientos para el procesamiento de datos de estudios de tránsito, de los cuales el primero se refiere a la clasificación de la red vial, mientras que el segundo trata de los datos de volumen de tránsito que son necesarios para planificar, evaluar y diseñar sistemas de tránsito. El tercer capítulo trata sobre velocidades instantáneas sobre la vía, mismo que se incluye debido a la importancia de este tipo de estudios en el diseño de dispositivos de control de tránsito, determinación de los límites de velocidad, diseño geométrico de vialidad y seguridad vial. El cuarto capítulo trata de tiempos de viaje y demoras, elementos fundamentales para la evaluación de la operación del tránsito sobre vialidad. El quinto capítulo aborda los estudios de estacionamiento: discute las metodologías comúnmente usadas para determinar la oferta de estacionamientos, permanencia y rotación; también se incluye metodología para determinar la demanda de estacionamiento de diversos usos del suelo, la demanda estimada de casos centrales de ciudades y los impactos en la capacidad vial de estacionamiento sobre la vía. El capítulo sexto se encuentra dedicado a los procedimientos necesarios para mantener un archivo de accidentes que sea de utilidad al ingeniero de tránsito; donde se resumen los procedimientos usados en el análisis de accidentes: recopilación de datos, determinación de índices de acciones de accidentes y estudios antes y después de las mejoras. En cuanto al capítulo séptimo, en éste se ilustran algunos de los procedimientos estadísticos utilizados en la ingeniería de tránsito. Es importante resaltar la importancia de la estadística en la ingeniería de tránsito debido al carácter aleatorio de todos los eventos de tránsito. En el capítulo octavo se tratan los conceptos básicos de capacidad vial y niveles de servicio, así como las características del flujo continuo y discontinuo en vías urbanas. El capítulo noveno trata del cálculo y análisis de capacidad de intersecciones semaforizadas en el cuál se definen los conceptos fundamentales de la capacidad de intersecciones semaforizadas, el diseño y dimensionamiento de la vialidad controlada por semáforos. El

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

capítulo décimo aborda el diseño y operación de sistemas de tránsito en el cual se discuten los requisitos para la instalación de semáforos, así como el funcionamiento de semáforos actuados y sistemas de semáforos coordinados. Finalmente, el décimo primer capítulo trata sobre los impactos a la vialidad derivados de la construcción de nuevos desarrollos urbanos, en el que se describe la metodología comúnmente usada para estos estudios. Se ha considerado que estos procedimientos resultan de gran importancia para los Ayuntamientos que deseen que su sistema de transporte satisfaga las necesidades creadas por el crecimiento de las ciudades. Se espera que el trabajo aquí presentado sea de utilidad a los profesionales que se dediquen a la ingeniería de tránsito.

CAPITULO I. CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL 1. FUNCIONES DE LA VIALIDAD En los párrafos a continuación se introducen los conceptos básicos requeridos para la comprensión de la clasificación funcional de los sistemas viales.

2. JERARQUÍA DE MOVIMIENTOS Un sistema vial completamente funcional provee para una serie de movimientos de distintas características dentro de un viaje. Hay seis etapas dentro de la mayoría de los viajes: movimiento principal, transición, distribución, colección, acceso y final. Como ejemplo, la figura 1.1 (jerarquía de movimientos) muestra un viaje típico utilizando una vía expresa (autopista) de flujo ininterrumpido. Al aproximarse al destino, los vehículos utilizan una rampa de distribuidor (transición) que conecta la autopista con una arteria (distribuidor). Luego se ingresa a un colector, ya en la colonia de destino (colección), para luego ingresar a vialidades de carácter local hasta llegar al destino. Nótese que no todos los viajes tienen las seis etapas. Figura 1.1. Jerarquía de Movimientos.

1

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cada una de las seis etapas de un viaje típico se efectúan en vialidades que cumplen una función específica. Cada una de estas vialidades debiera estar diseñada de acuerdo a su función, sin embargo en nuestros sistemas viales esto no es siempre cierto. Debido a que la jerarquía de movimientos se basa en la cantidad de tránsito total, los viajes en vías expresas son por lo general los más altos en la jerarquía de movimientos, seguidos por movimientos en arterias hasta llegar a movimientos locales.

3. SISTEMA FUNCIONAL La clasificación funcional agrupa a calles y carreteras de acuerdo al carácter del servicio que deben proveer. Vialidades, de manera individual, no prestan servicio a los viajes independientemente. La mayoría de los viajes incluyen movimientos a través de redes viales y las vialidades utilizadas por estos movimientos pueden ser clasificadas de acuerdo a la red vial que conforman de una manera lógica. Por lo tanto, la clasificación funcional de las redes viales es consistente con la categorización de los viajes. La jerarquía de movimientos en áreas urbanas se ilustra en la Figura 1.2. Sin embargo, la clasificación de vialidades es un poco complicada en áreas urbanas, ya que debido a la alta densidad y usos de suelo, los centros específicos de generación de viajes son muy difíciles de identificar; por lo tanto se deben tomar en cuenta consideraciones adicionales, tales como continuidad de las vialidades, distancia entre intersecciones, accesibilidad, de manera de poder definir una red lógica y eficiente. Figura 1.2. Jerarquía de Movimientos en Red Vial Urbana.

2

Clasificación de la Red Vial

Conjuntamente con la categorización del tránsito, está el rol que las redes viales juegan en (1) acceso y (2) movilidad de viajes. El acceso es un requerimiento fijo de una área definida. La movilidad se provee a diferentes niveles de servicio, siendo sus factores básicos la velocidad de operación y el tiempo de viaje. El concepto de categorización de tránsito conlleva no sólo a una clasificación de la jerarquía de las vialidades, sino también a una jerarquía similar en la distancia relativa de los viajes servidos por estas vialidades. Como ejemplo, en nuestras ciudades, una vialidad que atraviese una ciudad completa de norte a sur, es considerada una vialidad primaria, independientemente de sus características geométricas. De lo dicho anteriormente, las vialidades locales enfatizan el acceso, las arterias los movimientos principales y el alto nivel de movilidad y, los colectores ofrecen un servicio balanceado para ambas funciones. Este esquema se ilustra conceptualmente en la Figura 1.3. Es importante notar que el grado de control de acceso es un factor significativo en la definición de la clasificación funcional de las calles. Figura 1.3. Proporción de Servicio de acuerdo a tipo de vía.

4. CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE SISTEMAS VIALES EN ÁREAS URBANAS Los cuatro sistemas funcionales de vialidades para áreas urbanas son las arterias principales y las arterias menores (vialidad primaria), los colectores (vialidad secundaria) y las calles locales. Sistema de Arterias Urbanas Principales Este tipo de sistema sirve a los mayores centros de actividad en áreas urbanas, los corredores con los más altos volúmenes vehiculares, los deseos de viaje mas largos y lleva una 3

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

proporción alta de la totalidad de los viajes urbanos a pesar de que constituyen un pequeño porcentaje de la red vial total de la ciudad. Este tipo de sistemas incluyen autopistas y arterias principales con control de acceso parcial o sin control de acceso. Sistema de Arterias Urbanas Menores Este sistema se interconecta y complementa al sistema anterior. Incluye a todas las arterias no clasificadas como principales. Este sistema pone mas énfasis en acceso y ofrece menos movilidad de tránsito que el sistema inmediatamente superior. Este sistema puede servir a rutas de autobuses locales y proveer continuidad entre comunidades, pero idealmente, no debería penetrar vecindarios. Sistema de Colectores Urbanos Este sistema provee acceso y circulación de tránsito dentro de vecindarios residenciales, áreas comerciales e industriales. Este sistema colecta tránsito de calles locales y los carriliza hacia el sistema de vialidades primarias. Sistema de Calles Locales Este sistema permite acceso directo a generadores de viajes, conectándolos con los sistemas de vialidades superiores. Ofrece el nivel mas bajo de movilidad y por lo general, no debiera llevar rutas de autobuses (por deficiencias en los sistemas viales de nuestras ciudades, esto muchas veces no se cumple). En el cuadro que se muestra a continuación, se ilustra la distribución típica de los sistemas funcionales urbanos. Rango Volumen de Viajes (%)

Kilómetros (%)

Sistemas Sistema Arterial Principal

40 - 65

5 - 10

Sistema Arterial Principal más Sistema Arterial Menor

65 - 80

15 - 25

Sistema Vial Colector

5 - 10

5 - 10

Sistema Vial Local

10 - 30

65 - 80

4

CAPITULO ll. ESTUDIOS DE VOLÚMENES 1. DEFINICIONES Volúmenes de Tránsito: Es el número de vehículos que pasa un punto determinado durante un periodo especifico de tiempo. Densidad de Tránsito: Es el número de vehículos que ocupan una unidad de longitud de carretera en un instante dado. Por lo general se expresa en vehículos por kilómetro. Intensidad o Volumen Medio Diario (VMD): Es el volumen total que pasa por una sección transversal o por un segmento de una carretera, en ambos sentidos, durante un año, dividido entre el número de días en el año. Se puede obtener también para un solo sentido. Trigésimo Volumen Horario Más Alto: El volumen horario que es excedido sólo por 29 volúmenes horarios durante un año dado. Volumen Horario de Diseño (VHD): Es el volumen horario futuro utilizado para diseño. Por lo general se usa el trigésimo volumen horario más alto para el año futuro de diseño. Relación entre el Volumen Horario de Diseño (VHD) y el Volumen Medio Diario (VMD): El volumen horario de diseño se expresa a menudo como un porcentaje del volumen medio diario. El rango normal está entre un 12% y un 18 % para ambos sentidos, y un 16% a un 24% para un solo sentido. Distribución Direccional: Es el volumen durante una hora en particular en el sentido predominante expresado como un porcentaje del volumen en ambos sentidos durante la misma hora. Composición del Tránsito: Vehículos pesados o de transporte público expresados (excluyendo vehículos livianos, con una relación peso/potencia similar a vehículos privados) como un porcentaje del volumen horario de diseño.

2. USOS DE LOS DATOS DE VOLÚMENES DE TRÁNSITO La información sobre volúmenes de tránsito es de gran utilidad en la planeación del transporte, diseño vial, operación del tránsito e investigación. Varios tipos de estudios de volúmenes y sus aplicaciones se ilustran en la siguiente tabla.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Tabla de Aplicaciones de Estudios de Volúmenes TIPO DE VOLUMEN

APLICACIÓN

Volumen Medio Diario: (VMD) o volumen total de tránsito

Estudios de tendencias; Planeación de Carreteras; Programación de Carreteras; Selección de Rutas; Cálculo de Tasas de Accidentes; Estudios Fiscales; Evaluaciones Económicas

Volúmenes Clasificados: por tipo de vehículo, número de ejes, y/o peso.

Análisis de Capacidad; Diseño Geométrico; Diseño Estructural; Cómputos de Estimados de recolección de impuesto de los usuarios de vialidades

Volúmenes durante periodos de tiempo específicos: durante horas pico, horas valle, y por dirección.

Aplicación de Dispositivos de Control del Tránsito; Vigilancia Selectiva; Desarrollo de Reglamentos de Tránsito; Diseño Geométrico.

3. MÉTODOS DE MUESTREO A continuación se enumeran las modalidades más comúnmente usadas para aforos de tránsito. Aforos Manuales: • Se usan por lo general para contabilizar volúmenes de giro y volúmenes clasificados. • La duración del aforo varía con el propósito del aforo. Algunos aforos clasificados pueden durar hasta 24 horas. • El equipo usado es variado; desde hojas de papel marcando cada vehículo hasta contadores electrónicos con teclados. Ambos métodos son manuales. • Durante periodos de tránsito alto, es necesario más de una persona para efectuar los aforos. La exactitud y confiabilidad de los aforos depende del tipo y cantidad del personal, instrucciones, supervisión y la cantidad de información a ser obtenida por cada persona. Contadores Mecánicos: • Contadores permanentes son usados para aforar el tránsito continuamente. Es usado a menudo para estudios de tendencias. Pueden ser actuados por células fotoeléctricas, detectores magnéticos y detectores de lazo. Contadores Portátiles: • Toman nota de los volúmenes aforados cada hora y 15 minutos, dependiendo del modelo. Pueden ser tubos neumáticos u otro tipo de detector portátil. Entre sus ventajas se cuentan: una sola persona puede mantener varios contadores y, además, proveen aforos

6

Estudios de Volúmenes

permanentes de todas las variaciones del tránsito durante el periodo del aforo. Entre sus desventajas se cuentan: no permiten clasificar los volúmenes por tipo de vehículo y movimientos de giro y muchas veces se necesitan aforos manuales ya que muchos contadores (en particular los de tubo neumático) cuentan más de un vehículo cuando son accionados por vehículos de más de un eje o por vehículos que viajen a velocidades bajas.

Programación de los Aforos El número de horas de aforo varia con el método usado y el propósito. Los contadores mecánicos pueden estar contando las 24 horas del día. Es conveniente que los aforos manuales en intersecciones, se lleven a cabo por un mínimo de 12 horas, incluyendo en este espacio de tiempo las horas de mayor demanda. Aforos por periodos de tiempo de 16 horas, proveen más información. Por lo general, para la mayoría de los propósitos de ingeniería de tránsito, los aforos deben ser efectuados durante días representativos de un día de la semana típico (martes, miércoles y jueves) a menos que el objetivo del estudio requiera días de fin de semana. Por lo general aforos realizados con incrementos de tiempo de 15 minutos son suficientes. Sin embargo, algunas veces es necesario efectuar aforos en intervalos menores para el diseño de carriles de giro y para cálculo de tiempos de semáforos. Aforos de Cordón Se entiende por este tipo de aforos a la contabilización de todos los vehículos y las personas que entran o salen de una zona (área acordonada) durante un día típico. Este tipo de estudio se usa para : • Apoyar el desarrollo de estacionamientos adecuados • Proveer las bases para la evaluación y la introducción de técnicas operacionales de tránsito (dispositivos de control, reglamentos, etc.). • Como apoyo a las compañías de transporte público, para que estas ajusten sus servicios a las necesidades del área. • Como apoyo a la policía de tránsito, en planificar actividades selectivas de vigilancia. • Obtención de datos para estudios de tendencias, etc. Una línea de cordón define el área. Sin embargo, el número de estaciones a aforar se puede minimizar usando barreras naturales (ríos, etc.). Todas las calles que crucen la línea de cordón son estaciones de aforos con la excepción de calles con volúmenes tan bajos que sean despreciables. Por lo general, los aforos se llevan a cabo en periodos de media hora entre la 7:00 AM y las 7:00 PM. Para resumir los resultados de los aforos de cordón, se usan curvas de acumulación. Este tipo de curvas indican la acumulación de vehículos y/o pasajeros dentro de una área acordonada. También indican los movimientos hacia adentro y hacia afuera del área y el modo de viaje en diversos periodos de tiempo.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Presentación de Datos de Volúmenes de Tránsito Los volúmenes de tránsito se pueden resumir de diversas formas. enumeran las más comunes.

A continuación se

Mapas con Volúmenes de Tránsito: La figura 2.1 ilustra este tipo de sumario. En ellos se indican los volúmenes a lo largo de rutas seleccionadas, con el ancho de una banda que esta en función de la magnitud del volumen. Diagramas de Volúmenes de Tránsito Direccionales en Intersecciones: La figura 2.2 ilustra estos diagramas. En ellos se indican la dirección y el volumen correspondientes a todas las direcciones. También se utilizan planos y gráficos para representar volúmenes (ver figura 2.3).

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Estudios de Volúmenes

Figura 2.1. Mapa con Volúmenes de Tránsito

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 2.2 Diagrama de Volúmenes de Tránsito Direccionales de una Intersección, Hora de Máxima Demanda

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Estudios de Volúmenes

Figura 2.3. Gráficos indicando Fluctuaciones Diarias de Volúmenes de Tránsito

S e n tid o

O r ie n te

a

P o n ie n te

6 0 0

5 0 0

4 0 0

Veh ./Hr

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2 0 0

1 0 0

0 7:3 0

8:0 0

8:3 0

9:0 0

9:3 0

10: 00

10: 30

11: 00

11: 30

12: 00

12: 30

13: 00

13: 30

14: 00

14: 30

15: 00

15: 30

16: 00

16: 30

17: 00

17: 30

18: 00

18: 30

19: 00

19: 30

20: 00

20: 30

H o r a r io

S e n tid o

P o n i e n te

a

O rie n te

5 0 0

4 5 0

4 0 0

3 5 0

Veh./Hr

3 0 0

2 5 0

2 0 0

1 5 0

1 0 0

5 0

20:30

20:00

19:30

19:00

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18:00

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17:00

16:30

16:00

15:30

15:00

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m

b o s

S

13:30

A

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H o r a r io

e n t i d o s

1 0 0 0

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H o r a r i o

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20:30

20:00

19:30

19:00

18:30

18:00

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17:00

16:30

16:00

15:30

15:00

14:30

14:00

12:30

12:00

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11:00

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10:00

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9:00

8:30

8:00

0 7:30

Veh./Hr

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CAPITULO lII DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES INSTANTÁNEAS EN LA VÍA Velocidad instantánea en la vía es la tasa de movimiento del tránsito o de un número específico de vehículos, por lo general expresado en kilómetros por hora. Existen dos tipos de medidas de velocidades medias para expresar la tasa de movimiento. El primer tipo es la velocidad media instantánea, que es la media de las velocidades instantáneas de un grupo de vehículos en un lugar determinado de la vía. El segundo tipo es la velocidad de viaje, que esta sujeta a los tiempos de viaje y demoras. Los estudios de velocidades instantáneas son diseñados para medir las características de la velocidad en ubicaciones específicas bajo las condiciones prevalecientes de tráfico y ambientales durante el estudio. Es necesario también obtener una muestra lo suficientemente grande de manera que los resultados sean estadísticamente significantes.

1. APLICACION DE ESTUDIOS DE VELOCIDADES INSTANTÁNEAS Las características de velocidades instantáneas son usadas en muchas actividades de la ingeniería de tránsito, entre las cuales se encuentran: 1. Determinación de las reglamentaciones y equipos adecuados para el control de tránsito: a. b. c. d. e.

Limites de velocidad máximos y mínimos. Zonas de "no pase" Rutas, zonas y cruces escolares Ubicación de semáforos y/o detectores Ubicación de señalización de tránsito

Nótese que en la ubicación y requisitos para la instalación de semáforos se utiliza el 85% de las velocidades instantáneas de los vehículos. Esta es la velocidad que es excedida sólo el 15% de las veces. 2. Estudio de zonas con alta accidentalidad para determinar el tratamiento correctivo apropiado. 3. Análisis de áreas críticas donde los problemas sean evidentes o para los cuales se hayan recibido quejas. 4. Evaluación de la efectividad de mejoras de tránsito mediante estudios de "antes y después". 5. Determinación de zonas para ser vigiladas selectivamente e investigar la efectividad de actividades de vigilancia de tránsito. 6. Selección de elementos en el diseño geométrico de carreteras: a. Velocidad de diseño para establecer las relaciones velocidad-curvatura-peralte y

velocidad-pendiente-longitud de pendiente.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

b.

Velocidad instantánea de manera que permita el diseño detallado de elementos críticos como intersecciones, cruces y carriles de cambios de velocidad.

7. Establecimiento de tendencias de velocidad para diferentes tipos de vehículos mediante muestreos periódicos de flujo discontinuo de tránsito en áreas seleccionadas. 8. Cálculo de costos operacionales en los análisis económicos de carreteras y mejoras al tránsito. 9. Estudios de investigación que involucren flujos de tránsito.

2. UBICACIÓN DE LOS ESTUDIOS Los estudios de velocidades instantáneas se pueden hacer en ubicaciones generales o especiales. Ubicaciones Generales: Son aquellas seleccionadas para estudios de tendencias o datos de encuestas básicas de tránsito. Para carreteras rurales, los estudios de tendencias se llevan a cabo en secciones rectas y sin pendiente lejos de intersecciones o desarrollos a los lados de la vía.. En áreas urbanas se seleccionan ubicaciones a media cuadra, sin la influencia de estacionamientos y accesos. Ubicaciones Especiales: Son aquellas seleccionadas para establecer límites de velocidad para calles específicas y secciones de vía, para evaluar mejoras de tránsito y para estudiar zonas de accidentes. Además, los estudios de velocidades instantáneas se llevan a cabo en determinadas áreas para investigación y otros estudios especiales, o para evaluar la relación entre la velocidad y factores que puedan afectarla. Para estimar la velocidad instantánea en una zona de manera precisa y no sesgada, se debe proceder de la siguiente forma: 1. El equipo de medición debe ser escondido de manera que el conductor no sepa que está siendo medido. 2. Si el observador necesita ver los vehículos, también debe esconderse. 3. Evitar tener público observando el aforo. 4. Chequear un número adecuado de velocidades de vehículos.

3. REQUERIMIENTOS DEL TAMAÑO DE LA MUESTRA Un estudio de velocidades instantáneas requiere un tamaño de muestra adecuado para satisfacer consideraciones estadísticas. La siguiente ecuación puede ser usada para calcular el número de velocidades a ser medidas:

 SK  N =   E  14

2

Distribución de Velocidades Instantáneas en la Vía

donde, N = tamaño mínimo de la muestra S = desviación estándar estimada de la muestra (KPH) K = constante que corresponden al nivel de confianza deseado E = error permitido en el estimado de la velocidad

Si la desviación estándar de las velocidades instantáneas no ha sido determinada en análisis de velocidad previos, entonces se puede hacer un estimado razonable usando el cuadro 3.1 de acuerdo con el área de tránsito y el tipo de vía. Cuadro 3.1 Desviaciones Estándar de Velocidades Instantáneas para Determinar el Tamaño de la Muestra y Sentido Área de Tránsito Rural Rural Intermedio Intermedio Urbana Urbana Valor Redondeado

Tipo de Carretera 2 carriles 4 carriles 2 carriles 4 carriles 2 carriles 4 carriles

Desviación Estándar Media (kph) 8,5 6,8 8,5 8,5 7,7 7,9 8,0

Nótese que la desviación estándar media varia entre 7.9 y 8.5 KPH para las seis combinaciones de tipos de área de tránsito y tipo de carretera. Debido a que la variabilidad en las medidas de la dispersión de la velocidad es limitada, se sugiere que se use un valor de 8.0 KPH para cualquier tipo de carretera y área de tránsito. La constante K depende del nivel de confianza (la probabilidad que la velocidad media sea una estimación valida). Un valor de 2.00 se usa a menudo y proporciona un nivel de confianza de 95.5 %. Si un nivel de confianza mayor es requerido, un valor para K=3 establece un nivel de confianza del 99.7%. Valores adicionales para la constante K se presentan en el cuadro 3.2. Cuadro 3.2 Constantes Correspondientes al Nivel de Confianza Constante, K 1,00 1,50 1,64 1,96 2,00 2,50 2,58 3,00

Nivel de Confianza (%) 68,3 86,6 90,0 95,0 95,5 98,8 99,0 99,7

El error permitido “E” en el estimado de la velocidad depende de la precisión requerida en el estimado de la velocidad media. Esta medida es una tolerancia absoluta, esto quiere decir 15

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

que el error absoluto se especifica como +/- un valor seleccionado. La ecuación anterior determina el número mínimo de observaciones necesarias, sin embargo, bajo ninguna circunstancia, el tamaño de la muestra puede ser menor que 30. Si la estadística de interés es un valor diverso a la media, como por ejemplo el 85 percentil de las velocidades, entonces la siguiente ecuación es la apropiada para determinar el tamaño requerido de la muestra:

(

S 2 K 2 2 +U 2 N= 2E 2

)

donde, N = tamaño de la muestra mínimo S = desviación estándar estimada para el muestreo K = constante correspondiente para el nivel de confianza deseado E = error permitido en el estimado de la velocidad (KPH) U = constante correspondiente a la estadística de velocidad deseada; para velocidad media, use 0,00; para el 15 o 85 percentil, use 1,04; para el 5 o 95 percentil, use 1,64.

4. PROCEDIMIENTO En la recolección de datos, se deben tener en cuenta una serie de factores. Todas las medidas de velocidad en el campo deben ser aleatorias y representativas de las condiciones de flujo libre en el flujo de tránsito. Se recomiendan los siguientes procedimientos para el muestreo: 1. Observar siempre el primer vehículo en un pelotón o columna, ya que los vehículos que siguen pueden estar viajando a la velocidad del primer vehículo por no poder pasarlo. 2. Seleccionar vehículos pesados en la misma proporción de su presencia en el flujo de tránsito. 3. Evitar el muestreo de una proporción muy alta de vehículos que viajen a altas velocidades. Si la persona encargada de la recopilación de datos de velocidad no puede aforar todos los vehículos en el flujo de tránsito por ser volúmenes muy altos, entonces puede usar varios métodos de muestreo. Se pueden seleccionar para medir la velocidad cada segundo, tercero o enésimo vehículo. Ciertas precauciones deben ser tomadas con este procedimiento, ya que la velocidad del enésimo vehículo puede estar controlada por efectos externos, como las columnas de vehículos a través de un sistema coordinado de semáforos. Análisis de Datos y Suma de Estadísticas Las suma de los datos de velocidades instantáneas se hacen de acuerdo al propósito del estudio. Por lo general se usa la velocidad promedio, y la 85 percentil. Los análisis de datos y otros suma estadísticos se detallan en el capítulo de análisis estadístico.

16

CAPITULO IV. TIEMPOS DE VIAJE Y DEMORAS A menudo, la eficiencia de sistemas de tránsito se evalúa en términos de velocidad de los vehículos. Existen dos tipos de velocidades medias para medir la tasa de movimiento del tránsito. El primer tipo, velocidades instantáneas, ya fue descrito anteriormente. La segunda expresión de velocidad media en una vía es la velocidad media de viaje, que se calcula como la distancia de viaje dividida por el tiempo promedio de viaje de varios viajes sobre la vía en estudio. Los propósitos de los estudios de tiempos de viaje y estudios de demora son para evaluar la calidad del movimiento de tránsito a lo largo de una ruta y para determinar la ubicación, tipo y alcance de las demoras de tránsito. La eficiencia del flujo de tránsito se mide en función de las velocidades de viaje y recorrido. Las informaciones de demora son tomadas cuando el flujo de tránsito se encuentra parado o con retardo excesivo. La duración de la demora de tránsito es medida en unidades de tiempo, anotando la ubicación correspondiente, la causa y la frecuencia de demoras en el viaje.

1. APLICACIONES Los resultados de tiempos de viaje y demora son de utilidad en la evaluación general de movimientos de tránsito dentro de una área o a lo largo de una ruta seleccionada. Datos de demora ayudan al ingeniero de tránsito a definir las localidades con problemas donde las mejoras de diseño y operacionales son esenciales para incrementar la movilidad y la seguridad. A continuación se presenta una lista de aplicaciones para la información de tiempos de viaje y demoras: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Determinación de la eficiencia de una ruta para mover tránsito. Identificación de localidades congestionadas en los sistemas viales Definición de la congestión acorde a la localidad, tipo de demora, la duración y la frecuencia de la fricción de tránsito. Evaluación de las mejoras al tránsito mediante el uso de estudios de "antes y después". Cálculo de costos del usuario en la evaluación económica de vías y mejoras al tránsito. Establecimiento de las tendencias de las velocidades de viaje mediante el muestreo de rutas principales. Cálculo de volúmenes de servicio y capacidades para tránsito discontinuo. Establecimiento de velocidades o tiempos de viaje a lo largo de segmentos para la aplicación de modelos de distribución de viajes y/o asignación de viajes en planeación de transporte.

A continuación se definen algunos conceptos necesarios. Tiempo de viaje: Tiempo que dura un vehículo para transitar por un segmento de vía. Tiempo de recorrido: Tiempo durante el cual el vehículo esta en movimiento. Velocidad: Tasa de movimiento del vehículo en distancia por unidad de tiempo. Velocidad de viaje: La distancia dividida por el tiempo de viaje total, incluyendo el tiempo de recorrido y los tiempos de demora. Velocidad de recorrido: Distancia de viaje dividida por el tiempo de recorrido. 17

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Velocidad media de viaje: La distancia dividida por el valor medio de los tiempos de viaje de diversos viajes sobre un segmento determinado de vía. Velocidad media de recorrido: Distancia de viaje dividida por el valor medio de los tiempos de recorrido sobre un segmento determinado de vialidad. Demora: Tiempo de viaje perdido debido a fricciones del tránsito y dispositivos para el control del tránsito. Demoras Fijas: Componente de demoras que es causado por los dispositivos del control de tránsito, independientemente de los volúmenes de tránsito e interferencias presentes. Demoras Operacionales: Componente de las demoras que es causado por la presencia e interferencia de otros vehículos. Demoras de tiempo parado: Componente de la demora durante el cual el vehículo no está en movimiento. Demoras de tiempo de viaje: Diferencia entre el tiempo de viaje total y el tiempo calculado basado en atravesar la ruta en estudio a una velocidad media correspondiente a un flujo de tránsito descongestionado sobre la ruta.

2. REQUERIMIENTOS DEL TAMAÑO DE LA MUESTRA El tamaño de la muestra para estudios de velocidades de viaje y demoras depende de las necesidades específicas para las cuales la información haya sido recopilada. A continuación se sugieren ciertos rangos para errores permitidos en el estimado de la velocidad media de viaje para diferentes estudios. 1. 2. 3.

Planeación de transporte y necesidades para los estudios en carreteras - +/- 5,0 a +/- 8,0 kph Operaciones del tránsito, análisis de tendencias y evaluaciones económicas - +/- +/- 3,5 a +/- 6,5 kph Estudios de antes y después - +/- 2,0 a +/- 5,0 kph

A pesar de que la determinación de los requerimientos para el tamaño de la muestra para tiempos de viaje y demoras es dificultosa, la información que se presenta en el cuadro 4.1 da valores aproximados para diseñar estudios de demora y de tiempo de viaje. Usando el siguiente cuadro, se determina el tamaño aproximado del muestreo para cada dirección de viaje, después de haber determinado el error permitido de la muestra de acuerdo con el propósito del estudio. Después que el primer grupo de velocidades de viaje ha sido observado, se obtiene un conjunto de diferencias absolutas entre el primer y el segundo valor, el segundo y el tercer valor, etc. Estas diferencias se suman y el total se divide entre el número de diferencias, de esta manera se calcula la media del rango en velocidades de viaje para los datos iniciales. Este procedimiento es representado por la siguiente ecuación:

R=

∑S

N −1

donde, R = rango medio en velocidades de viaje (kph) S = sumatoria de los valores de las diferencias en velocidad N = número de recorridos

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Tiempos de Viaje y Demoras

El rango medio en velocidades de recorrido se calcula usando la ecuación anterior después que el primer conjunto de velocidades ha sido aforado utilizando la técnica del vehículo flotante. El tamaño mínimo aproximado de la muestra se obtiene usando la tabla 4.1 para el valor medio del rango de velocidades y el error permitido deseado. Si el tamaño de la muestra requerido es mayor que el número inicial de recorridos, entonces se deben hacer recorridos adicionales bajo condiciones similares a las iniciales.

Cuadro 4.1 Requerimientos aproximados del tamaño mínimo del muestreo para tiempos de viaje y estudios de demora con un nivel de confianza del 95% Rango Medio Velocidades Viaje (kph)

5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0

Número Mínimo del Muestreo para el Error Permitido Especificado +/- 2,0 kph

+/- 3,5 kph

+/- 5,0 kph

+/- 6,5 kph

+/- 8,0 kph

4 8 14 21 28 38

3 4 7 9 13 16

2 3 5 6 8 10

2 3 3 5 6 7

2 2 3 4 5 6

3. MÉTODO DEL VEHÍCULO DE PRUEBA Este método ofrece gran flexibilidad para evaluar la calidad del flujo del tránsito. En este método, un vehículo se maneja a lo largo de una ruta en estudio de acuerdo con una de las siguientes condiciones de operación: 1.

Técnica del vehículo flotante: El vehículo de prueba "flota" en el flujo tránsito, pasando tantos vehículos como los que lo pasan.

2.

Técnica del vehículo medio: En esta técnica el vehículo viaja de acuerdo a la apreciación que tenga el conductor de la velocidad predominante en el flujo de tránsito.

3.

Técnica del vehículo máximo: En esta técnica el vehículo viaja al limite de la velocidad para la vía en particular, a menos que el tránsito no lo permita.

Antes de comenzar los recorridos, se deben identificar los puntos iniciales y finales de manera que el vehículo de prueba sea manejado por estos lugares de acuerdo con las condiciones operacionales seleccionadas. Intersecciones importantes y otros puntos de control son seleccionados a lo largo de la ruta en estudio como puntos de referencia. En estas estaciones se anota el tiempo, de manera que se pueda calcular la velocidad en estos segmentos a lo largo de la ruta. La información durante el estudio se anota en una hoja de campo, como la

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

ilustrada en la figura 4.1. Se recomienda que se usen dos cronómetros para anotar el tiempo, uno para los puntos de control y tiempo de viaje y otro para las paradas y demoras. Figura 4.1

Ejemplo de planilla de la técnica del vehículo prueba para tiempos de viaje y demoras

TIEMPO DE VIAJE Y DEMORAS TÉCNICA DEL VEHÍCULO DE PRUEBA PLANILLA DE CAMPO FECHA ______ CLIMA ______ No. DEL VIAJE _____ RUTA ______ DIRECCIÓN _____ PRINCIPIO VIAJE __________________ (UBICACIÓN) ____________ (KILOMETRAJE) FINAL VIAJE ______________________ (UBICACIÓN) ____________ (KILOMETRAJE)

PUNTOS DE CONTROL UBICACIÓN

HORA

ALTOS Y REDUCCIONES DE LA VELOCIDAD UBICACIÓN

SEG. DE Demora

CAUSAS

LONGITUD DEL VIAJE _____ HORA DEL VIAJE ______ VELOCIDAD DE VIAJE ______ TIEMPO DE RECORRIDO _______ TIEMPO PARADO ______ VELOCIDAD DE RECORRIDO _______ SÍMBOLOS DE CAUSAS DE DEMORAS : S= SEMÁFORO; SA= SEÑAL DE ALTO; GI = GIROS A LA IZQUIERDA; VE= VEHÍCULOS ESTACIONADOS; VED= VEHÍCULOS ESTACIONADOS EN DOBLE HILERA; PEA= PEATONES; PA= PARADAS DE AUTOBUSES O CAMIONES

COMENTARIOS:

20

Tiempos de Viaje y Demoras

4. ANÁLISIS DE DATOS Y SUMARIO DE ESTADÍSTICAS En el análisis de tiempos de viaje, las medidas de tiempo son convertidas en velocidades medias de viaje. Se pueden desarrollar diversos tipos de sumarios de estadísticas de acuerdo a las terminologías de tiempos de viajes y demoras presentadas al inicio de este capítulo. Los sumarios usados dependen del tipo de estudio y su finalidad. Como se mencionó anteriormente, el método del vehículo prueba ofrece alta flexibilidad en la determinación de las velocidades de viaje y demoras. Se pueden desarrollar sumarios de estadísticas para varias secciones de vías entre puntos de control seleccionados y para toda la ruta en estudio. Las velocidades de viaje y de recorrido se calculan a partir de los tiempos totales de viaje y de recorrido, aplicando las ecuaciones que se presentan a continuación. Las velocidades de viaje se calculan a partir del tiempo de recorrido mediante la fórmula siguiente:

S=

60 D T

donde, S = velocidad de viaje (kph) D = longitud de la ruta en estudio o sección (kilómetros) T = tiempo de viaje (min) La velocidad media de viaje se puede calcular usando la ecuación siguiente:

S=

60 ND ∑T

donde, S = velocidad de viaje (kph) D = longitud de la ruta en estudio o sección (kilómetros) T = tiempo de recorrido (min) N = número de viajes de prueba.

5. ESTUDIOS DE DEMORAS EN INTERSECCIONES Aplicación A continuación se enumeran las aplicaciones de estudios de demoras en intersecciones: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Evaluación de la eficiencia de diversos tipos de control del tránsito en intersecciones. Desarrollo de secuencias de tiempos de semáforos apropiadas. Determinación de la necesidad de un semáforo en una intersección determinada. Cálculos del costo de las demoras en la evaluación económica de mejoras a la vialidad. Evaluación de la geometría de la intersección. Análisis de la efectividad de mejoras al tránsito usando estudios de antes y después. Investigación relacionada con el flujo del tránsito en intersecciones

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Métodos para Medir Demoras en Intersecciones Métodos de Tiempos de Viaje: Miden el tiempo de viaje desde un punto antes de la intersección hasta un punto después de ésta. Entre estos métodos figuran los discutidos en secciones anteriores, como el método del vehículo flotante, etc. Métodos de Tiempo durante el cual el vehículo permanece parado: Estos métodos miden sólo las demoras durante las cuales el vehículo permanece parado. Reducciones de velocidad no son consideradas en este método. El procedimiento se describe a continuación: •

Contar el número de vehículos que se paran en un afluente de la intersección en intervalos sucesivos.

•

Contar el volumen del afluente, incluyendo los vehículos que paran y los que no paran.

Los siguientes valores se calculan usando las siguientes fórmulas:

Demora total de tiempo parado (veh-seg.)

DTP = (VTP) X (IM) donde, DTP = demora total de tiempo que los vehículos permanecen parados VTP = volumen total de los vehículos que se paran en el afluente durante el muestreo IM = Intervalo del muestreo

Demora media de los vehículos que se paran (seg.)

DMP =

DTP VTP

donde, DMP = demora media de los vehículos que se paran

Demora media de parada para todos los vehículos en el afluente (seg)

DMPT = donde,

DTP VT

DMPT = demora media de parada para todos los vehículos en el afluente. VT = volumen total aforado en el afluente durante el muestreo.

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Tiempos de Viaje y Demoras

Porcentaje de vehículos que paran (%)

 VTP  %VP =   × 100  VT  donde,

%VP = porcentaje total de los vehículos que se paran durante el muestreo. El procedimiento anterior se ilustra con un ejemplo: ESTUDIO DE DEMORAS EN INTERSECCIONES

Giros: todos Intersección: Calle 20 con 69 Afluente: Norte Tiempo de fase verde: 30 seg. Longitud de Ciclo: 60 seg.

TIEMPO en minutos

NÚMERO TOTAL DE VEHÍCULOS PARADOS EN EL AFLUENTE EN EL INSTANTE DE OBSERVACIÓN

Hora Inicio

No. de carriles: 2 Clima: soleado

VOLUMEN TOTAL DEL AFLUENTE

+0

+ 15

+ 30

+ 45

No. que paran

No. que no paran

8:00 AM 01:10 02:20 03:30 04:40 05:50 06:00 07:10 08:20 09:30

0 2 3 1 0 9 3 1 5 4

0 0 3 4 5 1 0 2 7 3

2 4 6 0 0 2 7 6 5 6

6 4 0 5 1 6 0 2 0 9

8 10 12 10 5 15 10 9 16 18

10 9 15 8 11 12 7 8 13 26

SUBTOTAL TOTAL

28

25

38

33

113

124

119 232

Demora Total de Tiempo parado,

DTP = 124 x 15 = 1860 veh-seg

Demora media de vehículos que se paran, DMP = 1860/113 = 16.5 seg. Demora media de parada para todos los vehículos en el afluente, DMPT = 1860/232 = 8.0 seg Porcentaje de vehículos que se paran durante el muestreo, % VP = (113/232)x100 = 49 %

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CAPITULO V. ESTUDIO DE ESTACIONAMIENTOS El estacionamiento es uno de los elementos esenciales del transporte urbano. Hay dos tipos generales de estacionamiento; éstos son: 1. Estacionamiento ofrecido por propietarios en viviendas, negocios, oficinas, etc. Dentro de esta categoría se incluye el estacionamiento sobre la vía publica que no es controlado por parquímetros o algún otro tipo de control. 2. Estacionamiento comercial, que incluye lotes privados o estacionamientos donde se paga por uso. También incluye estacionamiento de pago sobre la vía y estacionamientos públicos privados. Los estudios de estacionamientos tienen dos objetivos fundamentales: • Establecer requerimientos de estacionamiento (para zonas o desarrollos específicos). • Para revisar las necesidades físicas para evaluar o incrementar la oferta

de

estacionamiento. El estacionamiento sobre la vía pública es el causante de problemas en muchas áreas urbanas, como por ejemplo accidentes, congestión, reducción de la capacidad vial, etc.

1. INVENTARIOS DE ESTACIONAMIENTOS Descripción y Uso Un inventario de estacionamientos es una recopilación de información de la ubicación, capacidad y otras características relacionadas a los espacios de estacionamiento sobre y fuera de la vía publica. Por lo general, la información necesaria es la siguiente: 1. Capacidad (número de espacios) 2. Limite de tiempo y horas de operación 3. Propiedad (público, privado, solo para empleados o clientes de algún negocio determinado) 4. Tasas (si existen) y sistema de cobranza. 5. Tipo de regulación de los espacios sobre la vía publica (zona de carga y descarga, zona de pasajeros, zona de taxis, o autobuses) 6. Tipo de estacionamiento (elevado o terreno destinado a estacionamiento) Ubicación de Estudios Si el área del inventario es un casco central, el estudio debe incluir el área donde la mayoría de los empleados que trabajan en el centro (de todas las actividades: comercial, financiera, etc.) y personas que vayan al centro por algún servicio, vayan a estacionarse. Si el estudio es en área de negocios de algún vecindario en particular, entonces se puede esperar que el estacionamiento se extienda aproximadamente 150 m. fuera de los limites de la zona comercial. Sin embargo, esto puede variar y es necesaria una inspección del campo para determinar el área a estudiar.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Método A continuación se hacen sugerencias sobre la metodología a seguir. Un sistema para codificar los datos es necesario. A cada cuadra se le da un número de identificación. Una vez que los números para las cuadras hayan sido seleccionados, entonces usar los números del 1 al 4 para cada uno de los lados (aceras) de la cuadra. En caso de cuadras de más lados, usar más números; cada acera debe ser identificada. Números mayores a los utilizados en la identificación de aceras, se pueden usar para identificar estacionamientos individuales o fuera de la vía en cada cuadra. En el inventario, debe aforarse toda la cantidad de estacionamiento sobre y fuera de la vía (para cada estacionamiento). Toda la información debe ser vaciada sobre un plano a una escala conveniente. El inventario de cada una de las aceras debe identificar el estacionamiento en batería o cordón, la existencia de parquímetros u otro tipo de cobro, horas de estacionamiento permitidas, prohibición de estacionamiento, etc. La ubicación de entradas particulares debe ser también aforada. Si el estacionamiento sobre la vía no está demarcado, es necesario medir la longitud de la acera destinada a estacionamiento (sin incluir entradas particulares, hidrantes y prohibiciones de estacionamiento). Estimaciones del número de estacionamientos para cada acera se pueden hacer utilizando los siguientes valores: Estacionamiento paralelo Estacionamiento en batería Estacionamiento perpendicular

7.0 m. 4.0 m. 3.0 m.

Estas dimensiones son conservadoras y la capacidad de estacionamiento sobre la vía quizás sea mayor que la calculada con estos valores. La capacidad de estacionamiento fuera de la vía y garajes es variable y depende de la operación del estacionamiento. Los resúmenes de los estacionamientos cuadra por cuadra son tabulados en cédulas de inventario como la que se presenta en la cédula 5.1. A menudo se usan también planos. En estas cédulas se incluyen estacionamientos públicos y públicos por pago (éstos pueden ser privados y ser rentados al público), sobre la vía y fuera de la vía. No se incluyen estacionamientos sólo para empleados, ya que éstos no pueden ser usados por el público en general. El inventario debe tener información de la existencia de áreas donde se puedan ubicar estacionamientos adicionales. Estudios del Uso de Estacionamiento Hay dos tipos generales de estudios de uso de estacionamientos: • •

Estudios de acumulación o generación Chequeo de placas.

26

Estudio de Estacionamientos

Estos estudios son hechos en el campo. Los estudios de acumulación o chequeo de la ocupación de estacionamiento, rotación y duración son muy útiles para determinar qué tipo de mejoras pueden ser usadas para aumentar la capacidad de estacionamiento. Los análisis de duración dan información acerca del uso ineficiente de estacionamiento sobre la vía. Se puede obtener una medida de eficiencia relativa si se comparan las tasas de rotación con otras conocidas. Las prácticas de estacionamiento que causan el uso ineficiente de los espacios de estacionamiento pueden ser descubiertas con este análisis: 1. El estudio puede mostrar que es necesaria la vigilancia de los limites de tiempo permitidos para estacionar. 2. El estudio puede indicar si los límites de tiempo son muy largos o muy cortos. 3. Se puede identificar estacionamiento riesgoso (en doble hilera, etc.)

Cédula 5.1 Resumen de inventario de estacionamiento INVENTARIO DE ESTACIONAMIENTO ÁREA DEL INVENTARIO ____________________________________________________ FECHA DEL INVENTARIO ___________________________________________________

CUADRA

TIPO

CAJONES SOBRE LA VÍA

ESTACIONAMIENTO FUERA DE LA VÍA PRIVADO

FECHA ______________________________ AFORADO POR _______________________ 27

PÚBLICO

TOTAL CAJONES

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Los chequeos de ocupación son útiles para determinar la necesidad de mejorar la carga y descarga de mercancía. Estacionamiento doble de vehículos de carga puede indicar la necesidad de vigilancia de manera que los vehículos de carga obedezcan las reglamentaciones de carga y descarga o que los vehículos privados respeten la prohibición de estacionarse en áreas destinadas a ello. Este tipo de chequeos es también útil para evaluar el impacto de cambios del control de estacionamientos en la vía publica, como por ejemplo la prohibición de estacionamiento para aumentar la capacidad vial o reducir accidentes. En estudios de acumulación y generación de estacionamiento, el ingeniero de tránsito se interesa fundamentalmente en la relación entre la oferta existente y la demanda pico. Por ejemplo, son de particular interés los aforos durante las horas de mayor demanda a lo largo de corredores donde se intenta restringir el estacionamiento sobre la vía durante las horas de mayor demanda de tránsito. Revisión o Registro de Placas Este tipo de registro se usan para observaciones detalladas de estacionamiento sobre la vía. El objetivo principal de este tipo de estudios es la determinación de la rotación de estacionamiento. La rotación se define como el promedio de automóviles que se estaciona en cada espacio de estacionamiento durante el periodo de estudios o durante un periodo dado. La ecuación para rotación, para un periodo dado es: T = (# de vehículos diversos estacionados)/(# de espacios de estacionamientos)

La revisión de placas provee información con respecto al tiempo de permanencia en estacionamientos, acumulación, estacionamiento ilegal, etc. El registro de placas es llevado a cabo por individuos a pie, por lo tanto su costo es alto. Debido esto último, se utilizan por lo general técnicas de muestreo. Se seleccionan varias cuadras que sean representativas del área de estudio y el tipo de estacionamiento que se encuentre en el área. Las horas de estudio deseables son de 7:00 AM a 7:00 PM. Los requerimientos de mano de obra para estos estudios depende del "headway" o frecuencia necesaria para iniciar cada ronda de chequeo. Las rondas de registro pueden ser desde cada 15 minutos hasta una hora, dependiendo de la rotación. Una cédula típica usada en este tipo de estudios se presenta en la cédula 5.2. Se debe utilizar una línea para cada espacio de estacionamiento. Se deben observar todos los vehículos, privados o no, estacionados legalmente o no, siempre identificando si el estacionamiento es ilegal o no. El sumario y el análisis de los registros de las placas puede dar información acerca de la acumulación de estacionamiento. La acumulación de estacionamiento para cada lado de una cuadra se determina contando los automóviles estacionados en un determinado instante. La cédula 5.3 muestra una cédula típica de sumario de permanencia. De esta cédula se puede obtener el tiempo que cada vehículo dura estacionado en un determinado espacio: por ejemplo, si se usan headways o frecuencias de 15 minutos, para un vehículo que se observa solo en una de las rondas de chequeos, se asume que estuvo estacionado solo 15 minutos. Si el vehículo se observa en dos registros sucesivos, entonces se asume un tiempo de estacionamiento de 30 minutos.

28

Estudio de Estacionamientos

Las horas-vehículo totales son calculadas como la sumatoria de los tiempos que cada vehículo dura estacionado. Por lo tanto, si se observaron 10 vehículos tres veces en intervalos de chequeo de 30 minutos, quiere decir que cada vehículo estuvo estacionado 1.5 horas, entonces el número de horas-vehículo es de 15 durante 1 hora y media de estudio.

HRAS − VEH. = ∑i Ti donde,

Ti = tiempo que dura el vehículo y estacionado.

La duración media de estacionamiento se calcula dividiendo el total de vehículos-hora entre el número total de vehículos diferentes observados (15/10 = 1.5 horas). Nótese que esta media es levemente más alta que la media verdadera, ya que todos los vehículos estacionados no son observados, dependiendo del intervalo de recorridos. Cédula 5.2 Ejemplo de registro de placas

CEDULA DE CAMPO PARA REGISTRO DE PLACAS CIUDAD _____________ FECHA ________ AFORADO POR ____________ LADO DE LA CALLE ____________ CALLE _______________ ENTRE _________________ Y _____________________ CÓDIGOS: 000 ÚLTIMOS TRES DÍGITOS DE LA PLACA; * PARA NÚMEROS REPETIDOS DE RECORRIDO ANTERIOR; -- PARA CAJONES VACÍOS

CAJONES Y TIPO DE REGULACIÓN

HORA DE INICIO DEL RECORRIDO

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 5.3. Ejemplo de sumario de permanencia ESTACIONAMIENTO SOBRE LA VÍA SUMARIO DE CEDULA DE PERMANENCIA UBICACIÓN ___________________________________________________________________ FECHA _______________ HORA ______________ CLIMA __________________________ DURACIÓN DE ESTACIONAMIENTO INDICAR LOS RANGOS DE TIEMPO

INDICAR LA CLASIFICACIÓN DE LA ACERA PARA CADA COLUMNA Vehículos privados No. %

Vehículos pesados No. %

Vehículos privados No. %

Vehículos Pesados No. %

Vehículos Vehículos Privados Pesados No. % No. %

Vehículos Privados No. %

Vehículos Pesados No. %

Vehículos Totales Vehículos-hora totales Duración Media Sobretiempo

FECHA ____________________________________ AFORADO POR _____________________

30

Estudio de Estacionamientos

La cédula 5.4 ilustra una planilla típica para el sumario de rotación. Esta puede ser usada para resumir la rotación para cada cuadra. Cédula 5.4. Ejemplo de Sumario de Rotación ESTACIONAMIENTO SOBRE LA VÍA SUMARIO DE ROTACIÓN UBICACIÓN ____________________________________________________________________ FECHA _____________________ ROTACIÓN ENTRE ________________ Y _____________

ROTACIÓN

INDICAR NÚMERO DE CUADRA, ACERA Y TIPO DE ESTACIONAMIENTO

TOTAL DE

NÚMERO DE CAJONES

LOS

ROTACIÓN

CAJONES

HORARIA

(DURANTE

(VEHÍCULOS

TODO EL

POR CAJÓN

ESTUDIO)

POR HORA)

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Los cuadros 5.1 y 5.2 sirven de comparación de los resultados de las encuestas anteriores con datos estándar obtenidos en estudios realizados. Como regla general, cuando sea posible, se desea proveer como mínimo los valores de duración y rotación que se indican a continuación. Cuadro 5.1 Longitud de Tiempo en horas de Estacionamiento Promedio para diferentes Propósitos de Viajes Grupos de Población en Miles hab.

Viajes de Compras

Viajes de Negocios

Viajes de Trabajo

Viajes de Ventas y Servicios

Otros

Todos

5-10 10-25 25-50 50-100 100-250 250-500 500-1000 mas de 1000

0.5 0.6 0.6 0.7 1.0 1.3 1.3 1.8

0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5

2.8 3.1 3.4 3.8 3.8 4.8 4.8 5.6

0.5 0.6 0.6 0.6 0.5 0.7 1.0 1.0

0.7 0.9 1.0 1.1 1.3 1.4 1.4 1.9

1.0 1.1 1.3 1.4 1.6 1.9 2.2 3.0

Cuadro 5.2 Rotación de Estacionamientos sobre la Vía Población del Área Urbana

Rotación Promedio de Estacionamiento sobre la Vía

10000-25000 25000-50000 50000-100000 100000-250000 250000-500000 500000-1000000 mas de 1000000

6.7 6.4 6.1 5.7 5.2 4.5 3.8

Nótese que los valores ilustrados en los cuadros anteriores están basados en estudios realizados en los Estados Unidos (ver bibliografía). Valores para México pueden diferir, sin embargo, debido a la carencia de estudios en el país, estos valores pueden ser utilizados como una guía de comparación de los estudios de campo. Encuestas de Origen y Destino en Estacionamientos Uso y Descripción Para determinar los orígenes, destinos, propósitos y distancia a pie, es necesario hacer contacto personal con los choferes que se estacionan. Estas entrevistas pueden ser realizadas llevando a cabo cuestionarios personales. El propósito de las encuestas es investigar el patrón, los destinos y las distancias a pie después de estacionar de manera que se pueda medir la demanda por espacios de estacionamiento bajo la hipótesis que a todo conductor le gustaría estacionar en el lugar de destino del viaje.

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Estudio de Estacionamientos

Encuestas Personales Los sitios donde se pueden hacer este tipo de entrevistas es variado. Se pueden llevar a cabo en estacionamientos sobre la vía, en estacionamientos públicos y privados o a la salida de generadores de viajes tales como centros comerciales, edificios de oficinas, hospitales, etc. Las preguntas a serle hechas a los choferes varían de acuerdo a la actividad que realicen (estén entrando o saliendo del estacionamiento, o al origen o destino del viaje). En la figura 5.5 se ilustra una cédula típica que se utiliza para este tipo de entrevistas. Las preguntas incluyen el propósito del viaje, y el destino del chofer. Si el cuestionario se lleva a cabo en un edificio de viviendas, se le debe añadir la pregunta, ¿Reside usted aquí? Se puede preguntar también el tiempo estimado de duración de estacionamiento en el sitio. Es importante notar que las entrevistas pueden resultar costosas y que el personal usado debe estar capacitado en estudios de censo o similares. Los vehículos que ya están estacionados cuando en el momento que el entrevistador llega, se anotan como si hubieran estado estacionados por un periodo de 5 minutos antes de iniciar la encuesta. Los choferes de estos vehículos son entrevistados cuando regresan a sus vehículos y el estimado del tiempo de permanencia es obtenido, substituyendo el valor usado anteriormente. En el cuadro 5.3. que se presenta a continuación, se indican las distancias promedio de viaje a pie para choferes que se estacionan, de acuerdo con el propósito del viaje. El segundo cuadro 5.4 indica las distancias que son consideradas aceptables. Ambos cuadros sirven de comparación con los resultados obtenidos por las encuestas de origen y destino. Sin embargo, deben ser usadas solo como guía, ya que los comentarios hechos a los cuadros anteriores también se aplican para estos. Cuadro 5.3 Distancia Promedio a Pie para Propósitos de Viaje en metros. Población

Trabajo

Compras

Ventas y Servicios

25000-50000 100000-250000 500000-1000000

130 170 220

90 170 200

70 70 130

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 5.4 Criterios Sugeridos para Distancias Aceptables a Pie en metros Población

Distancia a Pie

bajo 25000 25000-50000 50000-100000 100000-250000 250000-500000 mas de 500000

100 110 150 170 230 250

Guía para Estimar la Demanda por Espacios de Estacionamientos en el Centro A continuación se presenta el cuadro 5.5 que relaciona el tipo de establecimiento en el centro de la ciudad, con el número de estacionamientos que son necesarios. Cuadro 5.5 Número de Cajones por Tipo de Uso de Suelo Tipo de Establecimiento

Bancos Bibliotecas Edificios de Servicios Médicos Supermercados Oficinas Municipales Correos Oficinas de Utilidades (Agua, Luz) Farmacias Tiendas por Departamentos Tiendas de Ropa Restaurantes Oficinas Tiendas de Variedades Hoteles

Cajones por cada 100 metros cuadrados Promedio Rango 5.4 4.1 3.8 3.7 3.6 3.4 2.9 2.9 2.8 2.5 2.1 1.5 1.1 0.6

1.8-10.8 3.9-4.3 1.1-8.6 1.4-7.5 1.2-6.0 2.0-4.9 0.4-10.7 1.4-5.5 1.4-5.1 1.1-6.3 0.9-3.3 0.4-2.9 0.6-1.9 0.4-1.0

Como se mencionó anteriormente, las tasas aquí indicadas están basadas en estudios realizados en Estados Unidos, donde el uso del transporte público es proporcionalmente mucho menor que en México. Por lo tanto, es posible que las tasas para México sean menores. Sin embargo, hasta no tener una base de datos nacional, las tasas anteriores pueden ser usadas como una guía. Determinación del Factor de Espacios de Estacionamiento para la Zona Centro Para estimar el número de espacios necesarios en la zona centro de ciudades entre 50,000 y 10 millones de habitantes, se puede aplicar el procedimiento siguiente:

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Estudio de Estacionamientos

1. Estimar el número de viajes por persona con destino al centro de la ciudad en un día 2. Estimar el porcentaje de estos viajes que se hace en modalidad automóvil particular 3. Calcular el número de destinos de viajes diarios al centro usando vehículos privados (multiplicar 1 por 2) 4. Leer el valor apropiado de “p” en la Figura 5.5. 5. Calcular el número de espacios requeridos en el centro (multiplicar 3 por 4) 6. Calcular el número adicional de espacios requeridos comparando la demanda por espacios con los espacios disponibles. Figura 5.5 Factor de Demanda para Espacios de Estacionamientos

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cédula 5.6. Tarjeta de entrevista de estacionamientos. La cédula 5.6 es usada para determinar sólo las características durante la Hora de máxima demanda. Se deja en los automóviles estacionados para que los conductores las envíen.

ENTREVISTA DE ESTACIONAMIENTOS Estimado Conductor: Por favor ayúdenos a mejorar el servicio de estacionamientos en la ciudad respondiendo las siguientes preguntas. • La razón de estacionarme en esta zona es: 1. Estoy empleado o tengo mi negocio en el centro 2. Estoy de compras (razón principal) 3. Estoy en un viaje de negocios (banco, medico, etc.) 3. Otras razones (por favor especifique)___________________________________________ • Después de estacionar mi auto, yo caminé hasta (indique la dirección del edificio visitado) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ • Yo manejé hasta este cajón desde (indique donde comenzó el viaje, la intersección más cercana, ciudad) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ • Me estacioné en este cajón por un tiempo aproximado de: ________________________ horas y __________________ minutos • Comentarios ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

La encuesta anterior tiene el problema de la respuesta, que muchas veces no es muy efectiva. La cédula 5.7 que se presenta a continuación es para efectuar la entrevista personalmente a la hora de llegada o salida del cajón de estacionamiento. Las preguntas exactas varían de acuerdo a la ocasión. La selección de los entrevistadores es esencial.

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Estudio de Estacionamientos

Cédula 5.7. Entrevistas de Estacionamientos

CEDULA DE ENTREVISTAS DE ESTACIONAMIENTO CIUDAD _______________________________ FECHA ___________________ DIRECCIÓN ______________________________________________________________________ ENTREVISTADOR______________ PROCESADO POR _____________________________________ Propósito Tiempo Estacionado

Hora de Salida

1. Trabajo 2. Compras 3. Negocios 4. Otros

Origen Placas

Destino

Uso Oficial Duración

(nombre del (nombre del edificio, dirección)

edificio, dirección)

Horas

Minutos

Distancia Caminada

Uso de Cuadros y Mapas El uso de cuadros es útil para resumir los resultados del estudio de estacionamientos. Para destinos que son generadores de viajes (centros comerciales, etc.) es conveniente que se le asignen números código para distinguirlos de estacionamientos fuera y en la vía. Sin embargo, para determinar los déficit y superávit de horas de estacionamiento, todos los destinos de estacionamientos son agregados para cuadras especificas. Este tipo de datos puede ser representado en mapas.

2. EFECTO DE ESTACIONAMIENTO SOBRE LA VÍA EN LA CAPACIDAD Estudios de capacidad han concluido que calles típicas con estacionamiento tienen sólo dos tercios de la capacidad de aquellas calles donde se prohibe el estacionamiento. El efecto de estacionamiento sobre la vía varía con el número de carriles y con la condición de sitios en el medio de la cuadra o en la intersección.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Las maniobras de estacionamiento bloquean carriles de circulación, además de utilizar un carril de la calzada. Calles locales con calzadas menores de 5 metros requieren de prohibición de estacionamientos todo el tiempo. Por lo general, se debe dejar un mínimo de 3.50 metros para la circulación de tránsito en un solo sentido y 7 metros para ambos sentidos. El cuadro 5.6 presenta una serie de requerimientos para prohibir el estacionamiento sobre la vía.

Cuadro 5.6 Criterios para la Prohibición de Estacionamientos en Calles Principales

Número Máximo de Vehículos por Hora por Carril Cuando el Estacionamiento es Permitido (una dirección de flujo) Tipo de Prohibición

Prohibición en toda la cuadra Prohibición en la intersección hasta 50 metros a ambos lados de la intersección (llegada y salida)

1 carril

2 o mas carriles

400

600

300

500

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CAPITULO VI. ESTUDIOS DE ACCIDENTES DE TRANSITO Aún y cuando la mayoría de los accidentes son causados por el comportamiento de conductores y peatones, la probabilidad de accidentes y su severidad puede ser reducida con el uso de equipos para el control de tránsito y un buen diseño geométrico. El propósito de este capítulo es describir algunas de las técnicas para procesar los datos de accidentes de manera que tengan utilidad en la ingeniería de tránsito. Este capítulo se divide en tres secciones: 1. 2. 3.

Sistema de Récord Permanentes Análisis Detallado de Accidentes Cálculo de Índice de Accidentes

1. SISTEMA DE RÉCORD PERMANENTE Resulta imprescindible obtener todos los reportes de accidentes preparados por el Departamento de Tránsito para procesarlos de manera que sean útiles para el ingeniero de tránsito. La dependencia citada, rutinariamente debe enviar copias de los reportes de accidentes a la oficina encargada de la ingeniería de tránsito. Reporte de Accidentes (fig 6.1) Entre los datos de interés para los ingenieros de tránsito se incluye lo siguiente: 1. Ubicación y dirección de viaje antes del accidente, de todos los vehículos participantes en el accidente, incluyendo los que están parados o estacionados. 2. Hora, día de la semana y fecha. 3. Tipo de accidente y forma de la colisión 4. Acciones de los conductores o peatones inmediatamente antes del accidente (estacionar, giros a la izquierda o derecha, etc.) 5. Condiciones de iluminación, condiciones ambientales y de la vía en el momento del accidente. 6. El tipo de dispositivo para el control de tránsito afectando a una o todas las unidades de tránsito involucradas en el accidente. 7. Severidad del accidente (fatal, heridos, o solo daños a la propiedad). Para los análisis de ingeniería, una de las partes más importantes del reporte (fig. 6.1) son los diagramas del accidente (fig. 6.2) que muestren las trayectorias del viaje de los vehículos inmediatamente antes del accidente.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

40

Estudios de Accidentes de Tránsito

Archivos de Accidentes Un reporte de accidentes no tiene utilidad alguna para el ingeniero de tránsito, a menos que pueda identificarse la ubicación del accidente en una intersección o en un punto a lo largo de un segmento de vía. A continuación se describen algunos de los sistemas de ubicación de accidentes mas comúnmente usados. 1. Intersección más cercana: Los accidentes son archivados en carpetas que identifiquen la intersección más cercana al punto donde ocurrió el percance. En este sistema no hay un archivo separado para los accidentes en segmentos de vía. 2. Límites Legales de la Intersección: Son archivados como accidentes en intersecciones aquellos que ocurren dentro de los límites legales de la intersección o a menos de treinta metros (30 m). Los accidentes restantes son archivados como accidentes a media cuadra, identificando la dirección apropiada. 3. Regla del Medio Kilómetro: Igual a la anterior exceptuando la distancia. Este método es predominantemente usado en medios rurales. 4. Progresiva: También en zonas rurales, se utiliza la progresiva más cercana al accidente para su ubicación. 5. Elementos Contribuyentes: Este sistema toma en consideración la relación directa o potencial de los accidentes en cada intersección con elementos que pueden contribuir al accidente. Entre los elementos contribuyentes se pueden incluir los equipos de control de tránsito, movimientos de cruce de cada uno de los vehículos involucrados con respecto a las calles transversales, peatones en cruces peatonales (marcados o no) involucrados en el accidente o que hayan influido en las acciones que ocasionaron el accidente, cambios abruptos de alineación o problemas de iluminación. Para los accidentes a media cuadra, los elementos contribuyentes incluyen accesos a edificios, coches estacionados, objetos fijos y peatones que no cruzan por cruces peatonales legales. Un archivo que incluya los elementos contribuyentes a los accidentes tiene ventajas evidentes para los ingenieros de tránsito. Un segundo tipo general de archivos utiliza coordenadas. También pueden utilizarse, cuando estén disponibles, sistemas geográficos de información y ubicación de los accidentes por nodos (intersecciones) y segmentos (medias cuadras). Procesamiento de Datos Con el uso de computadoras para el procesamiento de datos, se dispone de una serie de metodologías para el procesamiento de datos: 1. Listas periódicas de accidentes por ubicación 2. Listas periódicas de sitios con un alto número de accidentes 3. Datos tabulados detalladamente, relacionados con sitios con un alto número de accidentes para ser usados en la preparación de diagramas de colisión (ver próximas secciones). 41

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4. Sumarios especiales que relacionen la frecuencia ó el índice de accidentes al tipo de vialidad, características geométricas, condiciones de pavimento y condiciones diurnas y nocturnas. Identificación de Sitios de Alto Riesgo Se emplean cuatro sistemas generales para la identificación de sitios de alto riesgo. 1. Método del Número de Accidentes: Áreas de riesgo son seleccionadas si tienen más de un número determinado de accidentes por unidad de longitud de vía o localizados en una intersección. 2. Índice de Accidentes: Las áreas de riesgo son seleccionadas con base en accidentes por 100 MVK (millones de vehículos-kilómetro) para secciones de vía o a accidentes por MVE (millones de vehículos que entran) para intersecciones (en próximos párrafos se detalla el procedimiento para el cálculo de estos índices). 3. Control de Calidad del Índice: Este tipo utiliza cálculo estadísticos para determinar la probabilidad de que los índices por 100 MVK o MEV sean significativamente más altos que la media para sitios similares. 4. Índice/Número: Este sistema utiliza ambos el número de accidentes y el índice de accidentes. Por ejemplo, en una municipalidad o estado en particular, una intersección es seleccionada para un estudio detallado cuando el número de accidentes excede cuatro por año y la tasa por MVE excede 150. Una sección de vía es seleccionada para un estudio cuando los accidentes por kilómetro por año exceden 1.5 por año y los accidentes por 100 MVK exceden 280 por año. Los valores de los números y los índices para ser usados en cada uno de estos métodos son particulares de cada localidad, desarrollados generalmente con experiencias locales.

2. ANÁLISIS DETALLADO DE ACCIDENTES Pasos generales: 1. Obtener copias de los reportes de accidentes (fig 6.1) durante los últimos 2 años. 2. Preparar un diagrama de colisión para mostrar gráficamente detalles importantes para cada accidente. 3. Obtener datos adicionales de tránsito: a) Conteos direccionales en horas pico b) Chequeos de las velocidades en los vehículos si estas son un factor contribuyente a los accidentes c) Observación o estudio de violaciones de tránsito

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Estudios de Accidentes de Tránsito

4. En una intersección no semaforizada con tendencia a colisiones de ángulo recto, hacer un análisis de velocidad en los vehículos. 5. Chequeo de campo del área de estudio. Notar problemas de visibilidad, control, etc. 6. Utilizar los datos para seleccionar la medida mitigante mas apropiada para el área en cuestión. 7. Después de instaladas las mejoras, verificar los efectos con un seguimiento de los accidentes (estudio de antes y después) para evaluar la efectividad de las mejoras. Preparación de los Diagramas de Colisión Aún y cuando los diagramas de colisión (fig. 6.2) puedan ser preparados para medias cuadras y segmentos de vialidad, su uso más común es para intersecciones. Los elementos más importantes del diagrama, desde el punto de vista de ingeniería de tránsito, incluyen lo siguiente: 1. Maniobras de los choferes inmediatamente antes del accidente (giros a la izquierda, etc.). 2. Sendero del vehículo inmediatamente antes del accidente. 3. Indicar la existencia de condiciones inusuales (construcción, etc.) y el estado de la vía (húmedo, etc.). Es importante también indicar si el accidente tuvo lugar durante la noche. En el diagrama, para cada accidente individual, es conveniente mostrar el día de la semana, además de la fecha y la hora del accidente. Todos los accidentes relacionados con la intersección deben mostrarse en el diagrama, independientemente de su verdadera ubicación. El diagrama no se dibuja a escala. Los alcances (colisiones por detrás) que ocurran al final de la cola en una intersección controlada, se incluyen esquemáticamente como si hubieran ocurrido en la intersección. Es importante incluir en el diagrama, si es posible, los vehículos no involucrados en el accidente que hayan contribuido de alguna forma con la colisión.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 6.2. Diagrama de Colisión

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Estudios de Accidentes de Tránsito

3. CÁLCULO DE LOS ÍNDICES DE ACCIDENTES Existen tres tipos básicos de comparaciones: 1. Estudios paralelos (entre diferentes sitios o áreas durante el mismo período de tiempo) 2. Estudios de seguimiento (estudios de antes y después, entre diferentes períodos de tiempo en el mismo sitio o área) 3. Estudios condicionales (entre características físicas de la vialidad, indiferentemente de la ubicación y período de tiempo, ocurrencia) En las comparaciones hechas se deben incorporar medidas de cambios en exposición (índices de accidentes que tomen en cuenta la exposición de vehículos a la ocurrencia de accidentes). El cálculo de los índices de accidentes de manera que se tome en cuenta la exposición de los vehículos a los accidentes, tienen como base uno de los siguientes: 1. 2. 3. 4.

Por millones de vehículos que entran (MVE) Por 100 millones de vehículos-kilómetros de viaje (100 MVK) Por 10000 vehículos registrados Por 100000 habitantes.

Las dos primeras bases son las de mayor utilidad para el ingeniero de tránsito. La ecuación estándar para el cálculo de índices de accidentes es: Índice = (N° de accidentes X base) / (exposición) Cálculo de Índices de Accidentes para Intersecciones A continuación se muestran los cálculos para determinar los índices de accidentes para una intersección:

  Indice =  ∑ accidentes  × 10 6 ÷ [VEID × 365] 1año  donde, VEID = volumen que entra a la intersección diariamente (en 24 horas)

Cálculo de Índices de Accidentes para Secciones de Vía A continuación se muestra la fórmula usada para el cálculo de índices de accidentes para segmentos de vías:

  Indice =  ∑ accidentes  × 10 8 ÷ [TVKV ] 1año 

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

donde, TVKV = total de vehículos-kilómetros de viaje. TVKV es igual al tránsito promedio diario anual multiplicado por la longitud de la ruta y el número de días en el estudio.

Análisis de la Efectividad de Mejoras en la Seguridad Vial (Estudios de Antes y Después) Este tipo de estudios es usado en la ingeniería de tránsito no sólo para evaluar mejoras en la seguridad vial, sino también para evaluar medidas operacionales. El uso de este tipo de estudios es apropiado cuando se puede asumir que, de no haber hecho la mejora, las condiciones de la vialidad permanecerían iguales (alta accidentalidad, altas demoras, etc.). Para los efectos de accidentes, este tipo de estudios se basa en los cambios en el número de accidentes ocurridos, el cambio de índices, o el porcentaje de cambio. Para accidentes, el porcentaje de cambio se calcula de la siguiente forma:

Cambio =

∑ Accidentes − ∑ Accidentes

antes

después

∑ Accidentes

× 100

antes

Cuando se comparan los resultados de un estudio de "antes y después" es imperativo que se investigue la significancia estadística de los resultados. La significancia estadística de los resultados se puede investigar usando diversos métodos estadísticos.

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CAPITULO Vll. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS En estudios de tránsito, después que los datos han sido recolectados en el campo, la información debe ser procesada para ser analizada. La evaluación de los resultados de los estudios debe ser evaluada utilizando el método estadístico apropiado. Tanto los estudios de campo como los análisis estadísticos deben ser llevados a cabo con propiedad, de manera que las condiciones de tránsito prevalecientes sean conocidas.

1. PROCESAMIENTO DE LOS DATOS Cuando los datos son agrupados sistemáticamente de acuerdo con la frecuencia con que ocurren (como por ejemplo la agrupación de velocidades en un estudio de velocidades instantáneas), la tabulación resultante es una distribución de frecuencias. Si la recolección de información está basada en el tiempo de ocurrencia de los eventos (como el paso de vehículos en un estudio de volúmenes de tránsito), entonces el arreglo de los valores resultantes se define como una serie de tiempo o una distribución basada en tiempo de ocurrencia del evento. Cuando los datos son organizados de acuerdo a la ubicación geográfica (como la ubicación de accidentes en un plano de vialidades), la distribución es llamada distribución espacial. Todas estas distribuciones se usan comúnmente en ingeniería de tránsito. Distribución de Frecuencias Desarrollar un cuadro de frecuencias es una manera conveniente de agrupar los datos para los efectos de la ingeniería de tránsito. Para desarrollar el cuadro es necesario seleccionar los grupos o clases. Si se seleccionan demasiados o muy pocos grupos, se pueden perder muchos detalles en la reducción de datos. En general, el número apropiado de clases o grupos varía entre 8 y 20. Después de que los datos de campo han sido recolectados, la variación total entre las medidas se determina substrayendo el valor mas bajo del valor más alto. Esta variación se divide entre 8 y 20 para estimar los tamaños máximos y mínimos de los grupos respectivamente, de manera que sean razonables para los datos observados. Después de haber seleccionado el tamaño de los grupos dentro de los límites de los valores mínimos y máximos, los límites de los grupos son seleccionados, de manera que se defina el número de datos muestreados que están contenidos en cada grupo. Los límites de los grupos se escriben con la misma precisión de los datos aforados originalmente. El valor medio es el punto medio del grupo en cuestión. En el cuadro 7.1 se muestra un ejemplo de un cuadro de frecuencias típico para velocidades instantáneas. Como se observa en el cuadro, después que los límites de las clases o grupos han sido definidos, cada observación del campo se coloca en su grupo apropiado. Sumando el número de entradas de cada clase o grupo, se obtiene la frecuencia de los eventos para cada clasificación en el estudio de tránsito. El cuadro resultante de eventos en los diversos grupos es la distribución de frecuencias.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 7.1 Distribución de Frecuencias para Velocidades Instantáneas (Fuente: Traffic Engineering Studies, Paul Box y J. Oppenlander)

Fronteras

Limites de

Valores Medios

Grupos 27,5

Grupos

de Grupos

Frecuencia s de los Grupos

28 - 29

28,5

0

0.000

30 - 31

30,5

1

0.005

32 -33

32,5

2

0.011

34 - 35

34,5

14

0.075

36 - 37

36,5

7

0.038

38-39

38,5

20

0.108

40-41

40,5

38

0.204

42-43

42,5

29

0.156

44-45

44,5

35

0.188

46-47

46,5

15

0.081

48-49

48,5

12

0.065

50-51

50,5

9

0.048

52-53

52,5

4

0.022

54-55

54,5

0

0.000

186

1.000

Frecuencias Relativas

29,5 31,5 33,5 35,5 37,5 39,5 41,5 43, 5 45,5 47,5 49,5 51,5 53,5

Frecuencias Acumuladas Número

Relativa

0

0.000

1

0.005

3

0.016

17

0.092

24

0.129

44

0.237

82

0.441

111

0.597

146

0.785

161

0.866

173

0.930

182

0.979

186

1.000

55,5 Totales

Nótese, que el 86.6 percentil está aproximadamente en 47.5 kph. Esta es la velocidad que es excedida sólo un 13.4% de las veces. El uso de percentil tiene mucha aplicación en la ingeniería de tránsito. La distribución de frecuencias relativa se obtiene dividiendo los eventos de cada grupo entre el tamaño de la muestra. Nótese que la sumatoria de las frecuencias relativas debe totalizar 1.0. El uso de frecuencias relativas, expresadas como proporciones o porcentajes, permite la comparación directa de los resultados obtenidos por diversos estudios con diferentes tamaños de muestra. La distribución de frecuencias acumuladas provee una lista de la frecuencia total de las observaciones que son mayores o menores que un valor específico. Por lo tanto, la

48

Análisis Estadísticos

distribución de frecuencias acumuladas se puede obtener indiferentemente comenzando al principio o al final del cuadro de frecuencias. La distribución de frecuencias acumuladas se obtiene directamente de la distribución de frecuencias, como se muestra en el cuadro. Distribución de Series de Tiempo Los eventos que son observados y de los cuales se anota el instante exacto de su ocurrencia, son recolectados a lo largo de períodos de tiempo y su tabulación produce distribuciones de series de tiempo. El intervalo de tiempo adecuado para recolectar los datos se selecciona de acuerdo al propósito del estudio y puede variar de segundos a varios años de duración. Distribuciones Espaciales Muchas veces la información de tránsito se presenta con referencia a ubicaciones geográficas específicas. Tal es el caso de accidentes sobre segmentos de vía, inventarios de dispositivos para el control de tránsito sobre planos de la ciudad, etc.

2. ESTADÍSTICAS DESCRIPTIVAS El objetivo de las estadísticas descriptivas es describir un conjunto de datos de un muestreo utilizando pocos valores. En otras palabras, es un sumario que incluye la tendencia central, la variabilidad y la forma de los datos. Tendencia Central Existen varias medidas para describir la tendencia central de un conjunto de observaciones. Las mas comúnmente usadas son: 1. Media aritmética 2. Mediana 3. Moda Por lo general, la media está ubicada cerca del centro de la distribución de los datos en cuestión. La medida de tendencia central más comúnmente utilizada es la media aritmética. La siguiente ecuación ilustra su cálculo:

X = donde,

∑X

i

N

X = media aritmética ΣXi = sumatoria de todas las observaciones N = número de observaciones

Si las medidas han sido colocadas en grupos como en el caso de las distribuciones de frecuencias, entonces la media aritmética se calcula usando la siguiente ecuación:

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

x=

∑(f u ) ∑f i

i

i

donde,

∑ ( f u ) = suma de los productos de las frecuencias y el valor medio de los grupos para todos i i

∑f

los grupos. i

=

suma de las frecuencias para todas las clases

La mediana representa el valor medio de una serie de medidas que han sido ordenadas en orden de magnitud. Si el número de observaciones es impar, entonces la mediana es el valor del medio en la lista de medidas en orden de tamaño. Sin embargo, la mediana es definida como la media aritmética de los dos valores medios si el número de medidas es par. El valor del 50 percentil es igual a la mediana, esto quiere decir que la mitad de las observaciones se encuentran a cada lado de la media. La mediana es una medida útil porque es menos afectada por los valores extremos que la media aritmética. La moda define el valor que ocurre con la mayor frecuencia en la distribución de las medidas. No es un valor muy confiable para muestreos pequeños porque varios valores pueden ocurrir aleatoriamente con la misma frecuencia. A medida que el tamaño del muestreo es mayor, los valores de la mediana y de la moda se hacen mas confiables. Variabilidad Otro valor estadístico descriptivo es la variabilidad o dispersión de los datos de un muestreo en particular. En sumatorias de datos para ingeniería de tránsito se usan a menudo las siguientes medidas de variabilidad: 1. Rango 2. Desviación estándar El rango es relativamente fácil de calcular, sin embargo, la desviación estándar es una medida de variabilidad mucho mas confiable. El rango es el intervalo entre la mas pequeña y la mas grande de las observaciones y se calcula de la siguiente forma:

R=

X

max

−

X

min

donde, R = rango Xmax= valor máximo de las mediciones Xmin= valor mínimo de las mediciones El rango depende mucho del tamaño del muestreo y es demasiado sensible a medidas excepcionales o erráticas. El rango no puede ser usado para comparaciones.

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Análisis Estadísticos

La medida de variabilidad mas importante es la desviación estándar, que es la raíz cuadrada de la varianza. Para datos no agrupados (que no están agrupados en función de la frecuencia con que ocurren), la desviación estándar esta dada por:

s=

∑ (X

−X) N −1

2

i

donde, s = desviación estándar X = media aritmética X i = observación número "i". N = número de observaciones

La siguiente ecuación para desviación estándar es aplicable cuando la información ha sido procesada en un formato de grupos, y frecuencia de ocurrencia de estos grupos:

( fu) ∑ fu − ∑ f ∑ s= f − ∑ 1

2

i i

i i

i

i

donde, s = desviación estándar ui = valor medio del grupo "i" f i = frecuencia del grupo "i"

Si la forma de los datos se aproxima a la forma de una distribución normal, entonces pueden obtenerse múltiplos de la desviación estándar a cada lado de la media, de manera que representen los límites dentro de los cuales se encuentran varios porcentajes de los valores totales en un muestreo en particular. Por ejemplo, dentro de los límites definidos por una, dos o tres veces la desviación estándar a los lados de la media, se encuentran el 68.3%, 95.5% y el 99.7% de todas las observaciones (ver Cuadro 7.1) definiendo los percentiles. Inferencia Estadística Para la interpretación de los resultados de los estudios de ingeniería de tránsito, pueden usarse varias técnicas de inferencia estadística. La inferencia estadística permite la generalización de resultados de un muestreo para describir la población o universo de donde proviene el muestreo. Para el desarrollo de inferencias estadísticas se usan probabilidades. A continuación se presentan algunos métodos usados para inferencias estadísticas. Mas información de la materia se presenta en cualquier texto de estadística. Valores estadísticos son usados para describir una población entera. Sin embargo, la validez de esta descripción depende de la confiabilidad de los datos y de lo representativos de la población que tratan de describir. Los requerimientos para un muestreo representativo son:. 1. La muestra debe ser seleccionada sin sesgo 2. Los componentes del muestreo deben ser completamente independientes los unos a los otros 3. No deben haber diferencias entre las áreas de donde se recopilan los datos. 51

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

4. Las condiciones deben ser las mismas para todos los elementos que constituyen el muestreo. Confiabilidad del Muestreo Asumiendo que el muestreo ha sido recopilado sin sesgo alguno, es posible calcular el error debido al azar por medio del cálculo de intervalos. El cálculo del intervalo de la media de una población en particular tiene mucha utilidad para ciertos estudios de ingeniería de tránsito. Los intervalos de la media de una población están dados por la siguiente inecuación:

X− donde,

tα s t s 5 seg) = 0.81

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CAPITULO VlII. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL TRANSITO 1. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO Estos conceptos se aplican a los sistemas de transporte para análisis, tanto de diseño como de operación. Para los especialistas en transporte urbano, los sistemas en cuestión son: autopistas urbanas, vías urbanas (arterias y calles), intersecciones Semaforizadas o no, infraestructura para autobuses y transporte público, infraestructuras peatonales y para ciclistas. La capacidad depende de las unidades en cuestión (peatones, vehículos particulares, transporte público, etc.), el periodo de tiempo, y el área de la infraestructura en cuestión (carriles, ancho de la calzada, etc.). El nivel de servicio es un intento en describir las condiciones operacionales del volumen del tránsito tal y como las percibe el usuario. Originalmente, el concepto de nivel de servicio era definido como una manera cualitativa de medir las condiciones operacionales de una vialidad. Esta medida cubriría idealmente factores como velocidad, tiempos de viaje, demoras, libertad de maniobras, interrupciones del tránsito, comodidad y conveniencia y, seguridad. Para los especialistas de transporte, las medidas cuantitativas de estos factores son los de importancia; sin embargo, el concepto de los niveles de servicio es de utilidad para la comunicación con el público en general. Para cada tipo de infraestructura se definen seis categorías de niveles de servicio, del “A” al “F”. El nivel de servicio “A” se refiere a condiciones de volumen libre. El nivel de servicio “E” se refiere a condiciones de volumen a capacidad y el nivel de servicio “F” a condiciones de congestión crítica. En ingeniería de tránsito existen dos tipos definidos de infraestructura: vías de flujo continuo y de flujo discontinuo. Las definiciones de cada una se dan a continuación. Flujo Continuo Las vías de flujo continuos no tienen elementos fijos que sean obstáculo al volumen de tránsito y que provoquen interrupciones, tales como semáforos, altos, etc. Vías de Flujo Continuo Los siguientes son ejemplos de vías de volumen continuo: •

• •

Autopistas - Tramos Básicos de Autopistas - Áreas de Entrecruzamiento - Enlaces - Sistemas de Autopistas Carreteras de Carriles Múltiples Carreteras de Dos Carriles

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Flujo Discontinuo Las vías de flujo discontinuo tienen elementos fijos que provocan la interrupción del tráfico de manera periódica. Estos elementos son: semáforos, señales de alto, y otros tipos de control. Estos mecanismos producen paradas del tránsito, indiferentemente de la cantidad de vehículos que existe. Infraestructura de Flujo Discontinuo Las siguientes son ejemplos de infraestructura de flujo discontinuo: • • • • • •

Intersecciones Semaforizadas Intersecciones no Semaforizadas (controladas por señales de alto y ceda el paso) Arterias Transporte Público Peatones Bicicletas

En el cuadro 8.1 que se muestra a continuación se indican los parámetros técnicos para determinar la calidad de operación de cada una de los tipos de vías. Cuadro 8.1 Parámetros Técnicos para la determinación del Nivel de Servicio Tipo de Vía

Parámetros Técnicos

Autopistas Tramos Básicos Áreas de Entrecruzamiento Enlaces Carreteras de varios carriles Carreteras de carriles múltiples

Densidad (veh/km/carril) Velocidad de viaje promedio (kph) Tasas de Volumen (vph) Densidad (veh/km/carril) Porcentaje de Demoras (%), Velocidad de viaje promedio (kph)

Intersecciones Semaforizadas

Demora promedio individual (tiempo parado, seg./veh.)

Intersecciones no semaforizadas Arterias Transporte Público Peatones

Capacidad de Reserva (vph) Velocidad de viaje promedio (kph) Factor de Carga (personas/asiento) 2 Espacio (m /peatón)

DEFINICIONES Las siguientes definiciones son comúnmente usadas en Ingeniería de Tránsito: Volumen: Cantidad de vehículos que pasa sobre una sección de vía durante un periodo de tiempo. VDPA: Volumen diario promedio anual VDPA = (Volumen Anual Total)/365

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Características Generales del Tránsito

VDP: Volumen diario promedio VDP = Volumen Total en “N” días/ N Volumen en Hora de Máxima Demanda: Es el cantidad de vehículos que pasa sobre una sección de vía durante 60 minutos consecutivos. VHDD: Volumen Horario Direccional de Diseño VHDD = VDPA x K x D donde,

K = % de VDPA en la hora de máxima demanda D = % de volumen en la hora de máxima demanda en la dirección mas marcada.

Tasa de Flujo: Expresión horaria del de la cantidad de vehículos que pasa por una sección de vía por un periodo menor a una hora El cuadro 8.2 que se muestra a continuación ilustra la diferencia entre volúmenes aforados y tasa de volumen. Cuadro 8.2 Volúmenes Observados y Tasa de Volumen Tiempo

Conteo

Tasa de Volumen (vph)

5:00 - 5:15 5:15 - 5:30 5:30 - 5:45 5:45 - 6:00

250 300 275 250

1000 1200 1100 1000

Volumen Horario

1075 vph

Factor de la Hora de Máxima Demanda: relación del volumen de la hora de máxima demanda a la tasa de volumen máxima dentro de la hora pico FHMD = (Volumen en la Hora de Máxima Demanda) / (4 x Vol. Max. 15 min.) Rango

0.25 ≤ FHP ≤ 1.0

Velocidad: Tasa de movimiento del tránsito Velocidad de Punto: Velocidad a la cual un vehículo pasa un punto en la vía. Velocidad de Marcha: Distancia total recorrida dividida por el tiempo requerido en recorrerla. Velocidad de Marcha Promedio: Distancia total recorrida por todos los vehículos en el volumen de tránsito, dividida por el tiempo de viaje total para todos los vehículos. Velocidad de Proyecto: Es la velocidad máxima (segura) que se puede mantener sobre un tramo especifico de vía cuando las condiciones son lo suficientemente favorables para que las características de diseño de la vía gobiernen la operación del vehículo.

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Densidad: Cantidad de vehículos ocupando un tramo de vía en un instante dado (VPK) Capacidad de Vías Rápidas Máxima tasa de volumen sostenida por 15 minutos a la cual el tránsito circula por una sección determinada en una dirección, con condiciones prevalecientes. Condiciones Prevalecientes: Son las condiciones en las cuales se encuentra la arteria, afectando el volumen de vehículos. Condiciones de la Vía - Geometría que afecta la capacidad • Cantidad y ancho de los carriles de circulación • Obstrucciones laterales • Velocidades de proyecto • Pendientes • Configuración de carriles de circulación

Condiciones de Tránsito - Características de tránsito que afectan la capacidad. • Composición de tránsito • Distribución de carriles de circulación • Características de los conductores

Condiciones Ideales Son las condiciones ideales (con las cuales la capacidad de la vía es máxima) para el volumen de vehículos: • Carriles de circulación de ancho de 3.65 m. • Con acotamientos adecuados y sin obstáculos laterales en 2.00 m a partir de la orilla de la calzada. • Vehículos ligeros únicamente en la corriente del tránsito • Usuarios regulares • Pendientes 0%

2. VÍAS DE FLUJO CONTINUO La definición de este tipo de vías se dio anteriormente. En esta sección se discuten las condiciones matemáticas que describen el volumen de tránsito en este tipo de infraestructura vial. En la figura 8.1 se ilustra la relación entre volumen, velocidad y densidad. A medida que el volumen crece, la velocidad tiende a decrecer y la densidad se incrementa. En el punto donde se alcanza la capacidad, la tasa de volumen es máxima. Si las condiciones de operación comienzan a deteriorarse (congestión) con frecuentes paradas (volumen forzado), tanto la velocidad como el volumen comienzan a reducirse, mientras la densidad continua aumentando. Los puntos donde ocurre la congestión en la figura, se denominan velocidad crítica, densidad crítica o punto de capacidad.

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Características Generales del Tránsito

Volume n (q)

Figura 8.1. Condiciones de densidad, velocidad y volumen. Pendie nte = d q = 0

qm

dk

q= Uf (K - K(2)) Kj

0 0

Km

Densidad Kj

Ve locidad

Ve loc ida d (u)

Ut

Ut

Um

q= Kj(U - U(2)) Ut

Pendie nte = d q = 0 du

Um

0

0 0

Km

0

Kj

Densidad (k)

qm

Vo lumen (q)

Condiciones de Velocidad - Volumen - Densidad Tal y como se definió anteriormente, la densidad es la cantidad de vehículos que ocupan una longitud de vía especifica en un espacio de tiempo determinado. Se expresa en términos de vehículos por kilometro (veh/km) e influye en la habilidad que tiene el conductor para maniobrar y cambiar de carriles de circulación. La relación matemática esta dada por: q=uxk donde, q = tasa de volumen en vehículos por hora, vph u = velocidad promedio, en kph k = densidad en veh/km Velocidad - Densidad (Modelo Lineal) La relación entre la velocidad y la densidad esta dada por la siguiente ecuación: u = u f ( 1 - k / kj )

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

donde, u = velocidad promedio, en kph uf = velocidad de volumen libre, en kph k = densidad, en veh/km kj = densidad máxima, completamente congestión, en veh/km. Nótese en la ecuación de la recta que a medida que aumenta la densidad, la velocidad decrece. Volumen - Densidad La relación entre volumen de tránsito y densidad esta dada por la siguiente ecuación: q = uf ( k - k2 / kj ) donde, q = tasa de volumen, en vph. Nótese que la relación corresponde a la ecuación de una parábola, que alcanza un máximo cuando k = km, que es la densidad crítica, y luego, a medida que la densidad aumenta, el volumen disminuye. La densidad crítica, km, esta dada por la siguiente ecuación: dq/dk = uf ( 1 - 2k / kj ) = 0 km = kj / 2 Volumen - Velocidad La relación entre volumen y velocidad esta dada por: q = kj ( u - u 2 / u f ) Al igual que la ecuación que relaciona a la densidad con el volumen, esta también corresponde a una parábola que alcanza el volumen máximo (qm, capacidad) cuando la velocidad es igual a um (velocidad crítica). La velocidad crítica, um, esta dada por la siguiente ecuación: dq/du = kj (1 - 2u/uf ) = 0 u m = uf / 2 La capacidad o volumen máximo, qm, esta dada por la siguiente relación: qm = um x km qm = ( uf x kj ) / 4

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Características Generales del Tránsito

3. CONDICIONES DE CONGESTIÓN La congestión se produce como el resultado de la demanda de tránsito excediendo la capacidad de la vía. La congestión puede deberse a excesiva demanda o a reducción de la capacidad de la vía. La Figura 8.2 ilustra un caso de congestión. En ella se representa a la cantidad de vehículos que pasan por un punto de una vía como una función del tiempo. La pendiente de la línea recta representa la capacidad de la sección de autopista en un determinado momento. Mientras la demanda de tránsito sea menor o igual a la capacidad hay poca congestión. Sin embargo, cuando la tasa de llegadas comienza a exceder a la capacidad en el instante t1, se forma un “congestionamiento” y los vehículos comienzan a acumularse formando una cola a partir del punto en que se produce la restricción hasta el instante t2 que es cuando la demanda se convierte en mayor a la capacidad. Las condiciones de congestión continúan hasta el instante t4, que es cuando el tránsito acumulado en el congestionamiento se disipa. El área entre las curvas de capacidad y demanda de tránsito durante condiciones de congestión es la demora total que resulta del congestionamiento. Figura 8.2. Relación entre Demanda de Tránsito, Capacidad y Congestión.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Análisis de Entradas y Salidas al Sistema Demoras Totales, D (veh-hr): Área entre las curvas de demanda y capacidad Demoras Promedio, D (horas): D = D / Total de Vehículos Longitud Promedio de la Cola, Q (vehículos): Q = D / Periodo de Congestión Lo discutido anteriormente se ilustra con el ejemplo que a continuación se muestra. En el cuadro 8.3 se indica la demanda y la capacidad de la condición de congestionamiento. Los datos se gráfica en la figura 8.3.

Cuadro 8.3 Demanda y la Capacidad de la Condición de Congestionamiento

Tiempo (t) 0 0.25 1.00 2.00 2.92

∆t 0.25 0.75 1.00 0.92

Tasa de Volumen V C 5500 3000 5500 4500 4500 4500 3000 4500 -

V 1375 5500 10000 12750

D = 2835.6 / 12750 = 0.22 horas Q = 2835.6 / 2.92 = 971 vehículos

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C 750 4125 8625 12750

Q 625 1375 1375 0

D 78.1 750 1375 632.5

Características Generales del Tránsito

Figura 8.3. Análisis de entradas y salidas, ejemplo numérico.

El comportamiento del tránsito en una autopista con un segmento donde se produzca congestionamiento se ilustra en la figura 8.4. El fenómeno se conoce como olas de choque. En la figura 8.4 se describe el efecto del congestionamiento sobre la velocidad, la densidad y el volumen. Como se indica en la figura, inmediatamente antes del congestionamiento la velocidad disminuye, la densidad aumenta y el volumen disminuye. Inmediatamente después del congestionamiento se produce el fenómeno de ola de expansión: la velocidad es mas alta de lo normal, la densidad mas baja, mientras la tasa de Volumen es la misma del congestionamiento. Después de un lapso de tiempo, las condiciones de velocidad, densidad y volumen vuelven a la normalidad.

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Figura 8.4. Comportamiento del Tránsito en un Congestionamiento.

A continuación se muestra en el ejemplo el uso de las relaciones matemáticas del volumen de tránsito en la descripción de un congestionamiento. Ejemplo Cálculo de olas de choque con respecto a la curva volumen-densidad (ver figura 8.5). El punto D representa las características de un grupo de vehículos que siguen a un camión muy lento (7.2 kph) y donde no se permite cambios de carriles. Las condiciones de tránsito en el punto B son de volumen libre. la línea limite (ola de choque) entre el volumen libre (B) y el volumen congestionado (D) se mueve a una velocidad de 4.8 kph (velocidad de crecimiento de la cola). 68

Características Generales del Tránsito

Si el camión sale del sistema, las características de volumen en el punto C prevalecen y la ola de choque entre el volumen en congestión (D) y el volumen máximo (C) se movería a una velocidad de 16.8 kph. Olas de Choque ua = velocidad en la región A ub = velocidad en la región B uo = velocidad de la Ola uo = ( qb - qa ) / ( kb - ka ) ub = 1800 / 50 = 36 kph ud = 1224 / 170 = 7.2 kph uo = - 4.8 kph Tasa de Crecimiento de la Columna = ud - uo = 7.2 - (-4.8) = 12 kph Longitud de la cola en 15 minutos = 12 x 0.25 = 3 km No. de vehículos en la cola = (3)(kd) = (3)(170) = 510 veh. Cuando la longitud de cola se disipa, las características de volumen en el punto C prevalecen: Parte de atrás de la cola se mueve a - 4.8 kph Parte de adelante de la cola se mueve a - 16.8 kph La cola de 3 km se disipara en 3 / ( - 4.8 - (- 16.8)) = 0.25 horas

Figura 8.5. Curva Volumen - Densidad de un Congestionamiento. Volumen

Densidad 69

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4. INTRODUCCIÓN A VÍAS RAPIDAS Los análisis de capacidad de autopistas se realizan por lo general para cada uno de sus componentes: segmentos básicos, áreas de entrecruce y rampas. Para rampas de entrada, la influencia de la maniobra de incorporación es aproximadamente de 200 m antes a 800 m después del punto de intersección autopista-rampa. Para las enlace de salida, la influencia de la maniobra de desincorporación es de aproximadamente 800 m antes y a 200 m. después del citado punto de inflexión. Para las áreas de entrecruzamiento, la influencia es de aproximadamente 200 m a cada lado del área crítica. Las áreas de influencia para cada uno de los componentes de una autopista se ilustran en la Figura 8.6.

Figura 8.6. Áreas de Influencia de los Componentes de una Autopista

Condiciones Básicas Las condiciones básicas que se muestran a continuación están basadas en la suposición de buenas condiciones de pavimento, sin accidentes, buen clima, colas en los eventos de congestión. Tasa de Volumen de Servicio Máximo FSMi = cj x (v/c)i,j donde, cj = capacidad ideal de la sección de vía expresa con la velocidad de diseño “j”. (v/c)i,j = relación de volumen capacidad máxima asociada con LOS “i” para la velocidad de diseño “j”.

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Características Generales del Tránsito

Tasa de volumen de Servicio FSi = FSMi x N x fA x fvp x fp FSi = cj x (v/c)i,j x N x fA x fvp x fp donde, N = número de carriles en una dirección fA = factor de ajuste del ancho del carril fvp = factor de ajuste de vehículos pesados fp = factor de ajuste de la población de conductores

Componentes de Vías Rápidas Tramos Básicos Los niveles de servicio para secciones básicas de autopista están basados en la densidad de tránsito. La Figura 8.7 muestra la relación velocidad/Volumen en condiciones ideales para los segmentos básicos. Nótese que para la mayoría de las autopistas se considera que la capacidad es de 2,000 vphpc (vehículos/hora/carril). Figura 8.7. Relación velocidad/Volumen de segmentos básicos. Condiciones ideales.

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Áreas de Entrecruzamiento Una área de entrecruzamiento se define como el cruce de dos o mas volúmenes de tránsito que viajan en la misma dirección general. En la Figura 8.8 se ilustran algunos tipos de estos cruces.

Figura 8.8 Segmentos Básicos y Areas de Entrecruce

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Características Generales del Tránsito

Enlaces Los puntos críticos de los efectos de las enlaces en las autopistas son los puntos de incorporación (rampas de entrada) y desincorporación (rampas de salida).

Sistemas de Vías Rápidas Análisis Combinado de Segmentos de Vías Rápidas (a) DISEÑO Paso 1:

Paso 2:

Establecer el nivel de servicio para el diseño, el volumen de demanda, características del tráfico, alineación vertical y horizontal y ubicación aproximada de las rampas. Determinar el número de carriles requerido para cada segmento básico de autopista • Secciones entre rampas e intersecciones mayores • Pendientes significativas • > 400 mts, P ≥ 3% • > 800 mts, P < 3%

Paso 3: Analizar los enlaces • Aisladas • Con rampas adyacentes después del conflicto • Con rampas adyacentes antes del conflicto Paso 4: Analizar las secciones de entrecruce Paso 5: Alterar el diseño y repetir los pasos 2, 3 y 4 hasta que los resultados sean satisfactorios

(b) ANÁLISIS Paso 1: Determinar el nivel de servicio para cada segmento básico de autopista Paso 2: Determinar el nivel de servicio para cada rampa • Aislada • Con rampa adyacente después del conflicto • Con rampa adyacente antes del conflicto Paso 3: Determinar los niveles de servicio para las secciones de entrecruce

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CAPITULO IX. CAPACIDAD DE INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS 1. INTRODUCCIÓN Capacidad: Es la tasa de volumen máximo que puede pasar por una intersección desde un acceso, bajo condiciones prevalecientes. Condiciones Prevalecientes: Son condiciones existentes que influyen directamente en la capacidad de las vías. Estas se enumeran a continuación: a) Condiciones del Tránsito: Volúmenes de tránsito, porcentaje de vehículos que giran a la izquierda, porcentaje de vehículos que giran a la derecha, porcentaje de vehículos pesados, cantidad de autobuses, estacionamiento sobre la vía, volumen de peatones, factor de hora de máxima demanda (FHMD), y tipo de llegadas. b) Condiciones de la Vía: Cantidad de carriles de circulación, ancho de los carriles, pendientes, y uso de los carriles de circulación. c) Condiciones de Semaforización: Fases, tiempos de las fases, tipo de control, y progresión. Niveles de Análisis: Existen dos tipos de análisis en la metodología del Highway Capacity Manual (HCM). Estos se mencionan a continuación. (a) Análisis Operacional: el análisis operacional del HCM se divide en cinco módulos: 1. Módulo de Entradas: • Condiciones Geométricas • Condiciones de Tránsito • Condiciones de Semaforización 2. Módulo de Ajustes de Volúmenes de Tránsito: • Factor de Hora de Máxima Demanda • Establecimiento de grupos de carriles de circulación • Asignación de Volúmenes de tránsito a los grupos de carriles de circulación 3. Módulo de Tasas o Índices de Saturación: • Flujo de Saturación Ideal • Ajustes 4. Módulo de Análisis de Capacidad: • Cálculo de las capacidades de los grupos de carriles de circulación • Cálculo de las relaciones volumen/capacidad de los grupos de carriles de circulación • Reunir los resultados

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5. Módulo de Nivel de Servicio: • Cálculo de las demoras de los grupos de carriles de circulación • Reúnen las demoras • Determinar los niveles de servicio (b) Análisis de Planeación: En el análisis de planeación sólo se realizan dos actividades. En este nivel de análisis no se obtienen niveles de servicio. Sin embargo se obtienen criterios acerca de la intersección con respecto a su funcionamiento (funciona bajo capacidad, cerca de la capacidad o sobre capacidad). • Suma de volúmenes críticos por carril • Verificar la capacidad de la intersección. A continuación se discuten con más detalle los módulos del análisis operacional.

2. MÓDULO DE ENTRADA En este módulo se recopilan los datos necesarios para efectuar un análisis operacional. Como se indicó anteriormente, para la evaluación operacional de intersecciones es necesario conocer las condiciones geométricas, de tránsito y de semaforización de la intersección bajo estudio. A continuación, en el cuadro 9.1, se enumeran los datos que son necesarios para cada una de las condiciones: Cuadro 9.1. Datos Necesarios para la Evaluación de Intersecciones Semaforizadas Tipo de Condición

Condiciones Geométricas

Condiciones de Tránsito

Condiciones de Semaforización

Datos Necesarios • • • • •

Tipo de Área Número de Carriles Ancho de Carriles (mts) Pendientes (%) Existencia de Carriles Exclusivos para giros a la izquierda o derecha. • Longitud de los carriles de giro • Condiciones de Estacionamiento • Volúmenes por movimiento izquierda, derecha y derecho en vehículos por hora (vph) • Factor de Hora de Máxima Demanda (FHMD) • Porcentaje de Vehículos Pesados • Volumen de Peatones Conflictivos (peat. /hora) • Número de Autobuses que se paran en la intersección • Actividad de Estacionamiento en maniobras de estacionamientos por hora • Tipo de llegada • Longitud del ciclo en segundos • Tiempos Verdes en segundos • Operación del semáforo (actuado vs. fijo) • Actuación para Peatones • Tiempo Verde Mínimo para Peatones • Plan de Fases

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Tipos de Llegadas Tipo 1: El peor. Una columna densa que llega al principio de la fase roja. Tipo 2: Columna densa que llega a la mitad de la fase roja o una columna dispersa que llega durante toda la fase roja. Tipo 3: Llegadas aleatorias, generalmente regidas por una distribución de Poisson. Tipo 4: Columna densa que llega a la mitad de la fase verde o una columna dispersa que llega durante toda la fase verde. Tipo 5: El mejor. Una columna densa que llega al inicio del verde. Tipo 6: Este tipo de llegadas esta reservada para progresiones de calidad excepcional, en rutas con características de progresión ideales. Representa columnas densas a lo largo de un número de intersecciones cercanas unas de las otras con tránsito transversal mínimo, casi despreciable. El tipo de llegada tiene una influencia importante en el estimado de las demoras y determinación de los niveles de servicio. A pesar que no hay parámetros definitivos para cuantificar el tipo de llegada, el valor a continuación es de utilidad:

  C  R p = P verd .efc .   El cuadro siguiente ilustra los posibles valores de Rp asociados con los tipos de llegada: Tipo de Llegada Rango de Razón Columnas (Rp) 1 2 3 4 5 6

= 0.5 > 0.5 y = 0.85 > 0.85 y = 1.15 > 1.15 y = 1.50 > 1.50 y = 2 >2

de Valores Prefijados (Rp) 0.333 0.667 1.000 1.333 1.667 2.000

de Calidad de la Progresión

Muy Pobre Desfavorable Llegadas Aleatorias Favorable Altamente Favorable Excepcional

Fase Verde Mínima Requerida por los Peatones El tiempo mínimo requerido por los peatones para cruzar una intersección esta dado por la siguiente ecuación:

W  GP = 7,0 +   − Y  1.2 

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donde, verd.P = tiempo de verde mínimo requerido por los peatones, en segundos A = distancia desde el borde de la banqueta hasta el centro del carril mas lejano de la vía que se intenta cruzar, o hasta el refugio (isla central de mas de 1,00 mts) mas cercano, en m. AMAR. = intervalo de cambio, todo rojo mas amarillo, en segundos.

Valores Prefijados En el cuadro 9.2 que se muestra enseguida, se presentan valores prefijados para el análisis de capacidad. Nótese que los citados valores prefijados están basados en datos recopilados en los EEUU. En otros países, estos valores pueden variar, y deben ser calibrados. Cuadro 9.2 Valores Prefijados a Usar en los Análisis Operacionales y de Planeación Características Tránsito Tasa de Flujo de Saturación Ideal Volumen Conflictivo de Peatones Porcentaje de Vehículos Pesados Pendiente (Porcentaje) Número de Autobuses Parándose Condiciones de estacionamiento Tipo de Llegadas: Grupos de carriles con movimientos de frente Grupo de carriles sin movimiento recto Factor de Hora Máxima Demanda Factor de Utilización de Carril Semaforización y Geometría Tipo de Semáforos Rango de longitud de ciclos Tiempo perdido Amarillo mas todo rojo Tipo de área Ancho de Carriles

Valor 1,900 vphpvpc Bajo: 50 peat./hr.; Moderado: 200; Alto: 400 2 0 0/hr. No hay estacionamiento 3 si aislada 4 si coordinada 3 0.90 ver cuadro 9.4 Tiempo Fijo 60-120 seg. 3.0 seg./fase 4.0 seg./fase No DCC (Distrito Central Comercial) 3.65 mts

3. MÓDULO DE AJUSTES DE VOLÚMENES Cálculo del Factor de Hora de Máxima Demanda El cálculo del factor de hora de máxima demanda se ilustra con el siguiente ejemplo. El cuadro 9.3 presenta los volúmenes de un movimiento aforados en un afluente durante la hora de máxima demanda cada 15 minutos. Calcular el factor de hora de máxima demanda.

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Cuadro 9.3 Ejemplo de Volúmenes aforados en la Hora de Máxima Demanda Periodo 5:15 - 5:30 5:30 - 5:45 5:45 - 6:00 6:00 - 6:15 Total

Conteo 200 250 300 150 900

Tasa de Flujo (vph) 800 1000 1200 600

Volumen durante la hora de máxima demanda = 900 vph. Tasa de flujo durante los 15 minutos de máxima demanda = 1200 vph.

v 4 × v15 min v vp = FHP FHP =

donde, FHMD = factor hora de máxima demanda v = volumen durante la hora de máxima demanda. vp= volumen ajustado por el factor de hora de máxima demanda por lo tanto: FHMD = 900/(4x300) = 0.75 vp= 1200 vph. Determinación del Grupo de Carriles En el cuadro 9.4 que se presenta a continuación se ilustran las diversas posibilidades para agrupar los carriles de acuerdo a los movimientos.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 9.4 Posibilidades de Agrupamiento de Carriles No. de Carriles

Movimientos por carril

Posibilidades de Agrupación

IZQ + DE FRENTE + DER

1

1

EXC IZQ 2

2 Posibilidades de grupo DE FRENTE + DER .

2

1

IZQ + REC

o DE FRENTE + DER

2

1 EXC IZQ 3

DE FRENTE

2 o

DE FRENTE + DER

1 2 3

Las siguientes recomendaciones aplican para los agrupamientos de carriles: 1.

Carriles exclusivos a la izquierda o derecha deben ser normalmente designados como un grupo de carriles separado. En caso de carriles compartidos de frente y giros a la derecha o izquierda, el grupo de carriles depende de la proporción de giros dentro del carril.

2.

En afluentes con carriles a la izquierda o derecha exclusivos, todos los demás carriles en el afluente son considerados, por lo general, como un grupo de carriles.

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

3.

Cuando un afluente con mas de un carril incluye un carril que es compartido por giros a la izquierda y tránsito de frente, es necesario determinar si las condiciones son equilibradas o si hay tantos giros a la izquierda que el carril actúa como un “carril exclusivo a la izquierda de facto”. Posteriormente se definirá la metodología para determinar lo anteriormente mencionado.

Ajustes por Distribución de Carriles Después de que los volúmenes de tránsito han sido ajustados para reflejar las tasas de flujo máximo de 15 minutos y los grupos de carriles han sido establecidos, las tasas de flujo en cada uno de los grupos de carriles se ajustan para que reflejen las diferencias de distribución entre carriles. Cuando existe más de un carril, la distribución de los volúmenes de tránsito no es por lo general uniforme. El ajuste por utilización incrementa la tasa de flujo de tránsito de análisis para reflejar el efecto del tránsito en el carril mas utilizado. Por lo tanto:

v = v gU donde: v = tasa de flujo ajustada para el grupo de carriles en vph. vg = tasa de flujo sin ajustar para el grupo de carriles, en vph. U = factor de utilización de carril Para calcular el factor de utilización de carriles:

U=

(v N ) gl

vg

donde: vgl = tasa de flujo sin ajustar en un carril con el mayor volumen en el grupo de carriles N = número de carriles en el grupo de carriles Cuando no se conoce la distribución de los volúmenes en un grupo de carriles, los valores que se asume de hecho se presentan en el cuadro a continuación aplican: Cuadro 9.5 Factores de Utilización de carriles Movimientos en el Grupo de Carriles De frente o Compartido

Giro a la Izquierda Exclusivo Giro a la Derecha Exclusivo

No. de Carriles en Grupo 1 2 3 1 2 1 2

% de Tránsito en carril mas usado 100.0 52.5 36.7 100.0 51.5 100.0 56.5

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Factor de Utilización (U) 1.00 1.05 1.10 1.00 1.03 1.00 1.13

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Ajustes para Giros a la Derecha permitidos en Rojo (GDR) Cuando GDR se permite, el volumen de vehículos que giran a la derecha se reduce por el volumen que gira durante la fase roja para ese afluente. El número de vehículos que giran a la derecha en rojo es en función a una serie de factores: • • • • • • •

Distribución de los carriles en el afluente (compartidos o exclusivos) Demanda por movimientos a la derecha Visibilidad en el afluente Grado de saturación del flujo recto conflictivo Patrón de llegadas en el ciclo de semáforos Fases de Semáforos a la izquierda en la calle conflictiva Conflictos con peatones

Si no hay datos de campo, se recomienda no hacer reducciones a los giros a la derecha. Giros a la derecha libres se substraen del total de volumen para el afluente.

4. MÓDULO DE FLUJOS DE SATURACIÓN El flujo, tasa o intensidad de saturación, es el flujo, expresado en vehículos por hora, que es servido por un grupo de carriles, asumiendo que la fase verde esta disponible indefinidamente para ese acceso. El flujo de saturación bajo condiciones prevalecientes para un grupo de carriles en una intersección determinada esta dado por:

s = s0 × N × f A × fVH × f p × f e × f aut × f a × f DER × f IZQ donde, s = tasa de saturación para el grupo de carriles, esta se expresa como el total para todos los carriles en el grupo de carriles bajo condiciones prevalecientes, en vphpv (vehículos por hora por verde). so= tasa de saturación ideal por carril, por lo general 1900 vphpvpc (vehículos por hora por verde por carril). N = número de carriles en el grupo de carriles fA= factor de ajuste por el ancho del carril. fHV= factor de ajuste para vehículos pesados. fp= factor de ajuste por pendiente del afluente faut= factor de ajuste para el efecto de bloqueo de autobuses que se paran cerca de la intersección. fa = factor de ajuste para el tipo de área fDER = factor de ajuste para giros a la derecha en el grupo de carriles fIZQ = factor de ajuste para giros a la izquierda En este módulo se calcula una tasa de flujo de saturación para cada grupo de carriles. Los cálculos comienzan con la selección de una tasa de saturación ideal, por lo general 1900 vphpc, y luego se ajusta de acuerdo con las condiciones prevalecientes. Por supuesto, medidas en campo producen mejores resultados. En párrafos posteriores se detallara una metodología para medir los flujos de saturación en campo.

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Factores de Ajuste Cada factor toma en cuenta el impacto de una o varias de las condiciones prevalecientes que son diferentes a las condiciones ideales, para las cuales el flujo de saturación ideal es de 1900 vphpcpv (vehículos por hora por carril por verde). Ajuste por ancho de carril ( fA): toma en cuenta el efecto de carriles angostos. El cuadro 9.5 y la fórmula que se presenta con este indican los ajustes para los diferentes anchos de carriles.

Tabla 9.5. Factores de ajuste por ancho de carril Ancho de carriles Factor de ancho de carriles Nota: f A = 1 +

2.44 0.87

2.74 0.90

3.05 0.93

3.35 0.97

3.65 1.00

3.96 1.03

4.27 1.07

4.57 1.10

≥ 4.88 Usar 2 carriles

A − 3.65 A = 2.44 mts. (si A > 4.88 mts, se debe considerar un análisis de 2 carriles). 9.14

Ajustes para pendientes y vehículos pesados ( fHV y fp ) los factores están dados por las fórmulas y cuadros 9.6 y 9.7. El equivalente a vehículos de pasajeros (Et) es 2.

Tabla 9.6. Factor de ajuste por vehículos pesados, fHV % vehículos pesados Factor vehíc. pesados

0 1.00

2 0.98

4 0.962

6 0.943

8 0.926

10 0.909

% vehículos pesados Factor vehíc. pesados

35 0.741

40 0.714

45 0.690

50 0.667

75 0.571

100 0.500

Nota:

f HV =

15 0.870

20 0.833

25 0.800

30 0.769

100 0 [ %HV [ 100, donde Et = 2.0 vehículos de pasajeros por vehículo 100 + % HV ( Et − 1)

pesado. Tabla 9.7. Factor de ajuste por pendiente, fp

Pendiente, % Factor pendiente, fg Nota:

f p = 1−

-6 1.03

Bajando -4 -2 1.2 1.01

Nivel 0 1.00

+2 0.99

Subiendo +4 0.98

+6 0.97

%p -6 [ %p [ +10, p = pendiente 200

Ajustes por Actividad de estacionamiento ( fe ): En el cuadro 9.8 se asume que cada maniobra de estacionamiento bloquea el tránsito por 18 segundos de promedio. El número de maniobras de estacionamiento que se usan para este ajuste son el número de maniobras por

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

hora en las áreas de estacionamiento adyacentes al grupo de carriles y dentro de 76 mts de la línea de alto. Tabla 9.8. Factor de ajuste por estacionamiento, fe No. carriles en grupo de carriles N 1 2 3 Nota:

fe =

Sin estac.

1.00 1.00 1.00

No. de vehículos estacionados por hora, Nm 0 0.90 0.95 0.97

10 0.85 0.92 0.95

20 0.80 0.89 0.93

30 0.75 0.87 0.91

40 0.70 0.85 0.89

N − 0.0 − 18 N m / 3600 ; 0 [ Nm [ 180; fe = 0.05; usar la fórmula para más de tres carriles o N

más de 40 maniobras por hora.

Factor de Ajuste para Bloqueo de Autobuses ( faut ): Aplica para paradas de autobuses a 76 mts de la línea de alto. Se asume un bloqueo promedio de 14.4 segundos. Para más precisión, referirse a manuales de transporte público. En la tabla 9.9 se muestra este factor. Tabla 9.9. Factor de ajuste por obstrucción de autobuses, fbb No. de carriles en grup. de carriles, N 1 2 3 Nota:

0 1.00 1.00 1.00

No. de autobuses parándose por hora, NB 10 20 30 0.88 0.92 0.96 0.94 0.96 0.98 0.96 0.97 0.99

40 0.84 0.92 0.95

f aut = [N-14.4NB/3600]/N; 0 [ NB [ 250; faut = 0.05; usar la fórmula para más de tres carriles o más de 40 autobuses por hora.

Factor de Ajuste para Giros a la Derecha: Los factores para movimientos de giro dependen de una serie de factores. Los giros pueden operar de carriles compartidos o exclusivos, con fases (protegidos o permitidos), o con una combinación de las condiciones mencionadas. El factor de ajuste para giros a la derecha, fder, depende de un número de variables: 1. El giro a la derecha se hace desde un carril exclusivo o uno compartido. 2. Tipo de fase de semáforo (protegida, permitida o permitida mas protegida) 3. Volumen de peatones que usan el cruce peatonal conflictivo. 4. Proporción de giros a la derecha en el carril compartido. 5. Proporción de giros a la derecha que usan la porción protegida de una fase protegida mas permitida. El ítem 5 se puede determinar en campo, pero también puede ser estimado. Para estimarlo se asume que la proporción de vehículos que gira a la derecha durante la fase protegida es aproximadamente igual a la proporción de giros que es permitida. Si PDERA = 1.0 (completamente protegido de peatones conflictivos), se usa un volumen de peatones de ‘0’. Un fDER = 1 se usa si no hay giros a la derecha en el grupo de carriles.

84

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Cuadro 9.10A Factor de Ajuste para Giros a la Derecha (GD), Fórmulas Casos 1-6: Carriles Exclusivos/Compartidos fDER=1.0-PRT[0.15+(Peat/2100)(1-PDER)] 0.0 = PDER = 1.0

Proporción de giros der. en grupo de carriles = 1.0 para carriles exc. (Casos 1-3); < 1 para carriles compartidos (Casos 4 - 6)

0.0 = PDERA = 1.0

Proporción de giros der. usando la fase protegida = 1.0 para protección completa-sin peatones; < 1.0 para permitido con peat. conflictivos

0 = Peat. = 1700

Volumen (peat/hr) de peatones en conflicto con giros der. (si peat > 1700, usar 1700)

fRT = 0.05

Caso 7: Afluente de un solo carril fDER=0.90 - PRT[0.135 + (Peat/2100)] 0.0 = PDER = 1.0 0 = Peat. = 1700 fRT=1.00 si PRT=0.0 fRT = 0.05

Caso 1 Carril GD Excl.; fase der. proteg. 2 Carril GD Excl.; fase der. perm. 3 Carril GD Excl.;fase prot. + perm. 4 Carril GD Compartido; fase prot. 5 Carril GD Compartido; fase perm. 6 Carril GD Compart.; prot. + perm. 7 Afluente de un solo carril

Proporción de Giros a la Derecha en el Grupo de Carriles Volumen (Peat/hr) o peat. conflictivos con giros der. (usar 0 si GD completamente protegido)

Rango de Valores Variables PDER PDERA PEAT. 1.0 1.0 1.0 0-1.0 0-1.0 0-1.0 0-1.0

1.0 0.0 0-1.0 1.0 0.0 0-1.0 -

0 0-1700 0-1700 0 0-1700 0-1700 0-1700

85

Fórmula Simplificada 0.85 0.85 - (Peat. / 2100) 0.85 - (Peat. / 2100)(1-PDERA) 1.0 - PRT[0.15] 1.0 - PRT [0.15+(Peat./2100)] 1.0 - PRT [0.15+(Peat./2100)(1-PDERA)] 0.9 - PRT [0.135+(Peat./2100)]

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 9.10B. Factores de Ajuste para Giros a la Derecha (GD); Factores Caso

PDERA 0

2 y 5

.20

.40

3 y 6 .60

.80

1y4 7

1.00 -

Peat. 0 50 (bajo) 100 200 (Mod.) 400 (Alto) 800 1200 = 1700 0 50 (bajo) 100 200 (Mod.) 400 (Alto) 800 1200 = 1700 0 50 (bajo) 100 200 (Mod.) 400 (Alto) 800 1200 = 1700 0 50 (bajo) 100 200 (Mod.) 400 (Alto) 800 1200 = 1700 0 50 (bajo) 100 200 (Mod.) 400 (Alto) 800 1200 = 1700 0 0 50 (bajo) 100 200 (Mod.) 400 (Alto) 800 1200 = 1700

0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Proporción de GD en Grupo de Carriles, PDER Casos 4, 5, 6 .2 .4 .6 .8 .970 .940 .910 .880 .965 .930 .896 .861 .960 .921 .881 .842 .951 .902 .853 .804 .932 .864 .796 .728 .894 .788 .681 .575 .856 .711 .567 .423 .808 .616 .424 .232 .970 .940 .910 .880 .966 .932 .899 .865 .962 .925 .887 .850 .955 .910 .864 .819 .940 .879 .819 .758 .909 .818 .727 .636 .879 .757 .636 .514 .840 .681 .521 .362 .970 .940 .910 .880 .967 .934 .901 .869 .964 .929 .893 .857 .959 .917 .876 .834 .947 .894 .841 .789 .924 .849 .773 .697 .901 .803 .704 .606 .873 .746 .619 .491 .970 .940 .910 .880 .968 .936 .904 .872 .966 .932 .899 .865 .962 .925 .887 .850 .955 .910 .864 .819 .940 .879 .819 .758 .924 .849 .773 .697 .905 .810 .716 .621 .970 .940 .910 .880 .969 .938 .907 .876 .968 .936 .904 .872 .966 .932 .899 .865 .962 .925 .887 .850 .955 .910 .864 .819 .947 .894 .841 .789 .938 .875 .813 .750 .970 .940 .910 .880 .873 .846 .819 .792 .868 .836 .805 .773 .863 .827 .790 .754 .854 .808 .762 .716 .835 .770 .705 .640 .797 .694 .590 .487 .759 .617 .476 .335 .711 .522 .333 .144

Casos 1,2,3 1.0 .850 .826 .802 .755 .660 .469 .279 .050 .850 .831 .812 .774 .698 .545 .393 .202 .850 .836 .821 .793 .736 .621 .507 .364 .850 .840 .831 .812 .774 .698 .621 .526 .850 .845 .840 .831 .812 .774 .736 .688 .850 .765 .741 .717 .670 .575 .384 .194 .050

Factor de Ajuste para Giros a la Izquierda: El factor es basado en variables parecidas a las de giros a la derecha: 1. El giro a la izquierda se hace de carriles exclusivos o compartidos 2. Tipo de fases (protegida, permitida, o protegida mas permitida) 3. Proporción de vehículos que giran a la izquierda en un grupo que comparte carriles. 4. Tasa de flujo opuesto al giro a la izquierda. 86

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

El factor es 1 si no hay giros a la izquierda en el grupo de carriles. Tabla 9.11 Factor de Ajuste para Giros a la Izquierda Caso

1

2

3

4

5

6

Tipo de Grupo de Carriles Carril a la Izq. Excl. Fase Protegida Carril a la Izq. Exc; Fase Perm. Carril a la izq. Exc.; Fase perm. + prot. Carril compartido a la izq.

Factor de Giro a la Izquierda, fLT

0.95

Procedimiento Especial; Fig. 9.8 y 9.9

Aplica Caso 1 de fase protegida Aplica Caso 2 de fase permitida

f LT = 1.0/(1.0 + 0.05 PLT) Prop. De Giros a la 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.0 Izq. en carril PLT Fase prot. Factor 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 Carril Procedimiento Especial; Fig. 9.8 y 9.9 comp. Fase perm. Carril f LT = (1400 - Vo) / [(1400 - Vo) + (235 + 0.435 Vo) PLT] Vo ≤ 1220 vph comp. f LT = 1/[1+4.525 PLT] Vo > 1220 vph Fase Volumen Prop. de Giros a la Izquierda, PLT Protegida Opuesto, Vo 0.0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 mas permitida 0 1.00 0.97 0.94 0.91 0.88 0.86 200 1.00 0.95 0.90 0.86 0.82 0.78 400 1.00 0.92 0.85 0.80 075 0.70 600 1.00 0.88 0.79 0.72 0.66 0.61 800 1.00 0.83 0.71 0.62 0.55 0.49 1000 1.00 0.74 0.58 0.48 0.41 0.36 1200 1.00 0.55 0.38 0.29 0.24 0.20 1.00 0.52 0.36 0.27 0.22 0.18 ≥ 1220

Cuando un giro a la izquierda no es opuesto al flujo vehicular pero tiene conflictos con el flujo de peatones, entonces se aplican los factores para giros a la derecha. Si no hay peatones conflictivos, se aplica el factor para giros a la izquierda protegidos. Los factores de ajuste en la tabla 9.11 reflejan siete condiciones diferentes para giros a la izquierda:

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Caso 1: Caso 2: Caso 3: Caso 4: Caso 5: Caso 6: Caso 7:

Carril exclusivo con fase protegida Carril exclusivo con fase permitida Carril exclusivo con fase protegida mas permitida Carril compartido con fase protegida Carril compartido con fase permitida Carril compartido con fase protegida mas permitida Afluente de un solo carril (factores de giro a la derecha)

Factor de Ajuste por Tipo de Area ( fa ).- Evaluación de las condiciones del área de estudio, ya que las características de un Centro de Negocios (CBD) difiere por la movilidad a otro tipo.

Tabla 9.12. Factor de ajuste por tipo de área Tipo de área

Factor fa 0.90 1.00

CBD Otras áreas

Procedimiento Especial: Factor de Ajuste para Giros a la Izquierda con Fase Permitida El impacto de giros a la izquierda permitidos es más complicado que el de otros movimientos. El procedimiento que se describe a continuación aplica a los casos 2, 3 y 5. Caso Básico: giros a la izquierda permitidos desde un carril compartido o exclusivo. No se toma en cuenta el caso de fase permitida mas protegida. Supóngase giros a la izquierda esperando en rojo con una cola de vehículos de movimiento recto en el afluente opuesto. Cuando inicia el verde, la cola opuesta comienza a moverse. Mientras la cola no se disipa , los vehículos que pretenden girar a la izquierda están bloqueados. La porción de verde efectivo que es bloqueado por la cola opuesta se va a designar como “verd.q”. Durante este tiempo, el carril compartido desde el cual se hace el giro a la izquierda también se bloquea cuando un giro a la izquierda esta de primero. Sin embargo, el carril compartido se bloquea solo cuando llega un giro a la izquierda, del resto no es afectado. La porción del verde efectivo hasta que llega el primer giro a la izquierda se va a designar como “verd.f”. Una vez que la cola opuesta se disipa, los giros a la izquierda se filtran a través de brechas en el flujo opuesto (estas brechas dependen de la cantidad de flujo opuesto). La porción de verde efectivo durante la cual los giros a la izquierda se filtran a través del flujo opuesto se designa como “verdu”. Esta división del verde efectivo para giros a la izquierda permitidos crea tres periodos distintos para los cuales se debe considerar el efecto de los giros a la izquierda en un carril compartido o exclusivo: •

verdf: un carril compartido no es afectado por giros a la izquierda hasta que llega un vehículo que pretende cruzar a la izquierda. Durante este periodo de tiempo, el factor de ajuste efectivo para giros a la izquierda es lógicamente 1, ya que no hay giros a la

88

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

izquierda presentes. Por definición, verdf = 0.0 seg. para carriles exclusivos (fase permitida) a la izquierda, ya que se supone que existe una cola de vehículos que giran a la izquierda al principio de la fase. •

verdq - verdf : Si el primer vehículo a la izquierda llega antes que la cola opuesta se haya disipado, este espera hasta que la cola se disipe y bloquea el carril compartido hasta que consigue una brecha lo suficientemente grande como para efectuar el giro. Durante este periodo no hay movimiento en el carril compartido y el factor de giro a la izquierda es 0.0. Cuando el primer vehículo a la izquierda llega después que la cola opuesta se disipa, este periodo de tiempo no existe; verdq - verdf tiene un valor mínimo práctico de cero. El valor de verdq tiene un rango práctico de 0.0 a verde efectivo.

•

Después que la cola opuesta se disipa, los vehículos a la izquierda seleccionan brechas en el flujo opuesto para efectuar su movimiento. Durante este periodo en la tabla 9.13 se le asignan EL1 equivalentes a vehículos rectos por cada vehículo que gira a la izquierda. Un factor de ajuste puede ser calculado para este periodo: 1/[1.0 + PL (EL1 - 1)] donde PL es la proporción de vehículos que giran a la izquierda en el carril compartido. Para carriles exclusivos a la izquierda, PL = 1.0.

Tabla 9.13 Equivalentes a vehículos de paso, EL1, para giros a la izquierda ( 5 ) N° Total de Fases

Tipo de Carril Izq. Compart.

2 Excl.

µ2

Compart.

Excl.

N° de Ca rriles Op. 1 2 µ3 1 2 µ3 1 2 µ3 1 2 µ3

0 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05

200 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.6 2.2 2.0 2.0 1.8 1.7 1.7

400 3.3 2.6 2.5 2.6 2.2 2.1 4.5 3.1 2.9 3.3 2.4 2.4

Flujos Opuestos 600 6.5 3.6 3.4 4.7 2.9 2.8 11.0* 4.7 4.2 8.2* 3.6 3.3

800 16.0* 6.0 4.5 10.4* 4.1 3.6 11.0* 11.0* 6.0 8.2* 3.6 3.3

1000 16.0* 16.0* 6.0 10.4* 6.2 4.8 11.0* 11.0* 11.0* 8.2* 8.2* 6.8

µ 1200 16.0* 16.0* 16.0* 10.4* 10.4* 10.4* 11.0* 11.0* 11.0* 8.2* 8.2* 8.2*

Modelo Básico para Afluentes de Carriles Múltiples y Carriles Exclusivos, Fase Permitida El factor de ajuste para el carril en el cual se realizan los giros a la izquierda permitidos viene dado por la siguiente ecuación:

 verd f   verd u   1  +   f m =    verd .efc.   verd .efc.  1 + PL (EL1 − 1)  Nótese que en la fórmula no hay un término para tomar en cuenta a los sneakers, éstos son los vehículos que giran a la izquierda durante el intervalo de desalojo. Lo anterior se debe a que en las medidas de las tasas de saturación, los vehículos se cuentan cuando entran en la 89

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intersección, no cuando la dejan. Sin embargo, hay un número mínimo práctico de giros a la izquierda que se hacen en cada fase, definidos por los sneakers. Para tomar en cuenta esto, se debe imponer un valor mínimo práctico en fm. Un sneaker por ciclo se asume como mínimo. La probabilidad de que un segundo sneaker esté en posición al final de la fase es igual a la proporción de giros a la izquierda en el carril compartido, PL. El número de sneakers por ciclo aproximado es (1 + PL). Asumiendo un intervalo de saturación de 2 segundos para un carril exclusivo en una fase protegida, el valor mínimo práctico de fm puede ser estimado como 2(1 + PL)/verd.efc. Para grupos con varios carriles, el impacto de los giros a la izquierda sobre el carril compartido debe ser extendido para incluir el impacto sobre todo el grupo de carriles. Se puede asumir que el factor para el carril compartido es fm y que todos los demás carriles en el grupo tienen factor 1.0. Esto asume que los giros a la izquierda solo afectan al carril que los contiene, y eso no es cierto. Estudios de regresiones estadísticas sugieren que la siguiente relación es más realista:

f IZQ =

f m + 0.91( N − 1) N

donde, f IZQ = factor de ajuste para giros a la izquierda aplicado a todo el grupo de carriles que contiene a los giros a la izquierda. f m = factor de ajuste que aplica solo al carril desde el cual se realizan los giros a la izquierda.

En caso de un carril (o dos) exclusivos a la izquierda con fase permitida, entonces fIZQ = fm. Para implementar este modelo, es necesario estimar las subporciones del verde efectivo, verdf, verdq, y verdu.. Se han desarrollado relaciones de regresiones estadísticas para permitir esto: 1. Cálculo de verdf : verdf = VERDE exp (- 0.882 IZQC0.717) - tL (carriles a la izquierda compartidos en fase permitida) verdf = 0.0 para carriles exclusivos, fase permitida; 0 = verdf = verd.efc. donde; VERD.= duración del intervalo verde del semáforo. LTC = giros a la izquierda por ciclo, vpc, calculado como vIZQC/3600 vIZQ = tasa de flujo a la izquierda ajustada, vph C = longitud del ciclo, en segundos tL = tiempo perdido por fase, segundos. 2. Cálculo de verdq : verdq = 4.943 volc0.762 qro1.061 - tL; 0.0 = verdq = verd. efc. donde,

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

volc = tasa de flujo opuesto ajustado por carril por ciclo, calculada como voC/3600, vpcpc (vehículos por carril por ciclo); vo = tasa de flujo opuesto ajustada, vph; qro = proporción de cola opuesta, la proporción del flujo opuesto que se origina en la cola opuesta, se calcula como: 1 - Rpo (verdo / C) Rpo = proporción de columna; se obtiene del cuadro de tipos de llegada y esta basado en el tipo de llegada. verdo = verde efectivo para el flujo opuesto, seg. 3. Cálculo de verdu: verdu = verd.efc. - verdq ; cuando verdq = verdf verdu = verd.efc. - verdf ; cuando verdq < verdf donde: verd.efc. = verde efectivo para el giro a la izquierda permitido, seg. Nota: cuando verdq < verdf ; o sea, cuando el primer vehículo que gira a la izquierda no llega hasta que la cola opuesta se ha desalojado, se aplica un factor efectivo de ajuste de 1.0 a lo 0largo de verdf , y un factor basado en EL1 posteriormente. 4. Calcular PIZ, la proporción de giros a la izquierda en el carril compartido:

 ( N − 1)verd .efc.   PIZ = PIZQ 1 +  ( f s verd u + 4.5)  fs =

875 − 0.625v0 ; 1000

fs µ 0

donde: PIZQ = proporción de giros a la izquierda en el grupo de carriles N = número de carriles en el grupo de carriles fs = factor de saturación para giros a la izquierda Nota: cuando se trata de un carril exclusivo a la izquierda, PIZ = PIZQ = 1.0 5. Seleccionar el valor apropiado de EL1 del cuadro 9.13, basado en la tasa de flujo opuesto, vo, y el número de carriles opuestos, No. Para determinar vo y No , los giros opuestos a la derecha e izquierda que se hacen de carriles exclusivos no están incluidos en vo; ni tampoco los carriles exclusivos en No. 6. Calcule fm utilizando la ecuación que se repite a continuación:

 verd f   verd u   1   +   f m =   verd .efc.   verd .efc.  1 + PL (EL1 − 1) 

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

7. Calcular fIZQ utilizando la ecuación que se repite a continuación:

f IZQ =

f m + 0.91( N − 1) N

Modelo básico para afluentes de un solo carril opuesto por un afluente de un solo carril En este caso, un vehículo que gira a la izquierda en el afluente opuesto crea una brecha en el flujo opuesto a través del cual el giro a la izquierda en cuestión se puede realizar. Esto puede ocurrir mientras la cola opuesta se desaloja o durante la porción no saturada del verde. Por lo tanto, lo que se asume en el modelo de afluentes de varios carriles, que no hay flujo a la izquierda durante verdq - verdf (donde verdq > verdf) no se puede aplicar para afluentes de un solo carril, en los cuales hay flujo durante ese periodo a una tasa reducida, reflejando el efecto de bloqueo de los vehículos que giran a la izquierda, mientras ellos esperan un giro opuesto a la izquierda. A los vehículos que giran a la izquierda durante el periodo verdq - verdf , se les asigna un valor equivalente a movimiento recto, EL2 , basado en un análisis de colas simple, y esto puede ser convertido en un análisis de aplicación durante este periodo de verde. Debido a que en un afluente de un solo carril los vehículos no tienen la posibilidad de escoger carriles, las regresiones para predecir los valores de verdf y verdq son diferentes a los casos anteriores. Además, para un afluente de un solo carril, fLT = fm, y PIZ = PIZQ. Tal y como sucede en el caso de afluentes de carriles múltiples, el modelo de un solo carril opuesto no tiene un término para tomar en cuenta a los ‘sneakers’ pero tiene un valor práctico mínimo de : fIZQ = 2(1 + PIZQ)/verd.efc.

El modelo básico para afluentes opuestos de un solo carril es:

  verd u    verd f   verd dif  1 1 +    +   f IZQ =          verd .efc.   verd .efc.  1 + PIZQ (EL1 − 1)   verd .efc.  1 + PIZQ ( EL1 − 1)  donde: verddif = max(verdq - verdf , 0)

Para implementar este modelo, es necesario determinar las porciones de verdf , verdq , y verdu ; como se indica a continuación. 1. Cálculo de verdf verdf = VERD exp (-0.860IZQC

0.629

) - tL ;

0 Ρ verdf Ρ verd.efc.

donde: VERD = intervalo verde del semáforo, seg.; IZQC = giros a la izquierda por ciclo, calculado como vIZQC/3600; vIZQ = tasa de flujo ajustada de giros a la izquierda, vph 92

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

C = longitud del ciclo, seg.; y tL = tiempo perdido por fase, seg. 2. Cálculo de verdq verdq = 4.943 volc0.762qro1.061 - tL

0.0 Ρ verdq Ρ verd.efc.

;

donde: volc = tasa de flujo opuesto ajustado por carril y por ciclo, calculada como voC/3600, vpcpc (vehículos por carril por ciclo) vo = tasa de flujo opuesto ajustada, vph; qro = proporción de volumen opuesto que se origina en la cola opuesta Rpo = proporción de columna para el flujo opuesto, esta basada en el tipo de llegada; verdo = verde efectivo para el flujo opuesto, seg. 3. Cálculo de verdu: verdu = verd.efc. - verdq verdu = verd.efc. - verdf

cuando verdq Σ verdf cuando verdq < verdf

donde: verd.efc. = verde efectivo para el giro a la izquierda permitido en cuestión, seg. Nota: cuando verdq < verdf ; o sea, cuando el primer vehículo que gira a la izquierda no llega hasta que la cola opuesta se ha desalojado, se aplica un factor efectivo de ajuste de 1.0 a lo largo de verdf , y un factor basado en EL1 posteriormente. 4. Seleccionar el valor apropiado de EL1 del cuadro 9.13, basado en la tasa de flujo opuesto, vo, y el número de carriles opuestos, No. 5. Cálculo de EL2 :

(

)

EL 2 = 1 − Prect0 / PIZQ0 n

donde: PIZQo = proporción de giros a la izquierda en el afluente opuesto de un solo carril; PRECTo = proporción de vehículos que van recto y giran a la derecha en el afluente opuesto de un solo carril, se calcula como 1 - PIZQo n = número máximo de vehículos opuestos que pueden llegar durante verdq - verdf; calculado como (verdq - verdf)/2. Nótese que ‘n’ tiene un valor mínimo de ‘0’. 6. Calcule ‘fizq’ utilizando la fórmula que se repite a continuación:

  verd u    verd f   verd dif  1 1  +  +   f IZQ =       verd . efc . verd . efc . 1 + P ( E − 1 ) verd . efc . 1 + P ( E − 1 )      IZQ L1 IZQ L1   

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Casos Especiales para giros a la izquierda permitidos Es necesario tomar en cuenta dos casos especiales de giros a la izquierda permitidos: un afluente de un solo carril opuesto por un afluente de carriles múltiples y viceversa. Cuando el afluente en cuestión es el afluente de un solo carril y, el afluente opuesto es de carriles múltiples. En este caso, los giros a la izquierda opuestos no abren brechas en el flujo opuesto. Por lo tanto, la estructura del modelo de un solo afluente no es aplicable. El modelo de carriles múltiples aplica con la excepción de que fIZQ = fm. El valor de verdf , sin embargo, debe ser calculado usando la ecuación para afluentes de un solo carril, verdf = VERD exp(-0.86 IZQC0.629) - tL . Cuando se considera un afluente de carriles múltiples, se cumple lo contrario. El flujo opuesto es en un solo carril y los giros opuestos a la izquierda pueden abrir brechas para los giros a la izquierda en cuestión. El modelo para afluentes de un solo carril puede ser usado con varias revisiones: • verdf debe ser calculado usando la ecuación para carriles múltiples: verdf = VERD exp(-0.882IZQC0.717) - tL • PIZ debe ser estimado y sustituido por PIZQ en el modelo de un solo carril. PIZ puede ser estimado de PIZQ usando las ecuaciones para carriles múltiples:

 ( N − 1)verd .efc.   PIZ = PIZQ 1 + ( ) f verd + 4 . 5 s u   fs =

875 − 0.625v0 1000

• fIZQ no es igual a fm. Por lo tanto, la conversión debe ser hecha usando las ecuaciones para carriles múltiples, exceptuando cuando el afluente en cuestión es un carril a la izquierda doble.

f IZQ =

f m + 0.91( N − 1) N

Hay planillas que pueden ser usadas para los procedimientos de los modelos especiales para giros a la izquierda permitidos y que se presentan posteriormente. Sin embargo, éstas no toman en cuenta las modificaciones que hay que hacer para analizar afluentes de un solo carril opuestos por afluentes de carriles múltiples y viceversa. Los modelos discutidos no toman en cuenta fases protegidas/permitidas. En general fases protegidas mas permitidas para carriles exclusivos a la izquierda son analizadas separando las 94

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

porciones de la fase en dos grupos de carriles. Cada porción de la fase es analizada normalmente, como si la otra no existiera. La porción de la fase que es protegida se trata como tal, seleccionando un factor de ajuste para giros a la izquierda apropiado para fases protegidas. La porción permitida de la fase es tratada como tal y los procedimientos explicados aquí aplican. Haciendo lo anteriormente indicado, se determinan tasas de flujo de saturación separadas para cada porción de la fase. Una metodología para estimar las demoras en estos casos se describe posteriormente. Este método no requiere que se divida al volumen en las dos porciones de la fase (protegido mas permitido). Sin embargo, los cómputos de la relación v/c crítica, Xc, requieren que se haga esta división. A continuación se presenta un método razonable y conservador para dividir el volumen a la izquierda en las dos porciones de la fase protegida mas permitida, para los efectos del cálculo de Xc: • •

La primera porción de la fase, sea protegida o permitida, se asume que es utilizada en su totalidad, con un v/c = 1, a menos que la demanda sea insuficiente para usar esa porción de la fase. Cualquier demanda remanente que no haya sido servida por esta porción de la fase es asignada a la segunda porción de la fase, protegida o permitida.

Este procedimiento asume que, cuando se inicia el movimiento, hay una cola disponible que usa la capacidad de la porción inicial de la fase. En casos de una falla del ciclo, la parte de la cola no servida existe al final de la segunda porción de la fase, con los vehículos en la cola y listos para usar la porción inicial de la fase a la izquierda en el ciclo siguiente. La parte inicial del movimiento no puede operar nunca con un v/c > 1.0. En el análisis de la porciones permitida de este tipo de fases a la izquierda, al igual que aquellas con fases opuestas protegidas de verde líder a la izquierda, los modelos básicos descritos previamente aplican. La dificultad de estos modelos esta en seleccionar los valores de VERD, verd.efc., verdf, verdq y verdu. La ecuación para verdf está indexada para el inicio del verde efectivo en la dirección en cuestión, y verdq esta indexado en el principio del verde efectivo del flujo opuesto. Cuando existen fases de verdes líderes o posteriores o tardíos (ver descripción de fases en párrafos posteriores) o protegidas y permitidas, estas ecuaciones deben ser modificadas para tomar en cuenta cambios en el inicio y en los solapes de varios tiempos verdes.

5. COMPORTAMIENTO DEL FLUJO DISCONTINUO El comportamiento del tránsito mientras cruza una intersección se ilustra en la figura 9.1. Como se nota en la figura, al momento del semáforo ponerse en verde, la cola comienza a moverse con un intervalo de tiempo entre vehículos que es irregular para los primeros cuatro o cinco vehículos, aproximadamente. Luego, este intervalo se hace mas regular, por lo general de dos segundos, para el resto de los vehículos de la cola que se descarga. La sumatoria de las diferencias entre los intervalos irregulares de los primeros vehículos y los intervalos regulares para el resto de vehículos es el tiempo perdido. El cálculo del tiempo perdido se ilustra con el cuadro 9.14 siguiente.

95

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 9.1 Diagrama de Espacio Tiempo para un Semáforo de Dos Fases

Cuadro 9.14. Intervalos entre Vehículos de una Cola que se Descarga¡Error! Marcador no definido. Vehículos

Intervalo entre Vehículos (I) (seg.)

Intervalo Constante de Saturación (D) (seg)

Tiempo Perdido (k)

0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6

2.8 2.6 2.2 2.1 2.0 2.0

2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

2.8 0.6 0.2 0.1 0 0

Total

13.7

10.0

3.7

96

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

En la Figura 9.1 se puede observar que: El índice del flujo de saturación esta dado por:

s= donde,

3600 D

s = flujo de saturación D = Intervalo constante de saturación

El tiempo verde está dado por:

VERD = D ( X − 1) + L − AMAR . donde, VERD = tiempo de la fase verde D = intervalo constante de saturación X = número de vehículos en la cola L = tiempo perdido AMAR = tiempo de la fase amarillo El tiempo verde efectivo que es el tiempo durante la fase que realmente es usado para descargar la cola esta dado por: verd. efect. = VERD + AMAR. - L El tiempo rojo efectivo es: r = C - verd. efect. donde, r = rojo efectivo C = ciclo Nótese que el amarillo es usado para la descarga de la cola. Estudio de Flujo de Saturación Es importante tener conocimientos del comportamiento del tránsito en intersecciones para los efectos de diseño y análisis. Conocer la tasa de servicio con la cual se descarga una cola de vehículos que espera en un semáforo es de suma importancia. A continuación se describe la metodología del Manual de Capacidad para los estudios de saturación. • Tomar nota de cuántos vehículos están parados en la cola al inicio de la fase verde. • Tomar nota de los vehículos pesados en la cola, y de los vehículos que giran. • Cronometrar el paso de los vehículos que estaban parados en la cola (únicamente) por la intersección, anotando el tiempo que tardaron en pasar los primeros cuatro vehículos, los primeros diez y el tiempo que se tardó la cola completa en pasar. Los datos mencionados se resumen en el cédula 9.1. 97

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cédula 9.1. Estudios de Saturación

CEDULA DE ESTUDIO DE SATURACIÓN Ubicación: ___________________________________________________________________________________________ Fecha: _________________________ Hora: _____________ Ciudad: ______________________ Clima: ______________ Direccion del Tránsito: __________________ Desde: _________________ Observadores: ___________________________ Movimientos Permitidos: ____ de Frente, ____ a la Derecha, ____ a la Izquierda Veh. en la Cola

Ciclo 1 Tiempo P

G

Ciclo 2 Tiempo P

G

Ciclo 3 Tiempo P

G

Ciclo 4 Tiempo P

G

Ciclo 5 Tiempo P

G

Ciclo 6 Tiempo P

G

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Final de Saturación Final del Verde No. Veh. > 20 No. Veh. en Amarillo P = vehículos pesados (con mas de 4 ruedas); G = vehículos que giran (I = izquierda, D = derecha). Los peatones y autobuses que bloqueen la intersección deben ser anotados con el tiempo durante el cual bloquean el tránsito, i.e. PE12 = peatones bloquean el tránsito por 12 segundos; B15 = autobuses bloquean el tránsito por 15 segundos.

Pendiente _____________________ Tipo de Area ____________________

98

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Utilizando los datos anotados en el cuadro, el intervalo constante de saturación y el flujo de saturación están dados por:

D=

(Gx − G4 ) X −4

s=

3600 D

donde,

GX = tiempo que tardan en pasar todos los vehículos que estaban originalmente parados en la cola en segundos. G4 = tiempo que tardan en pasar los primeros cuatro vehículos en la cola en segundos. X = número de vehículos en la cola.

6. MÓDULO DE CAPACIDAD Variables de Capacidad (a) Proporción de Flujo para un grupo de Carriles, (v/s)i: Es la proporción de tiempo mínima de verde que necesita el grupo de carriles "i" para mantener condiciones de flujo subsaturadas. La proporción esta dada por:

( v / s) i =

volumen , vi saturacion, si

(b) Capacidad del Grupo de Carriles, ci: La capacidad de un grupo de carriles está dada por la multiplicación del flujo de saturación del grupo por la proporción de verde efectivo para ese grupo con respecto al ciclo, tal y como se ilustra en la siguiente ecuación:

 verd .efect.  ci = si   C   (c) Proporción volumen/capacidad, Xi: La proporción de volumen/capacidad para un grupo de carriles esta dada por las siguientes relaciones:

Xi =

vi vi = ci  verd .efect.  si   C  

v    s i Xi =  verd .efect.    C  i

99

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

(d) Proporción de volumen/capacidad Crítica, Xc: es la proporción de capacidad disponible que está siendo usada por vehículos en los grupos de carriles críticos. Esta proporción esta dada por las siguientes ecuaciones:

v

Xc =

∑  s  i

i

C −L    C 

v  C  Xc = ∑    i  s  ci  C − L  En el cuadro siguiente se muestran valores de la relación volumen/capacidad, X, para varias condiciones de tránsito.

Cuadro 9.15. Relaciones Volumen/Capacidad Condiciones de Flujo Subsaturado

Condiciones de Flujo Sobresaturado

Grupo de Carriles

Xi ≤ 1.0

Xi > 1.0

Interseccióna

Xc ≤ 1.0

Xc > 1.0

a Uno o mas grupos de carriles.

Si la proporción Xc excede 1.0, uno o mas de los grupos de carriles críticos está sobresaturado. Una proporción mayor que 1.0 es una indicación que el diseño de la intersección, la longitud del ciclo o el plan de fases es inadecuado, o las tres cosas son inadecuadas para la demanda que esta siendo analizada. Una proporción menor que 1.0, indica que el diseño, la longitud del ciclo y el plan de fases son adecuados para la demanda de los grupos críticos; asumiendo que los intervalos verdes están proporcionalmente distribuidos. Cuando las fases no son proporcionales, la demanda de algunos movimientos puede exceder su capacidad aun cuando la proporción Xc sea menor a 1.0. Los grupos de carriles críticos son aquellos que tienen la mayor relación de intensidades en cada fase o conjunto de fases (1). Para el cálculo de la proporción v/c crítica, Xc, los grupos de carriles críticos deben ser identificados. El grupo de carriles críticos controla la cantidad de verde que se le da a cada fase. La medida normalizada de la intensidad de la demanda en cualquier grupo de carriles está dada por la relación v/s de cada grupo de carriles. Cuando no hay fases solapadas en el diseño de semáforos, como en el caso de semáforos de dos fases, la determinación de los grupos de carriles es directa: en cada fase, el grupo con la relación v/s mas alta es el crítico. Por lo tanto, cuando las fases no son solapadas: 100

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

1. Hay un grupo crítico de carriles para cada fase de semáforos 2. En cada fase, el grupo de carriles crítico es el que tiene el mayor v/s de los grupos que se mueven en la fase. 3. Las proporciones v/s críticas se suman para obtener Xc. Las fases solapadas son mas difíciles de analizar, ya que varios grupos de carriles se pueden mover en varias fases, además de que algunos giros a la izquierda se mueven en fases protegidas y permitidas en varias porciones del ciclo. En esos casos es necesario conseguir el sendero crítico en el ciclo. El sendero que tiene los mas altos v/s es el crítico. Cuando las fases se solapan, el sendero crítico esta regido por las siguientes reglas: 1. Excluyendo los tiempos perdidos, un grupo crítico de carriles se debe estar moviendo todo el tiempo durante el ciclo. 2. Durante ningún tiempo en el ciclo hay mas de un grupo de carriles crítico moviéndose. 3. El sendero crítico tiene la suma mas alta de v/s. Con respecto a los tiempos perdidos, se cumple la siguiente regla: L = ntL donde ‘n’ es el número de movimientos en el sendero crítico, “L” es el tiempo perdido total y tL es el tiempo perdido por fase.

7. MÓDULO DE NIVEL DE SERVICIO Criterios Los niveles de servicio de intersecciones semaforizadas están dados por el promedio de demoras de tiempo parado por vehículo (ver capitulo VII para la metodología para medir las demoras de tiempo parado en campo). Los criterios para la asignación de los niveles de servicio están dados en el cuadro 9.16 siguiente. Cuadro 9.16. Criterios para el Nivel de Servicio de Intersecciones Semaforizadas Nivel de Servicio

Demora de Tiempo Parado por Vehículo (seg)

A B C D E F

≤ 5.0 5.1 a 15.0 15.1 a 25.0 25.1 a 40.0 40.1 a 60.0 > 60.0

101

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cálculo de Demoras Las demoras promedio de tiempo parado por vehículo en un grupo de carriles está dado por la siguiente ecuación:

d = d1 DF + d2 2

 verd .efect.  1 −   C   + 173 X 2 ( X − 1) + d = 0.38C  verd .efect.   1−   Min( X ,1) C  



( X − 1)2 +  mX    C  

donde, d = demora promedio de tiempo parado por vehículo en el grupo de carriles, en segundos/vehículo C = longitud del ciclo en segundos verd.efect./C = proporción de verde para el grupo de carriles X = proporción de volumen/capacidad para el grupo de carriles c = capacidad para el grupo de carriles m = término que representa el efecto de los tipos de llegada y el grado de columna El primer término de la ecuación anterior corresponde a las demoras uniformes. El segundo término a las demoras de incremento. Las demoras calculadas con la fórmula anterior son multiplicadas por un factor de ajuste que depende del tipo de llegadas. Factor de Ajuste de Demoras, DF Este ajuste toma en cuenta el impacto del tipo de control y de la calidad de progresión sobre las demoras. Los efectos son mutuamente exclusivos (no pueden ser ambos al mismo tiempo). El cuadro 9.17 muestra el valor apropiado de DF para todos los modos de control posibles. Ya que las ventajas de progresión y de semáforos actuados disminuyen cuando los v/c son bastante altos, se le aplica DF solo al primer término de la ecuación de demoras.

102

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Cuadro 9.17 Factor de Ajuste para Demoras Uniformes (DF) Factor de Ajuste para tipo de controlador Tipo de Controlador Intersección no Coordinada Tiempo Fijo (grupos de carriles no actuados)

Intersección Coordinada

1.0

PF calculado como se muestra a continuación

0.85 0.85 0.85

1.0 PF calculado como se muestra Tratar como semiactuado

Semiactuados: Grupos de carriles actuados Grupos de carriles no actuados Totalmente actuado

Proporción verde verd.efc/C

0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 fp Prefijados Rp Prefijados m término de calibración de demoras incremento

Factor de Ajuste de Progresión (PF) PF = (1 - P)fp / (1 - verd.efc./C) ver nota Tipo de Llegada 1 2 3 4 1.003 1.00 1.007 1.167 0.986 1.00 1.063 1.286 0.895 1.00 1.136 1.445 0.767 1.00 1.240 1.667 0.576 1.00 1.395 2.001 0.256 1.00 1.653 2.556 1.15 1.00 0.93 1.00 1.333 1.00 0.667 0.333 12 16 12 8

5 0.833 0.714 0.555 0.333 0.000 0.000 1.00 1.667 8

6 0.750 0.571 0.333 0.000 0.000 0.000 1.00 2.00 4

Notas: 1. La tabulación está basada en los valores de fp y R p de prefijados 2. P = Rp (verd.efc./C) (no debe exceder 1.0) 3. PF no debe exceder 1.00 para los tipos de llegada de 3 a 6. donde, P = proporción de vehículos que llegan durante el verde verd.efc./C = proporción de tiempo verde disponible f p = factor de ajuste adicional para cuando las columnas llegan durante el verde.

Los valores de prefijados para fp son 0.93 para el tipo de llegada 2, 1.15 para el tipo de llegada 4 y 1.0 para todos los demás tipos de llegada. El valor de P puede ser medido en el campo o estimado según el tipo de llegada. Si se mide en campo, P debe ser determinado como la proporción de vehículos en el ciclo que llega a la línea de pare o se une a la cola (parada o en movimiento) durante la fase verde. PF puede ser determinado de valores de P medidos en campo, usando los valores de fp de prefijados. El cuadro 9.17 puede ser también usado para determinar PF como una función del tipo de llegada basado en los valores de prefijados para P (ej. Rp(verd.efc./C)) y el fp asociado con cada tipo de llegada. Si PF se calcula con la ecuación que se presenta en el cuadro, es posible que su valor exceda a 1.00 para el tipo de llegada 4 con valores muy bajos de (verd.efc./C). A PF se le debe asignar un valor máximo de 1.00 para el tipo de llegadas 4. Esto ya se ha tomado en cuenta en el cuadro 9.17. Los valores apropiados de ‘m’, el término para la calibración de demoras de incremento, son dados en el cuadro de tipo de llegada como una función del tipo de llegada.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Las demoras en un afluente se calculan con la ecuación siguiente:

d A = ∑ di vi i

∑v

i

i

donde, dA= demoras para el afluente A, en seg/veh. di = demoras para el grupo de carriles "i" (en el afluente A), en seg./veh vi = volumen ajustado para el grupo de carriles "i". Las demoras en la intersección se calculan con la siguiente ecuación:

d I = ∑ d Av A A

∑v

A

A

donde, dA = demoras promedio por vehículo para la intersección A, en seg./veh vA = volumen ajustado para el afluente "A". Determinación del Nivel de Servicio El nivel de servicio de la intersección se encuentra directamente relacionado con la demora promedio de tiempo parado. Una vez que se hayan determinado las demoras promedio por afluente, los niveles de servicio se determinan usando el cuadro 9.16 (mostrado con anterioridad). Procedimiento Especial para Demoras Uniformes con Operación Protegida mas Permitida Según la ecuación presentada, la demora por vehículo se expresa como la suma de dos términos. El primer término representa las demoras que resultan de las llegadas uniformes durante el ciclo. El segundo término reconoce la tendencia de sobreflujos ocasionales debidos al carácter aleatorio del tránsito. El primer término se deriva fácilmente como una función del área contenida dentro de la cola almacenada en función del tiempo. Con una sola fase verde por ciclo, la cola en función del tiempo asume una forma triangular; esto es, el tamaño de la cola aumenta linealmente en la fase roja y decrece linealmente en la fase verde. El almacenamiento máximo ocurre al final de la fase roja. La geometría del triángulo depende del volumen de tráfico, la tasa de desalojo de la cola, y la longitud de las fases verde y rojo. En caso de fases a la izquierda protegidas mas permitidas, este triángulo se hace más complejo. Sin embargo, el área de este polígono es fácil de calcular si se conocen los valores apropiados de las llegadas y los desalojos durante los diversos intervalos del ciclo, al igual que las duraciones de los intervalos. En la discusión a continuación, la fase protegida es la fase primaria y la fase permitida es la fase secundaria. Las cantidades a continuación deben ser conocidas para evaluar la demora uniforme: • • •

La tasa de llegadas, qa (veh/seg), que se asume uniforme a lo largo de todo el ciclo. La tasa de flujo de saturación sp (veh/seg) para la fase primaria. La tasa de flujo de saturación ss (veh/seg) para la porción de la fase secundaria que no esta saturada (cuando la cola opuesta ha desalojado por completo).

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

• •

•

•

El tiempo verde efectivo para la indicación a la izquierda, verd.efc. (seg), fase primaria. El verde efectivo verdq (seg) durante la fase secundaria cuando el movimiento recto opuesto bloquea los giros a la izquierda permitidos (este intervalo inicia al principio de la fase verde permitida y continua hasta que la cola de vehículos rectos opuestos se ha desalojado). El tiempo verde verdu (seg) que es disponible para que los giros a la izquierda se filtren a través de las brechas en la corriente de tránsito recto opuesto (este intervalo inicia cuando la cola opuesta de vehículos recto se ha disipado (al final de verdq) y continua hasta el final de la fase verde). El tiempo rojo, r (seg) para los giros a la izquierda.

La relación de entradas y salidas que determina la forma y área del polígono se muestra en la figura 9.2. Nótese que el polígono asume cinco formas diferentes dependiendo de la relación de llegadas y salidas. En todos los casos, la tasa de llegadas debe ser ajustada de manera que, para el cálculo de las demoras uniformes, la relación v/c no sea mayor de 1.0. Este ajuste es también necesario para el análisis de operaciones solo protegidas. Si la relación v/c es mayor de 1.0, el área contenida por el polígono no es definida. El efecto de v/c mayor que 1.0 es expresado por el segundo término de la ecuación de demoras. Es necesario distinguir entre las fases protegido mas permitido (giro a la izquierda líder) y permitido mas protegido (giro a la izquierda posterior o tardío). Tres de los cinco casos mostrados en la Figura 9.3 están asociados con fases de giros a la izquierda líder y las otras dos están asociadas con fases de giro a la izquierda posterior. Los cinco casos se identifican a continuación: Caso 1: Fase líder a la izquierda: no queda cola al final de la fase protegida o permitida. Caso 2: Fase líder a la izquierda: queda cola al final de la fase protegida pero no al final de la permitida. Caso 3: Fase líder a la izquierda: queda cola al final de la fase permitida pero no al final de la fase protegida. Nótese que no es posible tener cola al final de ambas fases si no se permite que la relación v/c exceda 1.00 para los efectos de demoras uniformes. Caso 4: Fase posterior a la izquierda: no permanece cola al final de la fase permitida. En este caso no habrá cola al final de la fase protegida, ya que la fase protegida viene después de la permitida y servirá a todas las llegadas sin demora. Caso 5: Fase posterior a la izquierda: permanece una cola al final de la fase permitida. Si la relación v/c se mantiene bajo 1.00, toda esta cola será servida en la fase protegida. Se deben determinar tres longitudes de cola en varios puntos de transición dentro del ciclo. Estos valores se definen como: • • •

Tamaño de la cola Qa (veh) al principio de la indicación de la izquierda. Tamaño de la cola Qu (veh) al principio del intervalo no saturado de la fase permitida Tamaño de la cola residual Qr (veh) al final de la fase permitida o protegida.

Los tamaños de las colas determinan la forma del polígono cuya área determina el valor de la demora uniforme.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 9.2. Polígonos de acumulación de colas

Interpretación de los Resultados Entre los parámetros que afectan a los niveles de servicio se encuentran la calidad de la coordinación de semáforos sucesivos, los tiempos de semáforos (las demoras aumentan con la longitud de ciclo y decrecen con la longitud del tiempo verde efectivo) y, la capacidad de la vía (las demoras disminuyen con la capacidad y aumentan con la proporción volumen/capacidad). El cuadro 9.18 siguiente resume los diagnósticos posibles cuando se conocen las demoras y las proporciones volumen/capacidad para cada uno de los grupos de carriles y para la intersección en general. Cuadro 9.18 Interpretación de Resultados del Análisis de Capacidad Proporción Volumen/Capacidad para un grupo de carriles, Xi

Proporción Volumen/Capacidad para la Intersección, XI

Demoras

Conclusiones

> 1.0

< 1.0

-

Recalcular Tiempos

-

> 1.0

-

Rediseñar la Intersección

Bajo

Bajo

Alto

Recalcular Tiempos; Coordinar Semáforos

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

ANÁLISIS DE PLANEACION El análisis operacional presentado anteriormente provee un tratamiento muy detallado de la operación de un semáforo. El nivel de precisión en el análisis a menudo excede la precisión de los datos disponibles. Los requerimientos de una descripción completa de los planes de tiempos de semáforos es una carga posiblemente innecesaria, en particular cuando el método es para ser aplicado en situaciones de planeación de transporte. Es posible obtener un análisis aproximado del nivel de servicio en un semáforo asumiendo valores para muchos de los datos que se requieren. El cuadro 9.2 contiene los valores de prefijados recomendados para varios datos. Para los propósitos de planeación, los únicos datos de campo requeridos serian los volúmenes, el número de carriles para cada movimiento con una descripción mínima del diseño de los semáforos y otros parámetros de operación. Requerimientos de Datos El objetivo del método de planeación es minimizar la necesidad de datos de campo. Para cada afluente es necesario responder las siguientes preguntas: 1. ¿Se permitirá estacionamiento? 2. ¿Será el semáforo coordinado con el semáforo anterior? 3. ¿Cómo se manejan los giros a la izquierda? En los párrafos que siguen se describen los procedimientos para aplicación, incluyendo una serie de planillas que facilitan los cálculos necesarios para el análisis. PROCEDIMIENTOS PARA APLICACIÓN ANÁLISIS OPERACIONAL El análisis operacional se divide en cinco subanálisis modulares: (a) Módulo de Entrada, (b) Módulo de Ajuste de Volúmenes, (c) Módulo de Tasas de Flujo de Saturación, (d) Módulo de Análisis de Capacidad y (e) Módulo de Nivel de Servicio. Una visión general del flujo de información entre todas las planillas se presenta en la Figura 9.4, que muestra el tratamiento apropiado para todas las combinaciones de carriles a la izquierda y fases. Un grupo de carriles dado puede tener: • • •

Giros a la izquierda desde un carril exclusivo Giros a la izquierda desde un carril compartido Ningún giro a la izquierda

Cuando hay giros a la izquierda, las fases de semáforos pueden proveer • • •

Operación de giros a la izquierda permitidos Operación de giros a la izquierda protegidos Una combinación de giros a la izquierda protegidos y permitidos

Por lo tanto, hay siete posibilidades diferentes, cada una de las cuales debe ser manejada de diversas formas usando las planillas que se presentaran a continuación. 107

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 9.4. Diagrama de flujo de las cédulas para el análisis operacional. Inte rse c c iones se ña liza d a s Planilla

C rea canal a la izquierda

Inic io

Planilla de

Ajuste de volumenes

entrada

Planilla de ta sa de satura c ion f der

Compartido

Exclusivo

Canal a la izquierda

Pe rm

Pe rm

Prot/perm

Prote c c ion a la izq.

a la izq.

No GI en grupo

Prot C a so 4

Prot C a so 1

fizq.= 1.0

Cuadro 3-12

Cuadro 3-12

Planilla

Planilla

C a so 6

adic ional

adic ional

Cuadro 3-12

para fizq.

Prot/perm

Prote c c ion

para fizq.

Fa se prote g ida C a so 1 Cuadro 3-12

P izq. > = 1 y N> 1?

Si

No Fa se prim a ria Planilla a d ic ional Prot + Pe rm Fig. 3-12

Fa se secundaria

Tasa de flujo

Tasa de flujo

de satura c ion

de satura c ion

Planilla a d ic ional de fa se permitida para f izq.

Planilla de Planilla de NDS

a na lisis de c a p a c idad

Re sultado

Módulo de Entrada El módulo de entrada es un resumen de las características geométricas, de tránsito y de semaforización que son necesarias para continuar con los cálculos. La “Planilla del Módulo de Entrada” se muestra en la Figura 9.5.

108

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Figura 9.5. Planilla del Módulo de Entradas

PLANILLA DE MÓDULO DE ENTRADA Intersección: _________________________________________________________ Fecha: ___________________ Analista: ______________________ Periodo Analizado: _____________ Tipo de Área:

CBD

Otro

No. de Proyecto: ___________________________ Ciudad: ____________________________________________

Al sur to ta l C a lle N/S

VOLUMEN Y G EOMETRIA

Al oeste tota l

No rte Tiempo perdido por fa se (se g .) Id e ntific a r en dia g ra m a :

C a lle E/O Al e ste tota l

Volumen C a nales

Al norte tota l

Movimie ntos por c a nal Ubic a c ión de esta c ionamie ntos Isla s Pa ra d a s de autobus

CONDICIONES DE TRÁNSITO Y DE LA VÍA Estacionamiento Afluente

Pendiente (%)

Actuación Peat.

% VP SóN

Buses NB

Nm

FHMD

Peatones (peat/hr)

SóN

Min.

Tipo Llegada

Al Este Al Oeste Al Norte Al Sur Pend. + sube, - baja VP: veh. con mas de 4 ruedas Nm: maniobras est. por hora

NB: paradas de bus por hora FHMD: factor hora de máxima demanda Min. : tiempo mínimo peatones

Tipo de llegadas del 1 al 6

FASES D I A G R. T.

Ver.= A + tr= Actuado? Giros Protegidos

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Giros Permitidos

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Peatones Ciclo _______________ Seg.

109

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

La mitad superior de la planilla contiene el dibujo esquemático de una intersección en el cual se introducen datos básicos de geometría y volúmenes. Paso 1: Introducir Volúmenes de Tránsito Para cada movimiento, se introducen los volúmenes de una hora completa en los rectángulos que se muestran en cada esquina del diagrama de la intersección. Giros a la izquierda, recto y a la derecha se introducen en frente a las flechas direccionales respectivas. La suma de los movimientos a la izquierda, recto y a la derecha en cada afluente debe ser igual al valor que se muestra en los rectángulos. Paso 2: Introducir la Geometría Detalles de la geometría de los carriles se debe mostrar dentro del diagrama de la intersección. Se debe incluir: • • • • • • •

Número de carriles Ancho de carriles Movimientos de tránsito que usan cada carril (con flechas) Existencia y ubicación de estacionamiento sobre la vía Existencia y ubicación de paradas de autobús Existencia y longitud de bahías de almacenamiento Otros elementos, como es el caso de carrilización, etc.

Paso 3: Introducir las Condiciones de Tránsito y Geométricas Se introducen los siguientes parámetros en el medio de la planilla. Los datos entran por separado para cada afluente. 1. El porcentaje de pendiente se introduce en la primera columna. Positivo significa subiendo; negativo, bajando. 2. El porcentaje de vehículos pesados se introduce en la segunda columna. Por lo general se utiliza el promedio para el afluente. Cuando hay diferencias significativas entre la proporción de vehículos pesados para cada movimiento, se pueden usar diferentes porcentajes de vehículos pesados para movimientos a la izquierda, rectos y a la derecha. Se define como vehículo pesado, cualquier vehículo que tenga más de 4 ruedas sobre el pavimento. 3. Las columnas tercera y cuarta describen las características de estacionamiento de cada afluente. La tercera columna describe la existencia de estacionamiento en la vía del afluente. La cuarta columna indica el número de maniobras de estacionamiento por hora en el carril dedicado a estacionamiento dentro de 76 metros de la línea de pare. 4. El número de autobuses locales que se detienen cada hora a recoger o dejar pasajeros dentro de 76 mts. de la línea de pare. 5. En la sexta columna se introduce el factor de hora de máxima demanda. 6. Se introduce el número de peatones por hora que usan el paso peatonal y que tienen conflictos con los giros a la derecha del afluente en cuestión. 7. Las columnas octava y novena describen el control para peatones en la intersección. La octava columna indica la existencia de detección de peatones. La novena columna indica el tiempo verde mínimo necesario para los peatones. 8. La décima columna es usada para indicar la calidad de la progresión de semáforos. 110

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

En caso de no tener todos los datos disponibles, se pueden usar los valores de prefijados. Paso 4. Introducir los datos de semaforización Se hace un diagrama de la secuencia de fases en la parte inferior de la planilla. Se pueden mostrar hasta 8 fases. 1. Para cada fase, se muestran los movimientos permitidos por medio de flechas. Los giros permitidos se muestran con flechas segmentadas y los giros protegidos con flechas continuas. Peatones conflictivos se muestran con líneas segmentadas. 2. Para cada fase, el tiempo verde y el amarillo mas todo rojo se muestra en segundos en la línea de ‘Tiempos’. 3. Cada fase debe ser identificada como de tiempo fijo o actuada.

Módulo de Ajuste de Volúmenes Este módulo se concentra en: a) Ajuste de los volúmenes horarios a tasas de flujo para demanda máxima de periodos de 15 minutos dentro de la hora. b) Establecimiento de grupos de carriles para el análisis c) Ajuste de los flujos de demanda para reflejar la distribución del volumen en los carriles. La cédula se muestra en la Figura 9.6.

Figura 9.6. Cédula del Módulo de Ajuste de Volúmenes CEDULA DEL MÓDULO DE AJUSTE DE VOLÚMENES 1. Afluente

2. Movimien to

3. Volumen Mvto. (vph)

4. Factor de Hora De máxima demanda

5. Tasa de Flujo, vp (vph) [3]/[4]

6. Grupo de carriles

Al Este

Al Oeste

Al Norte

Al Sur

111

7. Tasa de Flujo en grupo de Carriles (vg)

8. Número de Carriles (N)

9. Factor de Utilización de Carriles (U)

10. 11. Flujo Prop. De Ajustado GI o GD v (vph) Pizq o [7]x[9] Pder

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Paso 1: Introducir los Volúmenes Horarios Los volúmenes horarios se introducen en la columna tres de la planilla. Son tomadas directamente del diagrama de la intersección de la planilla del módulo de entrada. Paso 2: Convertir volúmenes horarios en tasas de flujo de máxima demanda En la columna 4 se coloca el factor de hora de máxima demanda (FHMD) para cada movimiento. Los volúmenes horarios se dividen por el factor de hora de máxima demanda para calcular las tasas de flujo de máxima demanda:

vp =

V FHP

donde vp es la tasa de flujo de los 15 minutos de máxima demanda del periodo de análisis. El resultado se coloca en la columna 5 de la planilla. Paso 3: Establecer los grupos de carriles para el análisis Se utiliza la metodología descrita anteriormente. Los carriles exclusivos de giro son siempre grupos de carriles separados. Cuando en un afluente existen carriles compartidos por giros a la izquierda y recto, se debe revisar la proporción de giros a la izquierda para determinar si ellos operan como un carril de giro a la izquierda. Si el valor es igual a 1, el carril compartido debe ser considerado un carril a la izquierda exclusivo. La proporción de giros a la izquierda en el carril compartido son determinados posteriormente como parte del módulo de tasas de flujo de saturación. Los grupos de carriles se muestran en la sexta columna de la planilla por medio de flechas que ilustran los carriles y los movimientos incluidos en los grupos. Los movimientos permitidos se muestran con flechas segmentadas, los movimientos protegidos con flechas sólidas. Cuando un giro tiene fases protegidas y permitidas, se deben incluir los dos tipos de flechas. Paso 4: Introducir la tasa de flujo para el grupo de carriles Una vez que el grupo de carriles se ha establecido, las tasas de flujo para los movimientos incluidos en el grupo de carriles se muestran en la columna 7. Paso 5: Introducir el número de carriles en el grupo Se introducen en la columna 8. Paso 6: Introducir el factor de utilización de carril Si es usado, se puede determinar en campo o en el Cuadro 9.5 mostrado con anterioridad y se introduce en la columna 9.

112

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Paso 7: Calcular las tasas de flujo ajustadas para grupos de carriles Se calcula como: v = vgU donde ‘v’ es la tasa de flujo ajustada para el grupo de carriles. El resultado se coloca en la columna 10. Paso 8: Proporción de giros a la izquierda o derecha en el grupo de carriles En la columna 11 se introducen las proporciones de giros a la izquierda y derecha para el grupo de carriles. Se denotan como Pizq y Pder (proporción de giros a la izquierda y derecha, respectivamente) y se expresan como decimales. Módulo de Tasas de Flujo de Saturación Se calcula la tasa de flujo de saturación total del grupo de carriles bajo condiciones prevalecientes. La cédula para este módulo se muestra en la Figura 9.7.

Figura 9.7. para el Módulo de Tasas de Saturación CEDULA DEL MÓDULO DE TASAS DE SATURACIÓN 1. Afluente

2. Mvto. del Grupo de Carriles

3. Flujo de Saturac. Ideal (vphpvp c)

4. No. de Carriles N

5. Ancho Carril fA Cuadro 9-5

6. Veh. Pesados fVP Cuadro 9-6

Factores de Ajuste 8. 9. 10. Estac. Bloqueo Tipo de Autobús Área fp fE faut fa Cuadro Cuadro Cuadro Cuadro 9-7 9-8 9-9 9-10

7. Pendient

11. 12. Giro a la Giro a la Derecha Izquier. fGD Fizq. Cuadro Cuadro 9-11 9-12

13 Flujo de Satur. Ajust. (s) (vphpv)

Al Este

Al Oeste

Al Norte

Al Sur

Paso 1: Introducir la Descripción de los Grupos de Carriles La columna 2 de la planilla se usa para identificar los carriles y movimientos incluidos en cada grupo. Los mismos de la planilla del módulo de ajuste de volúmenes.

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Paso 2: Tasa de flujo de saturación ideal Se muestra en la columna 3 de la planilla. Para la mayoría de los cálculos, este valor es 1900 vehículos por hora por verde por carril (vphpvpc). Las tasas de flujo de saturación se pueden determinar en campo. Paso 3: Introducir factores de ajuste La tasa de flujo de saturación ideal es multiplicada por el número de carriles en el grupo y por nueve factores de ajuste. Estos están indicados en la planilla de la columna 5 a la 12. Estos factores son de ajuste por ancho del carril, vehículos pesados, pendiente, estacionamiento, bloqueo de autobuses, factor de tipo de área, factor de giro a la derecha, factor de giro a la izquierda. Paso 4: Procedimiento Especial para Estimar los Factores de Ajuste para Giros a la Izquierda Permitidos Las Figuras 9.8 y 9.9 muestran las cédulas que son usadas en los cómputos de los factores de ajuste para giros a la izquierda. Estas planillas se usan para la parte permitida en todos los casos de giros a la izquierda permitidos, incluyendo fases protegidas mas permitidas y solo permitidas, desde carriles compartidos o exclusivos. La Figura 9.8 se usa en casos en los cuales el afluente en cuestión es opuesto a un afluente con más de un carril. La Figura 9.9 se usa cuando el afluente en cuestión es opuesto a un afluente de un solo carril.

114

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Figura 9.8. Planilla adicional para Giros a la Izquierda Permitidos: Afluente de varios carriles

Planilla Adicional para Giros a la Izquierda Permitidos Acceso Opuesto por Afluente de Varios Carriles Afluente Longitud del Ciclo, C Tiempo Verde Actual para Grupo de Carriles, VERD. Tiempo Verde Efectivo para Grupo de Carriles, verdefc Tiempo Verde Efectivo para Flujo Opuesto, verdo Número de Carriles en Grupo de Carriles, N Número de Carriles Opuestos, No Tasa de Flujo Ajustada de Giros a la Izquierda, vizq Proporción de Giros a la Izquierda en Grupo de Carriles, Pizq Tasa de Flujo Opuesta Ajustada, vo Tiempo Perdido por Fase, tp Giros a la Izquierda por Ciclo, IZQC= vizq C / 3600 Calcular Flujo Opuesto por Carril, por Ciclo: volc = vo C / (3600 No) Determinar la Relación de Columna Opuesta, Rpo (Cuadro 9-2 o Ecuación) Calcular verdf** = VERD exp (- 0.882 IZQC0.717) - tp , verdf ≤ verdefc Calcular la Relación de Cola Opuesta: qro = 1 - Rpo (verdo / C) Calcular verdq usando ecuación, verdq ≤ verdefc Calcular verdu : verdu = verdefc - verdq , si verdq ≥ verdf verdu = verdefc - verdf , si verdq < verdf Calcular fs = (875 - 0.625 vo) / 1000, fs ≥ 0 Calcular Piz.* = PIZQ { 1 + [(N - 1) verdefc / (fs verdu + 4.5)]} Determine EL1 (Figura 9-7) Calcular fmin = 2 (1 + Piz) / verdefc Calcular fm : fm = [verdf / verdefc] + [verdu / verdefc] { 1 / [ 1 + Piz. (EL1 - 1)]} min = fmin ; max = 1.00 Calcular fIZQ = [fm + 0.91 (N-1)/N] ***

Al Este

Al Oeste

Al Norte

Al Sur

Si Piz ≥ 1 para carriles de giro a la izquierda compartidos con N > 1, asumir carril de giro a la izquierda de facto y rehacer los cálculos. *

**

Para el caso especial de un afluente de un solo carril opuesto por un afluente de varios carriles, ver texto. ***

Para giros a la izquierda permitidos, con carriles múltiples exclusivos a la izquierda, fIZQ = f m.

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Figura 9.9. Planilla adicional para Giros a la Izquierda Permitidos: Afluente de un solo carril

Planilla Adicional para Giros a la Izquierda Permitidos Acceso Opuesto por Acceso de un Solo Carril Afluente Longitud del Ciclo, C Tiempo Verde Actual para Grupo de Carriles, VERD. Tiempo Verde Efectivo para Grupo de Carriles, verdefc Tiempo Verde Efectivo para Flujo Opuesto, verdo Número de Carriles en Grupo de Carriles, N Tasa de Flujo Ajustada de Giros a la Izquierda, vizq Proporción de Giros a la Izquierda en Grupo de Carriles, PIZQ Tasa de Flujo Opuesta Ajustada, vo Tiempo Perdido por Fase, tp Giros a la Izquierda por Ciclo, IZQC= vizq C / 3600 Calcular Flujo Opuesto por Carril, por Ciclo: volc = vo C / (3600 No) Determinar la Relación de Columna Opuesta, Rpo (Cuadro 9-2 o Ecuación) Calcular verdf** = VERD exp (- 0.860 IZQC0.629) - tp , verdf ≤ verdefc Calcular la Relación de Cola Opuesta: qro = 1 - Rpo (verdo / C) Calcular verdq : verdq = 4.943 volc0762 qro1.061 - tp verdq ≤ verdefc Calcular verdu : verdu = verdefc - verdq , si verdq ≥ verdf verdu = verdefc - verdf , si verdq < verdf Calcular n = (verdq - verdf) / 2 , n ≥ 0 Calcular PRECTo = 1 - PIZQo Determine EL1 (Figura 9-7) Calcular EL2 = (1-PRECTon) / PIZQo Calcular fmin = 2 (1 + PIZQ) / verdefc Calcular fIZQ** = fm = [verdf / verdefc] + [(verdq - verdf)/verdefc]{1/[1+PIZQ (EL2 - 1)]} + [verdu/verdefc][1/ (1+PIZQ (EL1 - 1)] min = fmin ; max = 1.00

Al Este

Al Oeste

Al Norte

Al Sur

**

Para el caso especial de un afluente de varios carriles opuesto por un afluente de un solo carril o cuando verdf > verdq, ver texto.

La metodología básica para cada planilla asume que el afluente en cuestión es de varios carriles si el afluente opuesto es de varios carriles (figura 9.8), y que el afluente en cuestión es de un solo carril si el afluente opuesto es de un solo carril (figura 9.9). Para los casos en los cuales los dos afluentes no sean del mismo tipo, en los casos de fases protegidas mas permitidas y en fases en las cuales los movimientos opuestos rectos tengan fases líder, las planillas se pueden usar aun, pero usando la metodología anteriormente descrita. Hay una cédula para cada afluente en las planillas, a pesar que sólo se incluyen aquellos afluentes donde haya giros a la izquierda permitidos. Las primeras entradas se refieren a datos que se pueden tomar de otras planillas: 1. La longitud del ciclo. 2. El tiempo verde para la fase permitida. Si esta fase forma parte de una fase permitida mas protegida o el afluente opuesto tiene una fase líder, usar las instrucciones descritas en la “Metodología”. 3. Se introduce el tiempo verde efectivo para la fase permitida. Si esta fase forma parte de una fase permitida mas protegida o el afluente opuesto tiene una fase líder, usar las instrucciones descritas en la “Metodología”. 116

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

4. Se introduce el tiempo verde de la fase permitida del afluente opuesto. Si la fase es permitida mas protegida, las recomendaciones anteriores aplican. 5. El número de carriles para el grupo de carriles en cuestión. Si los giros a la izquierda son opuestos por un afluente de carriles múltiples (Figura 9.9), se introduce el número de carriles opuestos. Si los giros a la izquierda y derecha se hacen en carriles exclusivos, entonces estos no se incluyen en el número de carriles opuestos. 6. La tasa de flujo ajustada para giros a la izquierda. 7. La proporción de giros a la izquierda en el grupo de carriles. Cuando se trata de un grupo de giros a la izquierda, Pizq = 1.00. Si los giros a la izquierda están opuestos por afluentes de un solo carril (Figura 9.9), la proporción de giros a la izquierda en el flujo opuesto se toma en cuenta. 8. La tasa de flujo opuesto ajustado. Si hay giros a la izquierda y derecha que se hagan de carriles exclusivos en el afluente opuesto, no se incluyen en la tasa. 9. El tiempo perdido por fase. Las ecuaciones que se usan en los cálculos que siguen se muestran en las filas de las planillas; estas ecuaciones usan los datos discutidos anteriormente. Algunos de los cálculos necesitan explicaciones: •

•

•

•

• •

La razón de la columna opuesta, Rpo, se puede determinar de dos formas diferentes. Si aparece el tipo de llegada para el tránsito del afluente opuesto, se utiliza la razón de columna prefijados del cuadro de tipos de llegada. Si se tienen datos sobre la proporción de llegadas en verde es conocida, se usa la ecuación basada en las relaciones verd.efc./Ciclo. La ecuación para verdf que se muestra en la Figura 9.8 asume que el afluente en cuestión es un afluente con varios carriles, al igual que el afluente opuesto. Si el afluente en cuestión es un afluente de un solo carril, la ecuación para verdf de la Figura 9.9, que asume afluentes de un solo carril, debe ser usada. Si el afluente en cuestión es un afluente de varios carriles, la ecuación para verdf de la Figura 9.8, que asume afluentes de varios carriles, debe ser usada. En cada caso, si el grupo de carriles es en un carril exclusivo de giro a la izquierda, entonces verdf = 0.00. Para grupos de varios carriles (Figura 9.8), PL se calcula como la proporción de giros a la izquierda en el carril mas izquierdo del grupo de carriles. Si este número alcanza a ‘1’, se convierte en un carril de giro a la izquierda “de facto”, ya que es ocupado completamente por vehículos que giran a la izquierda. Esto requiere que se hagan los cálculos para este afluente otra vez. Si un grupo de carriles de varios carriles es opuesto a un afluente de un solo carril, se debe usar la Figura 9.9, pero el valor de PL debe ser estimado y sustituido por PIZQ, como descrito anteriormente. La figura 9.13 a es usada para determinar el valor de EL1 basado en la tasa de flujo opuesto, las fases de semáforo del acceso en cuestión, el tipo de carril de giro a la izquierda y el número de carriles opuestos. Para un acceso de un solo carril (Figura 9.9), EL2 se calcula por una fórmula y no por la Figura 9.13. El valor de fm se calcula como mostrado. El valor máximo es ‘1.0’ y el mínimo es 2(1+PL)/g. Estos límites son usados si el valor calculado cae fuera de este rango. El factor de ajuste de giro a la izquierda, fizq., se calcula como mostrado. Para un grupo de un solo carril, fizq = fm. Si un grupo de varios carriles es opuesto por un afluente de un solo carril, se usa la Figura 9.9, pero fLT se calcula en base a fm y el número de carriles como se muestra en la Figura 9.8, excepto cuando el grupo de carriles en cuestión contiene carriles de giro a la izquierda múltiples.

117

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Paso 5: Cálculo de las Tasas de Flujo de Saturación Ajustadas Las tasas ajustadas de flujos de saturación se calculan multiplicando al tasa de flujo de saturación ideal por el número de carriles en cada grupo de carriles y por cada uno de los nueve factores de ajuste determinados en el Paso 3. Esto se hace de acuerdo con la ecuación:

s = s0 × N × f A × fVH × f p × f e × f aut × f a × f DER × f IZQ Módulo de Análisis de Capacidad En el Módulo de Análisis de Capacidad, los resultados de los cálculos de los tres módulos anteriores se combinan para calcular la capacidad de cada grupo de carriles y las tasas v/c para cada grupo de carriles y para la intersección en general. En la Figura 9.10 se muestra una cédula que se usa para los cálculos de capacidad. Figura 9.10. Cédula para el módulo de Análisis de Capacidad CEDULA PARA EL MÓDULO DE ANÁLISIS DE CAPACIDAD 1 Movt. en Grupos de Carriles

2 Tipo de Fase (F, S, A)

3 Tasa de Flujo Ajustada (v)

4 Tasa de Satur. Ajust. (s)

5 Relación de Flujo, v/s [3]/[4]

1

6 Relación de verde verdefc/C

1

7 Capacidad Grupo de Carriles (c) [4]x[6]

8 Relac. v/c (X) para grupo de carr. [3]/[7]

9 Grupo de Carriles Crítico

Los giros a la izquierda permitidos están sujetos a una capacidad mínima de (1+PIz)(3600/C) en la Columna 7. Longitud de Ciclo, C _____ seg. Tiempo perdido por ciclo, Tp ______ seg. Y = Sum (v/s)ci = _______ XC = Y x C / (C-Tp) = ________

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Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Paso 1: Descripción del Grupo de Carriles La columna 1 de la planilla es para la descripción del grupo de carriles. Los carriles y los movimientos incluidos en cada grupo de carriles se introducen tal y como se hizo en las planillas del módulo de tasas de flujo de saturación. Paso 2: Tipo de Fases La columna 2, Tipo de Fases, esta incluida para tomar en cuenta los carriles exclusivos de giro a la izquierda que tienen fases protegidas y permitidas. En estos casos, la fase protegida será la fase primaria y la fase permitida la secundaria. Las fases primarias y secundarias deben ser representadas por entradas separadas (líneas separadas) en esta cédula, y ciertas cantidades, como la capacidad del grupo de carriles, deben ser calculadas como la suma de los valores primarios y secundarios. Las entradas de fases primarias deben ser designadas como “P” en esta columna. Las entradas de fases secundarias deben ser designadas como “S”, y la fila que contiene los valores totales debe ser designada como “T”. Nótese que los grupos de carriles con carriles compartidos de giro a la izquierda tienen solo una fase primaria, al igual que los grupos con fases solo protegido y solo permitido. Paso 3: Tasas de Flujo Ajustadas para cada grupo de carriles La tasa de flujo ajustada para cada grupo de carriles se obtiene de la Planilla de Ajustes de Volúmenes y se introduce en la columna 3 de la cédula. En el caso de grupos de carriles con ambas fases primarias y secundarias, la tasa de flujo para el grupo de carriles debe ser introducida en una fila identificada con la letra “T” en la columna 2. Para el cómputo de la tasa crítica v/c, Xc, es necesario proporcionar la tasa de flujo total entre las fases primarias y secundarias. Como indicado anteriormente, se considera que cualquier fase que venga primero esta saturada por tránsito que gira a la izquierda y aplicar el flujo que queda a la fase que viene después. Paso 4: Tasas de Flujo ajustadas de saturación para cada grupo de carriles Esta tasa se obtiene directamente de la cédula de Flujos de Saturación y se introduce en la columna 4. No es necesario introducir un valor de tasa de saturación en la fila T cuando hay una fase secundaria, ya que este valor no tendría significado. Paso 5: Razón de Flujo (v/s) para cada grupo de carriles. La razón de flujo para cada grupo de carriles se calcula como v/s y se introduce en la columna 5 de la planilla. Esto se debe hacer para filas que representen fases primarias y secundarias, pero no para filas que representen el total. Paso 6: Razón de verde para cada grupo de carriles La razón verdefc/C para cada grupo de carriles, el verde efectivo entre la longitud del ciclo, se calcula y se introduce en la comuna 6 de la planilla. Los tiempos verdes actuales y las longitudes de ciclo se obtienen de la planilla de entrada de datos.

119

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Paso 7: Cálculo de la Capacidad para cada grupo de carriles La capacidad para cada grupo de carriles se calcula de la siguiente ecuación, como la tasa de flujo de saturación por la razón de verde:

 verd .efect.  ci = si   C   El resultado se introduce en la columna 7 de la planilla. Los valores deben ser calculados para las fases primarias y secundarias, y la suma de los valores para cada fase deben ser introducidos en una fila designada con la letra “T” en la columna 2. En los Estados Unidos, se impone un valor mínimo de la capacidad basado en dos ‘sneakers’ por ciclo, para todos los movimientos a la izquierda permitidos. Este valor se puede calcular como:

3600(1 + PL ) C Paso 8: Cálculo de las razones v/c para cada grupo de carriles La razón v/c para cada grupo es la razón del flujo ajustado con respecto a la capacidad:

Xi =

vi ci

Estos valores se introducen en la columna 8 de la planilla. Paso 9: Identificación de los Grupos de Carriles Críticos A este punto en los cálculos, se determinan los grupos de carriles críticos y los tiempos perdidos por ciclo de acuerdo a las metodología discutidas anteriormente. Se define como un grupo de carriles crítico al grupo con la relación v/s más alta en cada fase o conjunto de fases. Cuando existe un solape de fases, se deben analizar todas las combinaciones posibles de grupos de carriles crítico hasta determinar la combinación mas crítica, tal y como discutido anteriormente. Los grupos de carriles críticos se identifican con una marca en la columna 9 de la cédula. El tiempo perdido por ciclo se introduce como el valor ‘L’ en el espacio en la parte inferior de la planilla. Cálculo de las relaciones críticas v/c Las relaciones v/s para los carriles críticos se suman. El resultado se introduce como el valor ‘Y’ en la parte inferior de la planilla. El valor crítico v/c, Xc, indica el grado de saturación asociado con la geometría, volúmenes y fases de semáforos y se calcula con la siguiente ecuación:

 C  Xc = Y  C −L 120

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

El resultado se introduce en la casilla al final de la planilla. Al completar esta planilla, se definen las características de capacidad de la intersección. Al respecto, se resumen algunos puntos: 1. Una relación v/c crítica de más de 1.0 indica que el diseño de semaforización y geométrico

no pueden satisfacer la combinación de movimientos críticos en la intersección. La demanda actual o proyectada de estos movimientos excede la capacidad de la intersección. Las condiciones se pueden mejorar de la siguiente forma: aumentar el ciclo, cambios en el plan de fases y cambios básicos en la geometría. Nótese, sin embargo, que los cálculos deben llevarse a cabo usando volúmenes de llegada. Cuando las relaciones v/c son menores de 1.00, los volúmenes de entrada y salida son los mismos. Cuando las relaciones v/c son mayores de 1.00, quiere decir que para una fase o para toda la intersección, los volúmenes de salida son menores a los volúmenes de llegada. Volúmenes futuros son también volúmenes de llegadas. Cuando en el análisis se usan volúmenes actuales de salida, el v/c actual no puede ser mayor de 1.00. Los volúmenes observados en campo no pueden exceder la capacidad. Si ese es el caso, debe haber algún error. Si valores de v/c > 1 persisten, es una indicación que la intersección opera mas eficientemente que lo anticipado por estas técnicas. 2. Cuando el valor crítico v/c es aceptable pero los valores de los v/c para los grupos críticos varia considerablemente, se debe reexaminar la distribución de los tiempos verdes, ya que esto indica una distribución desproporcionada de los verdes. 3. Si los giros a la izquierda permitidos resultan en una reducción extrema de los flujos de saturación, se debe considerar el uso de fases protegidas. 4. Si la relación crítica v/c, Xc, es mayor que 1.00, es muy probable que ni la geometría ni la semaforización puedan satisfacer la demanda. Se deben considerar cambios en ambos. 5. Cuando los v/c no son aceptable y en el plan de fases se protegen varios giros, es probable que se requieran cambios en la geometría para mejorar la situación.

Módulo de Nivel de Servicio El módulo de niveles de servicio combina los resultados de los módulos de ajuste de volúmenes, flujos de saturación y análisis de capacidad para determinar la demora de tiempo promedio por vehículo en cada grupo de carriles. El nivel de servicio se relaciona directamente y se consigue en la tablas. La cédula para este módulo se ilustra en a Figura 9.11.

121

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Figura 9.11. Planilla para el Módulo de Nivel de Servicio PLANILLA PARA EL MÓDULO DE NIVEL DE SERVICIO er

Ciclo ___ seg. 1 Movs. en grupo de Carriles

o

1 Término de Demoras 2 v/c X

3 verdefc / C

2 Término de Demoras

4 Demora Uniforme d1 (seg/veh)

5

6

7

8

Grupo de Carriles 9 10

Afluente 11

12

Al Este

Al Oest

Al Nort.

Al Sur

Las demoras se calculan con las ecuaciones anteriormente discutidas. Estas se repiten a continuación por conveniencia: d = d1 DF + d2 2

 verd .efect.  1 −   C   + 173 X 2 ( X − 1) + d = 0.38C  verd .efect.   1−   Min( X ,1) C  



( X − 1)2 +  mX    C  

La cédula esta diseñada para que los términos de demora uniforme e incremental se calculen separadamente. Las demoras uniformes se multiplican por el factor de ajustes de demoras (DF) para tomar en cuenta el impacto de la progresión y el tipo de control. Los valores de ‘DF’ y ‘m’ se obtienen del cuadro 9.17.

122

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Paso 1: Descripción de Grupos de Carriles Como en las otras planillas, la columna 1 esta reservada para los carriles y los movimientos incluidos en el grupo de carriles. La descripción será la misma que la mostrada en la planilla de ajuste de volúmenes. Paso 2: Demoras Uniformes El primer término de la ecuación de demoras toma en cuenta las demoras uniformes, que es la demora de un grupo de carriles que resultaría si las llegadas fueran uniformes y los ciclos no experimentaran sobresaturación. Depende de la relación v/c (X) para el grupo de carriles, la relación verdeefc/ciclo para el grupo de carriles y la longitud del ciclo (C), que se introduce en la parte superior de la planilla.

Paso 3: Determinar los ajustes de las demoras Al factor de ajustes de demoras, DF, tal como se indica en el cuadro 9.17, se le asigna un valor de 0.85, 1.0, o el valor del factor de ajuste de la progresión, PF. El valor de PF se obtiene del cuadro 9-13 como una función del tipo de llegada y la relación verdefc./C para grupos de carriles con fases coordinadas y no actuadas (control de tiempo fijo o semiactuado). Si en vez del tipo de llegadas se usa el valor de ‘P’ (proporción de vehículos que llegan durante el verde), ‘PF’ se puede calcular como:

PF =

(1 − P ) f p  verd efc   1 −   C 

donde fp = 0.93 para el tipo de llegada 2, 1.15 para el tipo de llegada 4 y 1.0 para todos los otros tipos. Ya que fp > 1 para el tipo de llegada 4, es posible calcular un valor de PF mayor que 1.0 usando la ecuación anterior cuando la relación verdefc./C es muy baja. Ya que el tipo de llegada 4 indica la existencia de progresión favorable, el valor de PF debe ser reducido a 1. bajo esta condición. El valor de DF se introduce en la columna 5 de la cédula. Paso 4: Demora de Incremento (debido a llegadas aleatorias) El segundo término de la ecuación de demoras toma en cuenta las demoras debidas a llegadas aleatorias y a fallas de ciclo. Esta basado en la relación v/c (X) y la capacidad (c) para el grupo de carriles. Estas demoras se determinan de la siguiente forma: 1. Introducir la capacidad del grupo de carriles en la columna 6 de la planilla. 2. Determinar el factor de calibración de la demora aleatoria (m) del cuadro 9.17. este valor es una función del tipo de llegada. Si en la determinación de el factor PF se utiliza un valor 123

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

estimado o medido en campo de P, entonces el tipo de llegada puede ser determinado del cuadro de razón de columnas. En este caso, la relación de columnas o pelotones, Rp, debe ser estimada como:

Rp =

PC verd efc

El valor de ‘m’ se introduce en la columna 7 de la planilla. 3. Calcular el segundo término de la demora. El resultado se coloca en la columna 8 de la planilla. Paso 5: Demoras y Nivel de Servicio para cada Grupo de Carriles Las demoras y nivel de servicio se consiguen multiplicando la demora uniforme por el factor de ajuste de demora uniforme y sumando el resultado a la demora aleatoria, de acuerdo con la ecuación de demoras. El resultado se coloca en la columna 9 de la planilla. El nivel de servicio correspondiente a esta demora, tomada del cuadro 9.16, se coloca en la columna 10. Paso 6: Demoras y Nivel de Servicio para cada Afluente Para determinar la demora promedio por vehículo se calcula el promedio ponderado de las demoras para cada afluente: se multiplican las demoras de cada grupo de carriles por su volumen respectivo, se suma el total para el afluente y se divide por el volumen total del afluente. Este promedio ponderado se coloca en la columna 11 para cada afluente. El nivel de servicio se determina del cuadro 9.16 y se introduce en la columna 12. Paso 7: Demora y Nivel de Servicio para la Intersección Se calcula el promedio ponderado de las demoras para los afluentes. El nivel de servicio se determina del cuadro 9.16. A continuación se indican situaciones que son comunes: 1. El nivel de servicio es una indicación de la aceptación de las demoras por parte de los conductores. Es una condición muy subjetiva: lo que es aceptable en una ciudad grande y densa no lo es en zonas rurales o de baja densidad. 2. Cuando los niveles de demora son aceptables para la intersección pero inaceptables para algunos grupos de carriles, se debe revisar el plan de fases o la distribución de los verdes o ambos para hacer la operación mas eficiente. 3. Cuando los niveles de demora son inaceptables, pero las relaciones v/c son bajas, entonces la longitud del ciclo puede que sea muy larga, el plan de fases ineficiente, o ambas cosas. Sin embargo, es importante notar que cuando el semáforo en cuestión pertenece a un sistema, la longitud del ciclo está determinada por las necesidades del sistema y, variaciones del ciclo de una intersección en particular puede que no resulte práctico.

124

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

4. Cuando ambos, los niveles de demora y las relaciones v/c son inaceptables, entonces la situación es crítica. En esos casos se deben considerar cambios en la geometría y en las fases de los semáforos. Cédula Adicional para Demoras Uniformes Cuando los giros a la izquierda de carriles exclusivos se llevan a cabo en las fases permitidas y protegidas en la secuencia de semáforos, las demoras uniformes se determinan como un caso especial. La fase protegida se identifica como la fase primaria y, la fase permitida como la fase secundaria. La planilla se presenta en la figura 9.12. Los valores requeridos se pueden obtener de otras planillas. Se deben obtener también los siguientes intervalos de semáforos de cálculos previos: 1. Fase verde primaria, ‘verdefc.’, del Módulo de Análisis de Capacidad (Figura 9.10). 2. Intervalos de fase verde secundaria, verdq y verdu, , de las planillas adicionales para giros a la izquierda permitidos. 3. Tiempo rojo (en segundos), r, calculada como C - (verdefc + verdq + verdu), donde C es la longitud del ciclo en segundos. Estos valores se colocan en las líneas apropiadas de la planilla. Nótese que cuando los volúmenes de tránsito son muy pesados, verdu, se reduce a cero, y esto significa que la capacidad del giro a la izquierda es la dada por los ‘sneakers’. El efecto de los ‘sneakers’ se aproxima en el Módulo de Flujos de Saturación (Figura 9.7) imponiendo un limite mínimo al valor de fizq ; debido a este limite mínimo, se le debe imponer un limite mínimo también a verdu , para ser colocado en la planilla. El tiempo necesario debe ser transferido de verdq a verdu para asegurar que el valor de verdu no sea menor a 4 segundos. Los cálculos de las demoras comienzan con la determinación de las tasas de las llegadas y salidas en unidades de vehículos por segundo, a manera de tener compatibilidad con los cálculos que siguen en la planilla. La tasa de llegadas es la división del volumen de giro a la izquierda entre 3600. Este valor debe ser ajustado para asegurar que, para los efectos de demoras uniformes, las llegadas no excedan la capacidad de la intersección. Si la relación v/c, X, excede 1.0, la tasa de llegadas debe ser dividida por X, tal y como se indica en la planilla. Se deben determinar dos tasas de salidas: 1. La tasa de salida de la fase primaria, sp = s/3600, donde s se obtiene del módulo de análisis de capacidad (Figura 9.10). 2. La tasa de salida de la fase secundaria, ss , que se calcula de la siguiente forma:

ss = s

verd q + verd u verd u × 3600

donde s es la tasa del flujo de saturación ajustado para la fase secundaria del Módulo de Análisis de Capacidad (Figura 9.10) y los otros valores han sido determinados.

125

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuando verdu es muy corto, las salidas durante la fase secundaria serán en su mayoría ‘sneakers’. Ya que los ‘sneakers’ se mueven con intervalos de saturación muy pequeños, es posible tener valores muy altos de ss. Por factores prácticos, el valor de ss por carril no debe exceder la tasa de saturación ideal para el grupo de carriles dividida entre 3600. Las relaciones v/c para las fases primarias y secundarias, Xprot y Xperm , deben ser determinadas por las ecuaciones dadas en la planilla.

ANÁLISIS DE PLANEACIÓN Este análisis es para dimensionar la intersección o para determinar la suficiencia de la capacidad de la intersección para fines de planeación. Esta basado en la suma de volúmenes críticos y requiere un mínimo de información (geometría y volúmenes). Se proveen tres cédulas para este análisis (Figuras 9.13, 9.14 y 9.15).

Figura 9.13. Planilla de Entrada para Método de Planeación

CÉDULA DE MÓDULO DE ENTRADA Intersección: _________________________________________________________ Fecha: ___________________ Analista: ________________________________________________________ Periodo Analizado: _____________ No. de Proyecto: ___________________________ Ciudad: ____________________________________________

Al sur to ta l C a lle N/S

VOLUMEN Y G EOMETRIA

Al oeste tota l

No rte Tiempo perdido por fa se (se g .) Id e ntific a r en dia g ra m a :

C a lle E/O Al e ste tota l

Volumen C a nales

Al norte tota l

Movimie ntos por c a nal Ubic a c ión de esta c ionamie ntos Isla s Pa ra d a s de autobus

DATOS DEL ACCESO

Al Norte

Al Sur

Al Este

Estacionamiento Permitido Coordinación Tratamiento del Giro a la Izquierda Permitido Protegido No tiene flujo opuesto

Al Oeste

Tipo de Área CBD Otro FHMD Longitud de Ciclo Mínimo Máximo

126

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Figura 9.14. Cédula de Volúmenes por carril para Método de Planeación Ubicación: _______________________________________ Movimiento a la Izquierda

1. Volumen Izquierda __________ 2. Volumen Opuesto Principal __________ 3. No. Carriles Exclusivos a la Izquierda __________ 4. Factor de Ajuste a la izquierda __________ (ver instrucciones) Producto de: [2] * [1] ________ -----------> 5. Volumen en Carril a la Izquierda: [1] / ( [3] * [4] )

Dirección: _________________________________________ Movimiento a la Derecha Carril Carril Exclusivo a Compartido la Derecha a la Derecha 6. Volumen a la Derecha ________ ________ 7. Carriles a la Derecha ________ 1 8. Factor de Ajuste Derecha ________ ________ Vol. en Carril a la Derecha: [9] _____ [10]______

Movimiento de Frente 11. Volumen de Frente 12. Factor de Ajuste por Estacionamiento 13. No. carriles de frente incluyendo compartidos Computo para Carriles a la Izquierda Exclusivos 14. Volumen Total en Afluente: ( [10] + [11] / [12] ) 16. Equivalente de Giro a la Izquierda: (Figura 3.4a) 18. Volumen en Carril de Frente: [14] / [13] 19. Volumen en carril crítico: (ver instrucciones) Cómputos para Carriles a la Izquierda Compartidos 14. Volumen Total del Afluente: (ver instrucciones) 15. Proporción de giros a la izquierda en el grupo de carriles 16. Equivalente de Giro a la Izquierda: (Figura 3.4a) 17. Factor de ajuste para Giros a la Izquierda: (Cuadro 3.19) 18. Volumen en Carril de Frente: [14] / ( [13] * [17]) 19. Volumen en Carril Crítico: Max [9], [18] Chequeo de Giros a la Izquierda (si [16] > 8) 20. Capacidad de Giros a la Izq. Permitidos (por “sneakers”): 7200 / cmax

127

Permitido 0

Protegido _________

No Opuesto __________

____________ ____________ ____________

___________ ___________ ___________

____________ ____________ ____________

____________ ____________ ____________ ____________

___________ XXXXXXXXX ___________ ___________

____________ XXXXXXXXX ____________ ____________

____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________

___________ XXXXXXXXX XXXXXXXXX ___________ ___________ ___________

____________ XXXXXXXXX XXXXXXXXX 1.0 ____________ ____________

____________

XXXXXXXX

XXXXXXXX

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 9.15. Planilla de Operación de Semáforos, Método de Planeación. Al Este

Selección de Plan de Fases, Planilla de Volúmenes por Carril Volumen Crítico por Carril, Frente y Derecha: [19] Volumen de Carril a la Izquierda: [5] Protección de Giros a la Izquierda: (Perm., Prot., N/O) Giro a la Izquierda Dominante: (Indicar con *) Criterio de Selección basado en el tratamiento especificado para los giros a la izquierda:

Plan de Fases Seleccionado (1 a 4) Ciclo Mínimo [Cmin] _________

Al Norte

Al Sur

_________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ _________ Plan 1: Perm. Perm. Perm. Perm. Perm. N/O Perm. N/O N/O Perm. N/O Perm. Plan 2a: Perm. Prot. Perm. Prot. Plan 2b: Prot. Perm. Prot. Perm. Plan3a: *Prot. Prot. *Prot. Prot. Plan 3b: Prot. *Prot. Prot. *Prot. Plan 4: N/O N/O N/O N/O _________ ________ Ciclo Máximo [Cmax] __________ [FHMD] (Planilla de Entradas) ________

Plan de Fases de Cuadro 3.20 Nota - Valor Código de Movimientos Volumen Crítico por fase [CV] Suma Crítica [CS] Tiempo Perdido / Fase [PL] Tiempo Perdido / Ciclo [TL] Ajustes para Zona Central [CBD] Relación v/c Crítica [Xcm] Status de la Intersección Cómputos Opcionales de Plan de Tiempos Suma de Referencias [RS] Longitud de Ciclo [CYC] Tiempo Verde

Al Oeste

Fase 1 ______ ______

Este - Oeste Fase 2 Fase 3 ______ ______ ______ ______

Fase 1 ______ ______

Norte - Sur Fase 2 Fase 3 ______ ______ ______ ______

1 ________ ______

______

______

______

______

______

______

______

______

______

______

______

2 ________ 3 ________ 4 ________ 5 ________

6 ________ 7 ________ 8 ________

Notas: 1. Suma Crítica = Suma de volúmenes críticos por fases [CV] para todas las fases 2. Tiempo perdido / Ciclo = Suma de todos los tiempos perdidos por fase, [PL] 3. Ajustes de Zona Centro = 0.9 en el centro, 1.0 en otras partes 4. Relación v/c crítica = CS / (( 1-[TL] / Cmax) * 1900 * [CBD] * [FHMD]) 5. Status: (ver instrucciones) 6. Suma de Referencia = 1710 * [FHMD] * [CBD] 7. Longitud de Ciclo = [TL] / (1 - (Min.([CS], [RS]) / [RS])), Sujeto a [Cmin] y [Cmax] 8. Tiempo Verde = ([CYC] - [TL]) * ([CV] / [CS]) + [PL]

Requerimientos de Cómputo Los cálculos son basados en los volúmenes de tránsito y en la configuración de los carriles de los afluentes. Los pasos para llevar a cabo el análisis son: 1. Determinar los volúmenes por carril para cada movimiento. 2. Determinar el tipo de protección para cada dirección. Para aplicaciones de planeación, la protección actual de los giros a la izquierda debe ser utilizada, si es conocida. Un giro a la izquierda se considera protegido cuando puede efectuar su movimiento mientras el flujo opuesto esta detenido en ese mismo momento del ciclo. Si la protección actual de los giros

128

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

a la izquierda es desconocida, se presenta un método simple para determinar la alternativa apropiada. 3. De seis planes alternativos, seleccionar un plan de fases que provea el grado deseado de giros a la izquierda y satisfaga el balance de volúmenes de giros a la izquierda. 4. Determinar la suma de los volúmenes críticos para cada fase y el status de la intersección (bajo, cerca o sobre capacidad). Esto completa la parte de planeación del análisis. Si se desea un estimado del nivel de servicio basado en demoras, es necesario establecer un plan de tiempos de semáforos. Para lograr esto, hay dos pasos adicionales: 5. Determinar la longitud del ciclo para los volúmenes observados a un grado específico de saturación. Asumir un nivel de saturación del 90%. 6. Dividir proporcionalmente los tiempos de las fases con el criterio de igualar los grados de saturación de los movimientos críticos.

Cuadro 9.19. Factores de ajuste para Giros a la Izquierda en Carriles Compartidos, Análisis de Planeación. GIRO A LA IZQUIERDA PERMITIDO Grupos de Carriles con dos o mas Carriles: (-[13]*[1]*[16]/600)

[17] = {[13] - 1 + e

} / [13]

Sujeto a un valor mínimo que aplica a volúmenes izquierdos muy bajos, cuando algunos ciclos no tienen llegadas a la izquierda: (-[1]*C

[17] = {[13] - 1 + e

/3600) } max

/ [13]

Grupos de Carriles con solo un carril para todos los movimientos: -(0.002*([16]+10*[15])*[1]*C

[17] = e

/3600} max

GIROS A LA IZQUIERDA PROTEGIDOS MAS PERMITIDOS (SOLO UNA DIRECCIÓN)

Si [2] < 1220 [17] = 1/{1+{(235+0.435*[2])*[15]}/(1400-[2])}

Si [2] = 1220 [17] = 1/(1+4.525*[15])

129

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 9.20. Resumen de Plan de Fases para Análisis de Planeación Plan de Fases

No. de Fase

Tiempo Perdido

1

1

2a

Este - Oeste

3

Código de Movimiento EOF

1 2

3 3

2b

1 2

3a

Norte - Sur

Suma Crítica Max (EF,EI,OF,OI)

Código de Movimiento NSI

Suma Crítica Max (NF,NI,SF,SI)

OFI EOF

OI Max (OF,OI,EI)

SFI NSF

SI Max (SF,SI,NF)

3 3

EFI EOF

EI Max (EF,EI,OF)

NFI NSF

NI Max (NF,NI,SF)

1 2 3

3 0 3

EOI EFI EOF

OI EI - OI Max (OF,EF - (EI - OI))

NSI NFI NSF

SI NI - SI Max (SF,NF - (NI - SI))

3b

1 2 3

3 0 3

EOI OFI EOF

EI OI - EI Max (EF,OF - (OI - EI))

NSI SFI NSI

NI SI - NI Max (NF,SF - (SI - NI))

4

1 2

3 3

EFI OFI

Max (EF,EI) Max (OF,OI)

NFI SFI

Max (NF,NI) Max (SF,SI)

Nota: EOF = al este y al oeste de frente; EFI = al este de frente y a la izquierda; OFI = al oeste de frente y a la izquierda; NSF = al norte y al sur de frente; SFI = al sur de frente y a la izquierda; NFI = al norte de frente y a la izquierda; EF = al este de frente; EI = al este a la izquierda; OF = al oeste de frente; OI = al oeste a la izquierda; NF = al norte de frente; NI = al norte a la izquierda; SF = al sur de frente; SI = al sur a la izquierda.

Cuadro 9.21 Vehículos Equivalentes, EL1, para giros a la izquierda permitidos. N° Total de Fases Semáforo

Tipo de carril a la izquierda

No. de Carriles Opuestos

Flujo Opuesto, Vo 0

200

400

600

800

Compartido

1 2 =3

1.05 1.05 1.05

2.0 1.9 1.8

3.3 2.6 2.5

6.5 3.6 3.4

16.0 6.0 4.5

Exclusivo

1 2 =3

1.05 1.05 1.05

1.7 1.6 1.6

2.6 2.2 2.1

4.7 2.9 2.8

10.4 4.1 3.6

Compartido

1 2 =3

1.05 1.05 1.05

2.2 2.0 2.0

4.5 3.1 2.9

11.0 4.7 4.2

Exclusivo

1 2 =3

1.05 1.05 1.05

1.8 1.7 1.7

3.3 2.4 2.4

8.2 3.6 3.3

1000

= 1200

*

16.0 * 16.0 6.0

*

16.0 * 16.0 * 16.0

*

10.4 6.2 4.8

*

10.4 * 10.4 * 10.4

*

11.0 * 11.0 * 11.0

*

11.0 * 11.0 * 11.0

*

2

*

11.0 * 11.0 6.0

*

*

Mas de 2

130

*

*

8.2 5.9 4.6

*

8.2 * 8.2 6.8

*

8.2 * 8.2 * 8.2

Capacidad de Intersecciones Semaforizadas

Figura 9.16 Planilla del Módulo de Entradas

PLANILLA DE MÓDULO DE ENTRADA Intersección: _________________________________________________________ Fecha: ___________________ Analista: ______________________ Periodo Analizado: _____________ Tipo de Área:

CBD

Otro

No. de Proyecto: ___________________________ Ciudad: ____________________________________________

Al sur to ta l C a lle N/S

VOLUMEN Y G EOMETRIA

Al oeste tota l

No rte Tiempo perdido por fa se (se g .) Id e ntific a r en dia g ra m a :

C a lle E/O Al e ste tota l

Volumen C a nales

Al norte tota l

Movimie ntos por c a nal Ubic a c ión de esta c ionamie ntos Isla s Pa ra d a s de autobus

CONDICIONES DE TRÁNSITO Y DE LA VÍA Estacionamiento Afluente

Pendiente (%)

% VP SóN

Nm

Actuación Peat. Buses NB

FHMD

Peatones (peat/hr)

SóN

Min.

Tipo Llegada

Al Este Al Oeste Al Norte Al Sur Pend. + sube, - baja VP: veh. con mas de 4 ruedas Nm: maniobras est. por hora

NB: paradas de bus por hora FHMD: factor hora de máxima demanda Min. : tiempo mínimo peatones

Tipo de llegadas del 1 al 6

FASES D I A G R. T.

Ver.= A + tr= Actuado? Giros Protegidos

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Giros Permitidos

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Ver.= A + tr=

Peatones Ciclo _______________ Seg.

131

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 9.17

Planilla Adicional para Demoras Uniformes de Giros a la Izquierda con Fases Primarias y Secundarias

DATOS DE ENTRADA

IZQ. AL ESTE

Vol. Izq. Ajust. de Planilla de Ajust. de Volúmenes Razón v/c de Planilla de Capacidad Intervalos de Tiempo de Semáforos Verde efc. de fase primaria Intervalo verde de fase secundaria (de planilla adicional para giros a la izq. Permitidos) Longitud de Ciclo, C ___ Rojo (C-verd. - verdq - verdu) Tasas de Llegadas y Salidas (veh/seg) Llegadas : v/(3600(max(X, 1.0))) Salidas en fase primaria: s/3600 Salidas en fase secundaria: s(verdq+verdu)/(verduX3600) CÓMPUTOS Protegido + Permitido (G.I. Lider) Xperm Xprot

IZQ. AL OESTE

IZQ. AL NORTE

IZQ. AL SUR

v X

verd. verdq verdu r

qa sp ss Permitido +Protegido (G.I. Posterior) verda(r+verdq+verdu)/ssverdu N/A

verda(verdq+verdu)/ssverdu verda(r+verd)/spverd CASO 4. Xperm =1.0 1. Xperm =1.0 & Xprot = 1.0 5. Xperm > 1.0 2. Xperm =1.0 & Xprot > 1.0 3. Xperm > 1.0 & Xprot = 1.0 Tamaños de Colas Uniformes en Puntos de Transición Cola al Principio del verde Qa Cola al principio del verde no saturado Qu Cola Residual Qr Demora Uniforme (de fórmulas presentadas abajo) d1 Caso Qa Qu Qr 1. qa r qa verdq 0 2. qa r Qr + qaverdq Qa - verd(sp-qa) 3.

Qr + qa r

qa verdq

Qu - verdu(ss-qa)

4. 6.

0 Qu - verdu(ss-qa)

qa(r+verdq) qa(r+verdq)

0 0

132

Fórmulas de Demoras 2 2 d1 = [.38/(qaC)] [rQa + Qa /(sp-qa)+verdqQu+Qu /(ss-qa)] d1 = [.38/(qaC)] [rQa + verd(Qa+Qr) + verdq(Qr+Qu) 2 +Qu /(ss-qa)] d1 = [.38/(qaC)] [verdqQu+verdu(Qu+Qr) r(Qr+Qa) + 2 Qa /(sp-qa)] 2 d1 = [.38/(qaC)] [(r+verdq)Qu +Qu /(ss-qa)] d1 = [.38/(qaC)] [(r+verdq)Qu+ verdu(Qu+Qa) + 2 Qa /(sp-qa)]

CAPITULO X. DISEÑO Y OPERACIÓN DE SISTEMAS DE TRÁNSITO 1. DISEÑO DE INTERSECCIONES AISLADAS Y SEMAFORIZADAS DE TIEMPO FIJO A continuación se presentan elementos para el diseño de intersecciones semaforizadas de tiempo fijo. Para más información sobre la materia consulte la bibliografía que se anexa a este manual. El objetivo de esta sección es que su contenido sirva de guía para el diseño, sin embargo, lo que aquí se expone variará al aplicarse, de manera que se ajuste a casos particulares. Consideraciones En el diseño de intersecciones semaforizadas se debe considerar lo siguiente: • Tiempo requerido para mover los vehículos • Tiempo requerido para mover a los peatones • Tiempo requerido para desalojar la intersección Intervalo de Desalojo de la Intersección La función del intervalo de desalojo es la de prevenir a los conductores respecto a que se aproxima un cambio en la asignación del derecho de paso (se aproxima el intervalo rojo). Los conductores deben tomar la decisión de pararse, o continuar desalojando la intersección para permitir el paso de los movimientos que siguen. Zona de Decisión: Es una área cerca de la intersección dentro de la cual un vehículo no puede pararse con seguridad o desalojar la intersección sin acelerar antes del inicio del intervalo rojo. El cálculo de un intervalo de desalojo que minimice la zona de decisión está dado por la ecuación siguiente:

AMAR . = t +

v ( ANCH . + L ) + 2a v

donde, AMAR.= Intervalo de desalojo (segundos) t = tiempo de percepción y reacción (seg.), por lo general 1.0 seg. v = velocidad del acceso (mts./seg.) a = tasa de desaceleración (mts/seg2), por lo general 4 mts/seg2 ANCH.= ancho de la intersección (mts.) L = longitud del vehículo (mts.), por lo general 6 mts. El rango del intervalo amarillo o de desalojo se encuentra entre 3 y 6 segundos. Cuando se usan valores mayores a los 6 segundos para el intervalo amarillo, éste es usado por los conductores como una parte del intervalo verde y puede crear impaciencia en los conductores del acceso conflictivo. La figura 10.1 ilustra la ecuación anterior.

133

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 10.1. Intervalo de Desalojo de Vehículos Distancia

L W

A=

V2 2a

(A+L) v t

0

t0

v/2a

t1

t2

t3

t4

t0 = instante en el cual el semáforo se torna amarillo t1 = instante en el cual el conductor reacciona t2 = instante en el cual el vehículo llega a la intersección t3 = instante en el cual el vehículo desaloja la intersección t4 = instante en el cual el vehículo se detiene en la intersección

Requerimientos del Intervalo Verde para Vehículos La longitud del intervalo verde para vehículos es una función directa de los volúmenes críticos por carril, los intervalos de saturación y el tiempo que se pierde al iniciar y parar la cola. La figura 10.1 del diagrama de espacio/tiempo para un semáforo de dos fases ilustra el comportamiento del tránsito en intersecciones semaforizadas.

134

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Ciclos y Fases La distribución de los tiempos de los intervalos verdes puede ser estimada usando las ecuaciones siguientes:

C=

LX c X c − ∑ (v s )ci i

(verd .efect.)i = viC

si X i = (v s )i (C X i )

donde, C = longitud del ciclo, en seg; L = tiempo perdido por ciclo; Xc= proporción volumen capacidad (v/c) crítica para la intersección; Xi = proporción v/c para el grupo de carriles i; (v/s)i= proporción volumen/saturación para el grupo de carriles i; (verd.efect.) = verde efectivo para el grupo de carriles i., en segundos. Las longitudes de ciclo y los tiempos verdes pueden ser estimados utilizando las relaciones anteriores. Longitud del Ciclo Optimo: es la longitud de ciclo que produce las demoras mínimas para una intersección. Se calcula utilizando la ecuación siguiente: CO =

1.5 L + 5 1−

∑( v / s )

ci

i

donde, L = nl + R, en segundos; n = Nº . de fases; l = promedio del tiempo perdido por fase, en seg.; R = sumatoria de los intervalos de todo rojo por ciclo, en seg.; Por lo general, el ciclo óptimo para una intersección en particular se encuentra entre los siguientes limites:

0. 75Co ≤ Co ≤ 1. 50CO Las longitudes de ciclo deben estar entre 40 segundos y 120 segundos. Longitudes de ciclo fuera de estos valores son muy cortas o muy largas.

2.

SUGERENCIAS PARA ESTIMAR ELEMENTOS DE DISEÑO DE LA GEOMETRÍA DE INTERSECCIONES

Algunas de las sugerencias que se presentan a continuación, están contenidas en el Manual de Capacidad de TRB. Lo indicado en esta sección son sugerencias que se consideran útiles, pero no deben ser tomadas como estándares estrictos para el diseño de intersecciones.

135

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Carriles Exclusivos para Vueltas a la Izquierda Los carriles exclusivos para vueltas a la izquierda son usados para servir a altos volúmenes de vuelta izquierda, de manera que no interfieran en los flujos de vehículos de frente y a la derecha. A continuación se presenta una serie de sugerencias para proveer carriles exclusivos de vuelta a la izquierda: 1. Cuando exista una fase exclusiva para vueltas a la izquierda se debe proveer un carril exclusivo de vuelta. 2. Cuando el espacio lo permita se debe considerar la construcción de un carril de vuelta a la izquierda, cuando los volúmenes de vuelta a la izquierda excedan 100 vph. 3. Cuando los volúmenes de vuelta a la izquierda excedan 300 vph., se debe considerar la construcción de carriles dobles para vueltas a la izquierda. 4. La longitud del carril de vuelta a la izquierda debe ser lo suficientemente larga para manejar el tránsito de vuelta izquierda, de manera que no reduzca la seguridad y la capacidad del acceso. A continuación se presenta una metodología para la determinación de la longitud de carriles de vuelta a la izquierda.

Procedimiento para el diseño de la longitud de carriles de vuelta a la izquierda Existen varios métodos para la determinación de la longitud adecuada para carriles de vuelta izquierda. Las distribuciones Poisson (ver Capitulo Vll) proveen una metodología bastante conveniente para este fin. Es recomendable que la longitud de los carriles de vuelta a la izquierda sea diseñada de manera que el número de vehículos que deseen hacer un vuelta a la izquierda exceda la capacidad del carril de vuelta izquierda sólo un 5% del tiempo. El procedimiento para determinar la longitud (L) de un carril de vuelta a la izquierda basado en una distribución probabilistica (Poisson) se ilustra a continuación: •

Calcular m, el número medio de vehículos por intervalo, de la siguiente forma:

m=

D×I 3600

donde, D = volumen horario de diseño de los vehículos que hacen un vuelta a la izquierda. I = intervalo de tiempo. Se recomienda usar 60 segundos en áreas rurales y 90 segundos en áreas urbanas y suburbanas. Sin embargo, se pueden usar otros valores, dependiendo de las fases de semaforización. •

En el cuadro 10.1, con el valor calculado de m, se puede obtener el valor de "x", que es el número máximo probable de vehículos que lleguen al carril durante el intervalo dado. Estos valores son obtenidos de una distribución Poisson, de manera que la probabilidad de que "x" sea excedida es de sólo un 5% de las veces.

136

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

•

Asumiendo una longitud de vehículos de 7.5 metros, el valor de "x" se multiplica por 7.5 metros para obtener la longitud "L", la longitud requerida para el carril a la izquierda en metros. Nótese que el valor de 7.5 metros para cada vehículo puede variar dependiendo del tipo de vehículo escogido para el diseño.

Ejemplo. Dado un volumen horario de diseño (VHD) = 486 vph., de vehículos que giran a la izquierda en una área urbana, calcular la longitud del carril de vuelta adecuada, de manera que su capacidad no se exceda más de un 5% de las veces. Solución: m = (486 x 90)/3600 = 12.2 (número medio de vehículos para un intervalo de 90 seg.) De la tabla 1.10 se obtiene que x = 19, por lo tanto el número de vehículos que lleguen al carril durante el intervalo dado excederá la capacidad del carril solo un 5% de las veces si: L = 7.5 x 19 = 142.5 m aproximados a 145 m Cuadro 10.1. Longitud de Carriles a la Izquierda Número Medio de Vehículos por Intervalo (m)

95 % Número Máximo Probable de Vehículos durante el mismo Intervalo (x)

Longitud del Carril a la Izquierda en metros (L)

0.1 a 0.3 0.4 a 0.8 0.9 a 1.3 1.4 a 1.9 2.0 a 2.6 2.7 a 3.3 3.4 a 4.0 4.1 a 4.7 4.8 a 5.4 5.5 a 6.2 6.3 a 7.0 7.1 a 7.8 7.9 a 8.6 8.7 a 9.4 9.5 a 10.2 10.3 a 11.0 11.1 a 11.8 11.9 a 12.6 12.7 a 13.4 13.5 a 14.2 14.3 a 15.0

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

15 25 30 40 45 55 60 70 75 85 95 100 110 115 120 130 140 145 150 160 170

137

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Nótese que vehículos opuestos que deseen girar a la izquierda pueden obstruir la visibilidad de los vehículos opuestos a ellos en el acceso opuesto. Si la obstrucción de visibilidad es crítica (no suficiente para la velocidad de diseño de la vialidad), este hecho debe ser tomado en cuenta en el diseño de fases. Carriles de Vuelta a la Derecha Por lo general, los carriles de circulación de vuelta a la derecha se construyen por las mismas razones que los carriles de circulación de vuelta a la izquierda. Sin embargo, los vueltas a la derecha son más eficientes que los movimientos a la izquierda, teniendo como tránsito conflictivo sólo a flujos de peatones y no a tránsito vehicular. Como una sugerencia general, se debe considerar la construcción de carriles de circulación exclusivos a la derecha cuando el volumen de vuelta a la derecha exceda los 300 vph y el volumen adyacente recto también exceda 300 vehículos por hora por carril. Número Total de Carriles La cantidad de carriles por acceso depende de una serie de factores, incluyendo la semaforización. Como una regla general, donde el espacio lo permita se deben considerar suficientes carriles, de manera que la suma de los volúmenes de todos los movimientos para ese acceso (sumatoria de los movimientos a la izquierda, derecha y de frente) no exceda los 450 vphpc (vehículos por hora por carril). Esta es una sugerencia muy general. Se pueden servir volúmenes más altos en un acceso cuando es posible asignar una longitud de verde mayor a ese acceso en particular. Sin embargo, cuando el número de carriles es desconocido, esta sugerencia puede ser de utilidad. Se sugiere que cuando las condiciones lo permitan, se consideren carriles de 3.60 mts de ancho.

3. DISEÑO DE SEMÁFOROS Filosofía del Control del Tránsito Existen dos tipos de métodos para el control del tránsito: métodos formales e informales. Los métodos formales para el control del tránsito incluyen el uso de señales, demarcación en el pavimento y semáforos. Los métodos informales son la geometría de la vialidad, experiencias personales, otros vehículos y conocimientos previos. Se asume que el método más importante es el método formal de señales para el control del tránsito, demarcación y uso de semáforos. Sin embargo, los métodos formales son la última alternativa cuando el conductor no tiene acceso a fuentes de información informal. Definición de Semáforos Semáforos son los dispositivos de control del tránsito que son operados por una fuente de poder, con la excepción de barreras iluminadas o señales eléctricas continuas que sirven para informar a los conductores, dar indicaciones o ayudarlos a tomar decisiones.

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Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Ventajas de los Semáforos •

Hacen que el tránsito se desenvuelva de manera ordenada, asignando el derecho de vía a diversos movimientos, permitiendo que el tránsito sea seguro y efectivo a través de las intersecciones.

•

Aumentan la capacidad vial de las intersecciones si están diseñados correctamente.

•

Proveen una progresión a través de corredores a determinada velocidad si están correctamente coordinados.

•

Permiten el flujo de tránsito de calles menores a través de arterias mayores y más congestionadas.

•

Reducen algunos accidentes, en particular accidentes en ángulo recto. Sin embargo, los índices de accidentes, por lo general, aumentan con la instalación de semáforos.

•

El uso de semáforos es más económico y eficiente que cualquier tipo de control manual.

Desventajas del Uso de Semáforos •

Causan demoras excesivas si no se diseñan apropiadamente.

•

Pueden crear falta de respeto por las señales de tránsito si no son diseñados con propiedad y si son instalados donde no son necesarios.

•

Si no son diseñados de manera que sean efectivos y eficientes en el control del tránsito, entonces pueden crear desvíos hacia otras vialidades alternas donde quizás no se desee tránsito adicional.

•

Pueden aumentar la frecuencia de accidentes en intersecciones, en particular alcances por detrás.

Selección del tipo de Mecanismo de Control La selección del tipo de control para una intersección es un proceso particular para cada caso. Cada situación es diferente y debe ser estudiada detalladamente antes de seleccionar el tipo de control adecuado para ella. Sin embargo, a continuación se enumeran una serie de requisitos para la instalación de un semáforo. Si una intersección no reúne los requisitos que se enumeran, entonces debe ser usado otro tipo de dispositivo para el control del tránsito (señal de alto, ceda el paso, etc.).

1. Volumen Mínimo de Vehículos: Se usa cuando el volumen del tránsito que intercepta es la razón principal para considerar la instalación de un semáforo.

139

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 10.2 Volumen Mínimo de Vehículos, Requisito 1

Número de Carriles en cada Acceso Vía Principal

Vía Secundaria

1 2 o más 2 o más 1

1 1 2 o más 2 o más

Vehículos por hora en vía ppal.1

Vehículos por hora en el acceso de mayor volumen de la vía menor.1

(Total de ambos accesos) 500 600 600 500

(en una sola dirección) 150 150 200 200

1Use sólo el 70% de estos volúmenes para los siguientes casos: 1. Las velocidades en el acceso (85 percentil, ver capítulos sobre velocidades instantáneas y análisis estadísticos) son mayores a los 65 kph. 2. Intersecciones aisladas en comunidades rurales. Nota:

Los volúmenes en el cuadro anterior son para las mismas 8 horas. Es decir, durante estas 8 horas, la dirección del volumen mayor en la vía secundaria puede estar en un acceso durante algunas horas y en el acceso opuesto en otras horas.

2. Interrupción del Flujo Continuo del Tránsito: Se usa cuando el tránsito en la vía secundaria sufre demoras excesivas o altos riesgos al cruzar la vía principal. Cuadro 10.3 Volumen Mínimo de Vehículos, Requisito 2 Vehículos por hora en vía ppal.1

Número de Carriles en cada Acceso Vía Principal

Vía Secundaria

1 2 o más 2 o más 1

1 1 2 o más 2 o más

(Total de ambos accesos) 750 900 900 750

Vehículos por hora en el acceso de mayor volumen de la vía menor.1 (en una sola dirección) 75 75 100 100

1Use solo el 70% de estos volúmenes para los siguientes casos: 1. 2. Nota:

Las velocidades en el acceso (85 percentil, ver capítulos sobre velocidades instantáneas y análisis estadísticos) son mayores a los 65 kph. Intersecciones aisladas en comunidades rurales. Los volúmenes en el cuadro anterior son para las mismas 8 horas. Es decir, durante estas 8 horas, la dirección del volumen mayor en la vía secundaria puede estar en un acceso durante algunas horas y en el acceso opuesto en otras horas.

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Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

3. Volumen Mínimo de Peatones: Se usa cuando existe un número significativo de peatones que desean cruzar una calle y el volumen de vehículos de la calle es tal que les impide cruzar la calle sin demoras excesivas o con altos riesgos. Cuadro 10.4. Volumen Mínimo de Peatones, Requisito 3 Vehículos por hora en vía principal

Peatones por hora cruzando la vía principal

Sin Isla Central

600

150

Con Isla Central mayor o igual que 1 m

1000

150

1Use sólo el 70% de estos volúmenes para los siguientes casos: 1. 2. Nota:

Las velocidades en el acceso (85 percentil, ver capítulos sobre velocidades instantáneas y análisis estadísticos) son mayores a los 65 kph. Intersecciones aisladas en comunidades rurales. Los requisitos de volúmenes deben ser cumplidos durante las mismas 8 horas para ambos; vehículos y peatones.

4. Experiencia de Accidentes: Es usada para justificar la instalación de un semáforo cuando en un periodo de 12 meses han ocurrido más de cinco (5) accidentes que puedan ser corregidos con la instalación de un semáforo; los volúmenes de vehículos y peatones no son menores del 80% de los requisitos anteriormente descritos y la instalación del semáforo no interrumpe seriamente la progresión del flujo de tránsito. 5. Cruces Escolares: Se instala un semáforo cuando en un estudio de la frecuencia de brechas adecuadas (distancia entre un bloque de vehículos y el siguiente) en el flujo de vehículos, relacionadas con el número y tamaño de los grupos de niños cruzando las calles, es menor al número de minutos que dura el estudio. Referencia: ITE, Practicas Recomendadas “Programa para Protección de Cruces Escolares”. 6. Progresión: Se justifica la instalación de un semáforo cuando es necesario mantener las agrupaciones y velocidades de vehículos apropiadas para obtener flujo continuo de vehículos en una calle. Idealmente, no se deben instalar semáforos a menos de 300 mts entre uno y otro. 7. Sistemas: Se justifica la instalación de un semáforo cuando la intersección común de dos rutas principales tienen un volumen existente de 800 vph durante las horas pico de cualquier día típico de la semana o en cada una de cinco horas en un sábado o domingo. 8. Requisitos para semáforos actuados: Este requisito se usa cuando no se cumplen completamente ninguno de los requisitos anteriores y hay horas pico impredecibles en el total de ambos accesos de la calle principal o en el acceso de mayor volumen en la calle secundaria. Se justifica la instalación de un semáforo actuado cuando se cumple cualquiera de las condiciones de volumen que se enumeran a continuación: 141

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

1. Por una hora de un día promedio (cualquier periodo de cuatro intervalos de 15 minutos consecutivos), el punto que representa a los vehículos por hora de la calle principal (total de ambos accesos) y los vehículos por hora correspondientes al volumen más alto de la calle menor (solo una dirección), está sobre la curva correspondiente en la figura 10.2. Los volúmenes de las calles principal y secundaria son para la misma hora. 2. Para cada una de cualquiera de dos horas de un día promedio, el punto que representa a los vehículos por hora de la calle principal (total de ambos accesos) y los vehículos por hora correspondientes al volumen más alto de la calle menor (solo una dirección), está sobre la curva correspondiente en la figura 10.3. Los volúmenes de las calles principal y secundaria son para las mismas dos horas. 3. Para cada una de cualquiera de cuatro horas de un día promedio, el punto que representa a los vehículos por hora de la calle principal (total de ambos accesos) y los vehículos por hora correspondientes al volumen más alto de la calle menor (solo una dirección), está sobre la curva correspondiente en la figura 10.4. Los volúmenes de las calles principal y secundaria son para las mismas cuatro horas. 4. Para cada una de cualquiera de cuatro horas de un día promedio, el punto que representa a los vehículos por hora de la calle principal (total de ambos accesos) y los vehículos por hora correspondientes al volumen más alto de la calle menor (solo una dirección), está sobre la curva correspondiente en la figura 10.4. Los volúmenes de las calles principal y secundaria son para las mismas cuatro horas. 5. Para cada una de cualquiera de ocho horas de un día promedio, el punto que representa a los vehículos por hora de la calle principal (total de ambos accesos) y los vehículos por hora correspondientes al volumen más alto de la calle menor (solo una dirección), está sobre la curva correspondiente en la figura 10.5. Los volúmenes de las calles principal y secundaria son para las mismas ocho horas. Cuando la velocidad correspondiente al 85 percentil del tránsito de la calle principal excede 65 KPH, en una zona urbana o rural, o cuando la intersección está en una comunidad aislada de menos de 10000 habitantes, entonces se deben usar las curvas para zonas rurales. Los requisitos descritos pueden ser usados en conjunto (ver Manual Panamericano de Dispositivos para el Control del Tránsito, Manual de Dispositivos para el Control del Tránsito en Calles y Carreteras de la SCT y Manual of Uniform Traffic Control Devices de la FHWA).

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Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figura 10.2. Requisitos para la Instalación de Semáforos Actuados. Una Hora de Alta Demanda

Figura 10.3. Requisitos para la Instalación de Semáforos Actuados. Dos Horas de Alta Demanda.

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Figura 10.4. Requisitos para la Instalación de Semáforos Actuados. Cuatro Horas de Alta Demanda.

Figura 10.5. Requisitos para la Instalación de Semáforos Actuados. Ocho Horas de Alta Demanda.

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Si se decide instalar equipos de control actuado, se debe considerar el uso de equipo completamente actuado en vez de semiactuado. El diseño de controles semiactuados tiende a penalizar al tránsito en la calle principal ya que no se le transmite al controlador ninguna información relacionada con el volumen vehicular de la calle principal. RESUMEN Si ninguna de las condiciones anteriores se cumplen, entonces no se debería instalar el semáforo. Si las condiciones existentes cumplen con una o más de las condiciones anteriores, entonces se puede decir que la instalación de un semáforo es justificada. Sin embargo, eso no quiere decir que un semáforo se debe instalar. No existe un requerimiento absoluto para la instalación de un semáforo simplemente porque una de las condiciones anteriores se cumple. La decisión de instalar un semáforo se debe hacer según principios y práctica de ingeniería de tránsito.

4. SEMÁFOROS ACTUADOS CON RESPECTO A LOS DE TIEMPO FIJO Introducción Los semáforos pueden reducir efectivamente las demoras y los accidentes de una intersección. Pero si no son diseñados adecuadamente, el efecto puede ser el contrario. Por lo tanto, es fundamental que se comprendan los elementos necesarios para el diseño de semáforos: • • • • • • •

Análisis de los datos de la intersección Selección y capacidades del controlador Consideraciones de las fases Asignación de tiempos de los mecanismos de control Preparación de los planos Preparación de las especificaciones Estimados de costos

Datos de la Intersección Cuando se analizan los datos de una intersección, el primer paso a tomar en cuenta es el esquema de la intersección: simple o complejo. El número de calles que se interceptan y el ángulo de intersección tienen una influencia directa en el tipo de control a usarse. En la figura 10.6 se muestran los tipos de intersección más comúnmente encontrados.

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Figura 10.6. Tipos de Intersección C ALLE A C ALLE A

C ALLE B C ALLE B

4 DIREC C IONES

"T"

C ALLE A

C ALLE B C ALLE A C

C

C

AL LE

B

LE AL

5 C ALLES

DIAG O NAL

CA

C LLE

LLE A

CA

C ALLE A

C ALLE B

C ALLE B

C ALLE C

"Y"

DESFASADO

El segundo caso es considerar las condiciones físicas (número y ubicación de los carriles de circulación). Un diagrama de las condiciones es de suma ayuda en esta etapa del proceso de diseño.

146

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Finalmente, los volúmenes de tránsito proveen la base para la geometría definitiva de la intersección, la selección del tipo de controlador y el establecimiento de los planes de tiempo y fases para la intersección o el sistema de semáforo. Selección y Capacidades del Controlador Después de recolectar todos los datos necesarios, el siguiente paso es la selección del tipo de controlador a instalarse en la intersección. En principio hay dos tipos de controladores: de tiempo fijo y actuados. Controladores de Tiempo Fijo Hay diversas variedades de controladores de tiempo fijo. En todos los casos, los tiempos son correctos solo si el tránsito es el mismo que se estimo previamente, por lo tanto, las variaciones normales de minuto a minuto no pueden ser satisfechas. Con equipos de tiempo fijo es necesario estimar los volúmenes de tránsito para las horas del día. Por lo tanto es necesario efectuar conteos y estudios regulares para estimar los cambios en los patrones de tránsito y cambiar los tiempos de las fases de acuerdo a estos cambios. Además, si algo sucede y se interrumpe la rutina normal del tránsito, el controlador de tiempo fijo no provee planes para estos cambios.

5. SEMÁFOROS ACTUADOS Por lo general, los controladores de semáforos actuados son usados para controlar intersecciones aisladas donde los semáforos de tiempo fijo ocasionan demoras innecesarias a los conductores, ya que estos últimos son incapaces de responder a fluctuaciones grandes de la demanda de tránsito. Por lo general, los controladores actuados no son interconectados con semáforos adyacentes; sin embargo, ciclos de fondo, coordinadores de tiempo real, o control por computadoras pueden ser usados para restringir el intervalo de tiempo verde que se le asigna a los accesos menores. De esta manera los controladores actuados pueden ser incluidos en un sistema. Sin embargo, en este tipo de operación, se limita la capacidad del sistema. Hay tres tipos de controladores actuados: semiactuados, completamente actuados y de volumen/densidad. A. Controladores Semiactuados Este tipo de controladores tienen las siguientes características: • Se usan en intersecciones con una calle de volúmenes altos y otra con volúmenes bajos • Se colocan detectores en uno o más accesos, pero no en todos. • Se garantiza la asignación de un tiempo mínimo para la calle principal, la asignación de tiempos en la calle menor esta basada en los ajustes de las especificaciones para controladores actuados. • Según algunos ingenieros de tránsito, debido a su operación, no deberían ser usados en sistemas de semáforos.

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• Tienen el costo más bajo de todos los controladores actuados, a pesar que la diferencia entre semiactuado y actuado completo es muy pequeña. B. Controladores Completamente Actuados Tienen las características siguientes: • Se prefiere su uso en intersecciones donde el tránsito sea similar en todos los accesos. • Se colocan detectores en todos los accesos. • Los ajustes de tiempo para el controlador se hacen para los intervalos siguientes: (a) Intervalo Verde Mínimo: tiempo necesario para desalojar la cola de vehículos entre el detector y la línea de alto. (b) Extensión: tiempo de paso entre el detector y la línea de alto. (c) Intervalo Verde Máximo: el tiempo más largo que es aún práctico. (d) Amarillo o tiempo de desalojo (e) Intervalo todo rojo: es usado solo en casos especiales, cuando un intervalo amarillo de cinco segundos no sea suficiente para el desalojo de la intersección. C. Controladores de Volumen Densidad Tienen las siguientes características: • Se usan en intersecciones con flujo de tránsito mayores y que tengan fluctuaciones impredecibles. • Son bastante complejos. • Se colocan detectores en todos los accesos. • Los principios básicos de un controlador volumen/densidad que funcione en dos fases son: la evaluación constante y automática de la demanda para el derecho de paso de vehículos que se muevan en el intervalo de verde, y la acumulación de la demanda para el derecho de paso por parte de los vehículos que esperan en rojo en el acceso conflictivo. • Los ajustes de tiempo son bastante complejos. constantemente la demanda para el derecho de paso.

Catorce tipos de ajustes evalúan

• Es el tipo de controlador más caro del mercado. Tiempos para Semáforos Actuados Hay muchos fabricantes de semáforos actuados y el método de operación de cada uno es variable. Para casos particulares la persona encargada de ajustar los controladores debe referirse al manual del controlador. En los párrafos a continuación se habla brevemente de algunas de las especificaciones de controladores de semáforos actuados.

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El equipo usado en semáforos actuados es más complejo que equipos para semáforos de tiempo fijo. Sin embargo, los ajustes no son más complicados ya que los ajustes del dial para semáforos actuados son en segundos, mientras que para controladores de tiempo fijo son en porcentajes, por lo general. A continuación se discuten algunos de los ajustes de tiempos para semáforos actuados: Intervalos Iniciales y de Vehículos (Initial and Vehicles Intervals) El intervalo inicial es el primer segmento de tiempo verde y es el tiempo durante el cual se inicia el movimiento del tránsito. Este intervalo debe proveer tiempo suficiente para el tiempo perdido al principio de la fase y el movimiento del primer vehículo. Por lo general este proceso toma unos cuatro segundos. También se debe proveer tiempo suficiente para el paso de los vehículos almacenados entre el detector y la línea de alto. En general, se calcula un intervalo de dos a tres segundos por cada vehículo almacenado. Por ejemplo, si hay cinco vehículos almacenados entre el detector y la línea de alto, se proveen 16 segundos para el intervalo inicial, cuatro segundos para el primero y tres para los que siguen. El intervalo de vehículos (vehicle interval) debe satisfacer las siguientes condiciones: • Debe ser lo suficientemente largo para que un vehículo viaje desde el detector hasta la línea de alto o hasta la mitad de la intersección si la calle perpendicular es ancha. • Debe ser por lo menos de una longitud que permita el flujo seguro de vehículos. Normalmente tres segundos son un buen promedio para un intervalo de vehículos, ya que es una distancia de tiempo segura para vehículos que viajan a velocidades bajas. Se deben colocar detectores bastante cerca de la intersección. Para ciertos equipos, el tiempo mínimo que un semáforo permanece en verde es un intervalo inicial más un intervalo de vehículos; a menos que un vehículo active el equipo de detección, en cuyo caso, el verde se puede extender hasta alcanzar un máximo. Intervalo Máximo Verde (Maximum Green) Como su nombre lo indica, el intervalo máximo de verde es el tiempo máximo que un semáforo puede darle el verde a una fase en particular que este siendo actuada por vehículos mientras otros vehículos esperan en los otros accesos. En realidad hay dos tipos de máximos, dependiendo del equipo. El primero es el “máximo extendido” (maximum extension), que es el tiempo máximo que el verde puede ser extendido por actuaciones compatibles, tiempo que puede ser contado desde el principio del intervalo de vehículos o desde el momento en el cual se reciba una actuación en la fase conflictiva. El segundo tipo es conocido como el verde máximo, que es el tiempo máximo de verde que puede tener una fase contado desde el principio del verde o desde el momento que se recibe una actuación en la fase conflictiva. El verde máximo incluye el intervalo inicial. Para establecer los ajuste para el tiempo máximo verde se usan los mismos procedimientos que se usan para calcular los tiempos de semáforos de tiempo fijo.

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Selección del Controlador A.

Criterio de Selección

En la decisión de seleccionar el tipo de control (actuado o tiempo fijo), la ubicación de la intersección y sus volúmenes juegan un papel sumamente importante. Por ejemplo, si la intersección a ser semaforizada está a menos de 800 mts. de otra intersección semaforizada, o no permanecerá aislada en un futuro cercano, entonces un sistema interconectado de controladores de tiempo fijo o controladores actuados con ciclos de fondo puede ser usado. Si la intersección es aislada o esta a más de 800 mts. de otra intersección aislada, entonces un semáforo totalmente actuado y no interconectado debe ser considerado. Controladores de Tiempo Fijo en un Sistema Si dos controladores de tiempo fijo están operando con el mismo ciclo y están interconectados, sus tiempos pueden ser ajustados para permitir progresión (un conductor que pase el primer semáforo recibirá el verde en el otro semáforo previamente a su llegada). Por ejemplo, si un vehículo se tarda 20 segundos para viajar del primer semáforo al segundo, entonces el segundo semáforo se puede ajustar para que el verde comience 20 después del primer semáforo, y así sucesivamente. A veces no es recomendable usar controladores de tiempo fijo en un sistema. Si los volúmenes de tránsito de las calles secundarias son bajos es mejor usar semáforos actuados o semiactuados. De esa forma, si no hay demanda por el verde en las calles secundarias, la calle principal mantendrá el verde. Controladores Semiactuados en un Sistema Un controlador que tiene una o más fases con un tiempo preajustado y una o más fases actuadas es un controlador semiactuado. Como se mencionó anteriormente, si un controlador semiactuado tiene un ciclo de fondo, entonces puede ser utilizado en un sistema de semáforos. Un semáforo semiactuado con un ciclo de fondo está diseñado para satisfacer la demanda variable de la calle secundaria y, al mismo tiempo, tener las características de tiempo fijo necesarias para obtener una progresión en la calle principal. Este tipo de controlador le da tiempo verde a la calle secundaria si, y solo si hay demanda. De otra forma, el verde continúa en la calle principal. La ventaja está en el periodo de tiempo durante el cual la demanda de la calle secundaria es satisfecha. La mejor forma de explicar este funcionamiento es imaginándose el reloj de tiempo de un semáforo de tiempo fijo, dando tiempos a la calle principal y secundaria según las fases previamente establecidas. Hasta que no haya una demanda en la calle secundaria, el ciclo está en el “fondo”, de respaldo (background) y no hay cambio: el semáforo permanece en verde para la calle principal mientras el ciclo permanezca en el “fondo”. Supóngase ahora que un vehículo llega a la calle menor y es detectado para producir una “actuación”. Si en el momento de la “actuación” el ciclo de fondo “dice” que el semáforo debe permanecer verde para la calle principal (rojo para la calle secundaria), el conductor en la calle secundaria debe esperar. El ciclo (que ya no esta en el “fondo”) continua hasta el punto donde el verde de la calle principal finaliza y empieza el verde de la calle secundaria, respondiendo de esa forma a la demanda en la calle secundaria. Si el vehículo hubiera 150

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

llegado cuando el ciclo de fondo dice “verde para la calle menor”, entonces hubiera obtenido el verde inmediatamente si la llegada (actuación) era al principio de la fase de fondo. Si la actuación fue al final de la fase de fondo para la calle secundaria, cuando no hay tiempo suficiente para que el vehículo despeje la intersección, entonces el conductor en la calle secundaria debe esperar hasta que el verde para esta calle venga otra vez. Semáforos Actuados Interconectados Para coordinar sistemas de semáforos actuados se utilizan ciclos de fondo, coordinadores basados en tiempo, y coordinadores por computadoras. Los resultados han sido variables y en algunos casos no han sido satisfactorios. Por ejemplo, los ciclos de fondo obligan a trabajar al controlador a ¼ de su eficiencia, mientras las computadoras convierten a los controladores actuados en controladores de tiempo fijo. Sin embargo, las computadoras son eficientes en el caso de ocasiones especiales (eventos deportivos, etc.). También, en las últimas generaciones de sistemas de control de tránsito y con el uso de computadoras más rápidas, los sistemas actuados se han hecho más dinámicos. Mientras los ciclos base tratan de predecir las necesidades mínimas del sistema basados en las horas del día, las computadoras tratan de relacionar los datos de tránsito obtenidos en un periodo de tiempo (dígase 4 minutos de demanda) a la demanda del próximo periodo de tiempo (la demanda de los cuatro minutos siguientes. Para que estos sistemas sean eficientes, es fundamental que se mantengan tiempos adecuados. Sistemas más dinámicos han sido diseñados de manera que se les permita a los controladores locales actuados operar libremente la mayor parte del tiempo, reconociendo sin embargo las columnas de vehículos en la calle principal y moviéndolas por el sistema sin ignorar la demanda variable de las calles secundarias. La inteligencia del controlador actuado local contribuye considerablemente al funcionamiento del sistema, proveyendo la señal verde a la columna que llega y midiendo su tamaño exacto en la intersección mientras pasa. Esto es muy importante ya que las columnas varían su tamaño de intersección a intersección. Tiempos excesivos de espera y crecimiento de colas son monitoreados continuamente en las calles secundarias y en los vueltas a la izquierda, y estas demandas son dinámicamente reconocidas y respondidas. Sistemas de otras generaciones le dan poca consideración a estos movimientos. Este sistema es conocido como “Sistema de Respuestas Dinámicas para Sistemas de Tránsito en Arterias”. Controladores Actuados en Intersecciones Aisladas. Los equipos actuados son los más eficientes para intersecciones aisladas. Los equipos totalmente actuados responden a las demandas en todos los accesos. Semáforos completamente actuados son también preferidos cuando dos calles principales se interceptan y el semáforo en cuestión no es parte del sistema. En estos casos, todas las fases deben ser flexibles para satisfacer las variaciones en el flujo del tránsito, extendiendo los tiempos en verde para satisfacer las demandas. Conclusiones Antes de que una decisión sea hecha acerca del tipo de controlador a usarse, es necesario determinar la frecuencia con la cual se monitoreará la intersección (aforos) para detectar los cambios en los patrones de tránsito después de la “puesta en marcha”. Algunos controladores deben ser minuciosamente “calibrados” para que puedan operar eficientemente. Es importante también determinar la capacidad de las personas encargadas del mantenimiento de 151

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

los semáforos: un controlador muy eficiente pero complejo puede crear muchos problemas si el personal de mantenimiento no es lo suficientemente especializado. Muchas veces la capacidad de mantenimiento limita la selección del tipo de control y fuerza la selección de controladores de tiempo fijo. Ubicación del Controlador en la Intersección Criterios A.

Consideraciones Prioritarias

1. 2. 3. 4.

Instalar en la proximidad de acometidas Ubicar fuera de áreas donde haya intersección de frecuencias altas Evitar ubicar los controladores sobre servicios subterráneos Ubicar los controladores lo más lejos posible de los carriles de circulación

B.

Otras Consideraciones:

1. 2. 3.

Evitar la luz del sol sobre los controladores No bloquear el paso de peatones Ubicar de manera que se minimice el uso de carrilizaciones

Problemas Comunes en el Diseño de Semáforos: A. B. C. D. E. F. G.

Ubicar los registros detrás de un poste o postes entre la intersección y registro. No evitar filtraciones en las conexiones subterráneas. No proveer una manera de desconectar los cables rápidamente en la base de los postes. Usar conduits muy pequeños. No proveer circulación de aire en el gabinete del controlador No proveer tierra No proveer protección a tormentas eléctricas (rayos)

Sugerencias para una Instalación Efectiva de Semáforos: A. B.

C.

Considerar la instalación conjunta de la iluminación y la semaforización de la intersección. Requerir de los proveedores estándares que faciliten el mantenimiento del equipo por parte de la agencia encargada, por ejemplo: exigir agujeros estándar para todos los gabinetes de los controladores. Evitar postes de semáforos en la isla central

Récord de Semáforos 1. Datos de Diseño: (a) Plan de Fases (b) Planes de Tiempo (c) Coordinación (establecida en el controlador) (d) Tipo de equipo (fecha de instalación, marca y modelo de cada uno de los componentes). 152

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2. Récords de Mantenimiento (a) Récords de Mantenimiento Preventivo: fechas programadas, componentes en mantenimiento. (b) Mantenimiento fuera de programación: tipo de problema, fecha en que fue reportado, como fue reportado, fecha de llegada a la intersección con el problema, fecha de restauración del servicio.

6. FASES DE SEMÁFOROS Definiciones Los términos que se definen a continuación se usan a menudo en esta sección. Ciclo base o de Respaldo (background cycle): es un aislamiento electrónico que restringe el intervalo de tiempo durante el cual dura el verde de la calle secundaria. Verde Líder (leading green): cuando la indicación de vuelta a la izquierda es antes de la indicación de verde para el flujo de frente opuesto. Verde Tardío (lagging green): cuando la indicación de vuelta a la izquierda toma lugar después del verde del flujo de frente opuesto. Movimiento: el sendero direccional de vehículos en movimiento en un acceso en particular. Fase: combinación de movimientos que operan simultáneamente Ciclo: la combinación de fases desde el comienzo del tiempo verde para un acceso en particular hasta el comienzo del próximo verde para el mismo acceso. Consideraciones para las Fases El número de fases de un semáforo depende de la complejidad de la intersección. El número de fases tiene un rango que varia entre dos fases (el más simple) hasta ocho fases (el más complicado). La eficiencia de una intersección semaforizada decrece cuando el número de fases se aumenta. En los arreglos de las fases para un semáforo se deben tener las siguientes consideraciones: • • • • •

El volumen del movimiento a la izquierda El volumen del movimiento de frente que es opuesto al vuelta a la izquierda Accidentes La disponibilidad de carriles exclusivos adecuados para vueltas a la izquierda. La operación del sistema, la forma en que los arreglos de las fases se relacionan con la operación coordinada con otras intersecciones semaforizadas. • Actividad de peatones

Los volúmenes de vuelta a la izquierda tienen un efecto obvio en la selección de fases. Si los volúmenes de los movimientos a la izquierda son bajos, no se requiere una fase exclusiva a la 153

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izquierda (cuando se permitan los vueltas a la izquierda durante la fase verde para los movimientos de frente). Los volúmenes opuestos también determinan la necesidad de fases exclusivas a la izquierda. En el caso de accidentes: cuatro accidentes de vueltas a la izquierda por año justifican la implementación de una fase exclusiva a la izquierda. La existencia de carriles exclusivos para las vueltas a la izquierda juegan un papel muy importante en la selección de las fases. Las fases de un semáforo en particular deben ser compatibles con la progresión del sistema. Es importante considerar fases para peatones. Como una regla general, se pueden considerar fases exclusivas para peatones si estos sobrepasan los 150 vehículos /hora en la hora pico. Arreglo de Fases A. Normalmente se usan arreglos de dos fases cuando los volúmenes de vuelta a la izquierda son bajos o en calles de un solo sentido. La figura 10.7 muestra un arreglo típico de dos fases. Arreglos de tres fases se usan para satisfacer la geometría de la intersección o la demanda de los vueltas a la izquierda. El arreglo con verdes líderes (leading greens) que se muestra en la Figura 10.8 es muy útil cuando los vueltas a la izquierda son fuertes (en un acceso). Existe la posibilidad de usar vueltas a la izquierda permitidas (no muy usado en nuestro país). Este tipo de vueltas tiene ciertos problemas de seguridad, sin embargo, puede aumentar la capacidad de los movimientos a la izquierda. B. Arreglos de cuatro fases se utilizan para manejar los volúmenes rectos y los vueltas a la izquierda. En este tipo de arreglos, los equipos actuados son de gran utilidad variando la longitud de tiempo asignada a las fases u omitiéndolas por completo. Figura 10.7. Arreglo Típico de dos Fases

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Figura 10.8. Ejemplo de Tres Fases

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Figura 10.9. Semaforización a Cuatro Fases

Figura 10.10. Diagrama de Fases mostrando intervalos de Desalojo.

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Consideraciones para Fases a la Izquierda No hay requerimientos precisos para justificar fases para vueltas a la izquierda. Sin embargo a continuación se enumeran ciertas guías que son usadas por algunos organismos (1): • El producto del volumen de vuelta a la izquierda por el volumen de frente opuesto durante la hora pico es mayor de 50000 en una vialidad de dos carriles y mayor de 100,000 en una vialidad de cuatro carriles. • Los volúmenes de vuelta a la izquierda durante la hora pico son mayores de 100 vph. • Los volúmenes de vuelta a la izquierda son tan grandes que más de dos vehículos por ciclo y por acceso se quedan esperando al final de la fase verde (para semáforos de tiempo fijo). • Los volúmenes de vuelta a la izquierda durante la hora pico son mayores de 50 vph cuando la velocidad de los vehículos que van de frente es mayor de 70 kph. • Los vehículos que giran a la izquierda tienen que esperar por más de dos ciclos. • Un vehículo que gira a la izquierda es demorado por un ciclo o más durante una hora. • Más de cinco accidentes de vuelta a la izquierda en un año. Las fases de vuelta a la izquierda se pueden identificar en tres categorías: 1. Fase Permitida (P): (no es común en nuestro país, aun cuando “ilegalmente” se practica) no se provee la flecha a la izquierda. Las vueltas a la izquierda son hechas por vehículos que tienen la señal verde circular de frente y efectúan el movimiento a través de las brechas que consiguen en el flujo de tránsito opuesto. 2. Fase Exclusiva/Permitida (E/P). Se provee la indicación de flecha a la izquierda y circular verde en forma consecutiva. Durante la fase exclusiva (protegida), los vehículos tienen el derecho de paso sin flujos de vehículos opuestos. Durante la fase permitida, los vehículos hacen la vuelta a la izquierda a través de brechas aceptables en el volumen opuesto. 3. Fase Exclusiva (o Protegida) (E): Se provee la indicación de flecha a la izquierda y se permite el movimiento solo con esa indicación. La fase permitida tiene el problema de las tasas de accidentes. En el diseño de la geometría de la intersección se deben tomar precauciones para proveer buena visibilidad si este tipo de operación se va a usar. Hay dos alternativas para las fases de vuelta a la izquierda (E o E/P). Vuelta a la izquierda líder se refiere cuando la fase exclusiva (protegida) a la izquierda precede a los movimientos de frente. Vuelta a la izquierda tardío o posterior se refiere a la condición donde la fase protegida a la izquierda es posterior a la fase de movimiento de frente. Cuando las demandas de vuelta a la izquierda son desiguales, se puede usar un arreglo de traslape (overlap) de fases; eso es, se inician los vueltas a la izquierda simultáneamente en accesos opuestos, luego, continua el vuelta protegido a la izquierda conjuntamente con el movimiento de frente 157

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en el acceso de mayor demanda (ver figura), y luego los movimientos de frente. Cuando se utiliza equipo actuado, este tipo de fases se pueden alternar en los accesos opuestos. Ventajas de Fase de Vueltas a la Izquierda Líder o anterior (2): 1. Incrementa la capacidad en accesos de uno o dos carriles cuando no se suministra un carril de vuelta exclusivo (relativo) si se compara con la operación de dos fases (muy relativo). 2. Menos conflictos entre vehículos que cruzan a la izquierda y los flujos opuestos de frente (comparado con la operación de dos fases) ya que las vueltas a la izquierda desalojan la intersección antes. 3. Los conductores reaccionan más rápidamente a esta condición por ser la más común, comparada con las fases de verde a la izquierda posterior a la fase de frente. Desventajas del Vuelta a la Izquierda Líder (lead left)(2) 1. Al ver la señal de vuelta a la izquierda protegida, los conductores que van de frente pueden intentar efectuar su movimiento. 2. Al final de la fase, los vehículos girando a la izquierda pueden obstruir la fase de frente, reduciendo así el tiempo asignado a estos vehículos. Ventajas de la fase verde para vueltas a la izquierda posterior a la fase derecho (lag left)(2): 1. Ambas direcciones de los movimientos de frente comienzan simultáneamente. 2. La operación se aproxima al comportamiento de los conductores, ya que en situaciones no semaforizadas, el vehículo que gira a la izquierda le cede el paso a los vehículos opuestos que van de frente. 3. Da oportunidad a los peatones de desalojar la intersección antes del comienzo de la fase a la izquierda. 4. Es bastante efectiva en sistemas coordinados. Desventajas de Fases a la Izquierda Posteriores (2): 1. Puede crear conflictos al principio de la fase para uno de los accesos (fase posterior) ya que los conductores que giran a la izquierda están acostumbrados a que las fases a la izquierda en accesos opuestos empiecen simultáneamente. 2. Debido a una serie de factores de seguridad vial, la operación de vueltas a la izquierda posteriores a la fase frente se usa por lo general en operaciones de tiempo fijo, en algunos casos de semáforos actuados y en intersecciones “T”. Recomendaciones para la utilización de vueltas a la izquierda Una serie de investigaciones han tocado el tema de los requisitos para usar fases de vuelta a la izquierda. Sin embargo, ninguna ha sido adoptada como requisito standard y solo son usadas por los ingenieros de tránsito como recomendaciones. Agent (3) desarrollo una serie de recomendaciones para la consideración de fases de vuelta a la izquierda con un carril exclusivo a la izquierda. Estas recomendaciones consisten de cuatro partes:

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1. Experiencia de Accidentes: se deben instalar fases exclusivas de vuelta a la izquierda si el número crítico de accidentes a la izquierda ha ocurrido. El número crítico de accidentes a la izquierda es 4 por año o 6 accidentes en dos años (por un acceso). Para dos accesos, el número crítico de accidentes es 6 por año o 10 en dos años. 2. Demoras: se justifica la instalación de fases para vueltas a la izquierda cuando existe una demora de 2 vehículos/hora o más durante la hora pico en un acceso. Además, debe haber por lo menos 50 vueltas a la izquierda durante la hora pico y la demora promedio por vehículo debe ser de por lo menos 35 segundos. 3. Volúmenes: se deben considerar fases de vuelta a la izquierda cuando el producto del volumen de vuelta a la izquierda y los volúmenes opuestos durante la hora pico exceden 100.000 en calles de cuatro carriles o 50.000 en calles de dos carriles. Además, el volumen de vuelta a la izquierda debe ser 50 vph como mínimo en la hora pico. 4. Conflictos de Tránsito: se deben considerar fases de vuelta a la izquierda cuando hay un promedio consistente de 14 o más conflictos de vuelta a la izquierda durante la hora pico. Los criterios anteriormente descritos están incluidos en el MUTCD (4). Este manual también indica que el volumen mínimo de vehículos que giran a la izquierda es de dos (2) vehículos por ciclo, en vez de 50 vph como se indico anteriormente. Otras recomendaciones para la instalación de fases para vueltas a la izquierda fueron desarrolladas por la Federal Highway Administration, basadas en la relación volumen/capacidad (v/c) y en el número de accidentes a la izquierda. Las condiciones necesarias para la instalación de fases exclusivas para vueltas a la izquierda se ilustran en la Figura 10.11. Como se indica en la Figura 10.11, una relación v/c de 0.7 a 0.9 además de 3 a 4 accidentes por año sugiere una necesidad solo marginal para fases exclusivas de vuelta a la izquierda. Esta figura puede ser usada como una indicación para evaluar la posibilidad de instalar una fase exclusiva para vueltas a la izquierda. Sin embargo, se debe usar con precaución. Figura 10.11. Gráfico de Condiciones Necesarias para la Instalación de Fase a la Izquierda Exclusiva.

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La sección del ITE de Florida recomienda el uso de fases exclusivas cuando: 1. 2.

Se opera con carriles dobles de giro a la izquierda La visibilidad del vehículo que gira a la izquierda para ver los vehículos opuestos es menor de 85 mts si la velocidad es de 60 KPH o menor que la distancia que se puede recorrer en 5 segundos a la velocidad prevaleciente en el flujo opuesto.

La sección del ITE de Florida tiene también recomendaciones acerca de consideraciones para no instalar fases E/P (exclusivas/permitidas) e instalar solo fases exclusivas: 1. 2. 3. 4.

Falta de visibilidad por geometría o por bloqueo de los vehículos que giran a la izquierda en el carril opuesto. Velocidades en el flujo opuesto mayores a los 70 KPH. Los vehículos que giran a la izquierda deben cruzar mas de 3 o 4 carriles de flujo opuesto recto. Han ocurrido por lo menos 6 accidentes con vehículos que giran a la izquierda en los últimos 12 meses.

Otros requisitos para la instalación de fases a la izquierda (parecidos a los anteriormente descritos) fueron desarrollados en Virginia. Algunos de estos requisitos fueron resumidos en el gráfico que se presenta en la Figura 10.12. El gráfico ofrece recomendaciones para fases a la izquierda basadas en volúmenes de horas pico. Los valores en el gráfico son basados en el producto de los volúmenes que giran a la izquierda por los vehículos opuestos (VI x VO) divididos por el número de carriles en el flujo opuesto (NC). Para valores de VI x VO/NC menores a 50.000 se recomienda la fase permitida (P) hacia la izquierda. Para valores entre 50.000 y 200.000 se recomienda fases Exclusiva/Permitida (E/P) mientras que para valores mayores de 200.000 se recomienda solo la fase exclusiva. Todas las recomendaciones anteriores son una base de apoyo para el ingeniero de trafico y no deben considerarse como estándares. El ingeniero de trafico aplicara su criterio acorde con las condiciones de cada caso, políticas del Municipio, etc. Figura 10.12. Requerimientos para fases a la izquierda, basado en volúmenes de horas pico.

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FASES DE SEMÁFOROS Sistema de Numeración de Fases según NEMA (National Electrical Manufacturers Association) A efecto de homogeneizar el sistema de numeración para los movimientos de tránsito, NEMA ha establecido el siguiente sistema para todos los controladores actuados. La figura 10.13 ilustra el sistema. Figura 10.13. Sistema de Numeración NEMA

Las figuras 10.14, 10.15, y 10.16 ilustran secuencias de fases en un controlador. Fig. 10.14. Esquema NEMA para Verde a La izquierda Líder o Anterior

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Figura 10.15. Esquema NEMA para Verde a la Izquierda Posterior

Figura 10.16. Esquema NEMA para verde a la izquierda anterior y posterior

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Figura 10.17. Cuatro fases con movimientos separados para cada afluente

Figura 10.18. Ocho Fases o Fases Múltiples.

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7. CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE FASES A. Generales 1. 2. 3.

Políticas Municipales Financiamiento Disponible Costos del Usuario

B. Especificas 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Volúmenes de Giro a la Izquierda Volúmenes de Trafico derecho Historia de Accidentes Espacio disponible (para carriles exclusivos de giro a la izquierda) Intersección parte de un sistema coordinado Actividad de Peatones (Tiempo para peatones)

C. Consideraciones para Fases a la Izquierda 1. 2. 3. 4. 5.

Volúmenes Opuestos Mas de tres carriles en afluente opuesto Mas de dos giros a la izquierda por ciclo La cola de vehículos que giran a la izquierda excede la capacidad del carril Los giros a la izquierda bloquean el flujo derecho

D. Tipos de configuración para fases a la izquierda (anterior o líder y posterior) La fase de giros a la izquierda anteriores (antes de la fase recto) son considerados mejores que los posteriores; sin embargo, la diferencia es insignificante. La fase anterior permite a los vehículos que giran a la izquierda el desalojar la intersección y no interferir con los movimientos rectos. Los vehículos que giran a la izquierda en la fase anterior oponen a vehículos que están parados en el afluente opuesto. Los giros a la izquierda en la fase posterior oponen un flujo recto que se acerca a la intersección y se le obliga a parar. Esta condición puede ser más insegura. Por lo tanto, se recomienda que las condiciones de uso de fases a la izquierda, anteriores o posteriores, sean de acuerdo con los requerimientos del sistema o circunstancias del flujo de tránsito. Las figuras 10.17 y 10.18 son ejemplos de alternativas de fases. Reglas Rápidas para Análisis de Fases A.

Obtener los volúmenes críticos por carril

B.

Calcular las horas de tiempo requeridas para cada fase

Cuadro 10.6a. Reglas Rápidas para arreglo de Fases. Condiciones de Operación Deseables.

Volumen Recto G. Izq. Protegido G. Izq. No Protegido

NDS “C” (deseable) 1200 vph de verde 1100 vph de verde 800 vph de verde 164

NDS “D” (máximo) 1600 vph de verde 1450 vph de verde 1200 vph de verde

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C.

Sumar las horas verdes que se requieren. Si el esquema de fases requiere mas de 0.9 horas de verde, entonces el esquema de fases no trabajará eficientemente. Si requiere menos de 0.8 horas, el esquema será relativamente ineficiente debido al tiempo verde no usado. Se recomienda el uso de niveles de servicio (NDS) “B” y “C” para diseños nuevos y “D” para intersecciones semaforizadas ya en existencia.

Como un ejemplo, considérese una intersección de dos calles de cuatro carriles divididos con carriles exclusivos para giros a la izquierda en todos los afluentes. Asúmase un esquema de tres fases. Se determina el volumen crítico por carril para todos los afluentes y se selecciona el mayor por fase. Los procedimientos para calcular los volúmenes críticos se discuten luego. Se determinan los siguientes volúmenes: ϕ1 ϕ2 ϕ3

450 vph 488 vph 265 vph

Comparando estos volúmenes con los volúmenes para NDS “C”, se determina lo siguiente: ϕ1 450/1100 = 0.41 ϕ2 488/1200 = 0.41 ϕ3 265/1200 = 0.22 Total 1.04 Como 1.04 sobrepasa 0.9, el esquema de fases propuesto es ineficiente para NDS “C”. En un chequeo de la eficiencia a NDS “D”: ϕ1 450/1450 = 0.31 ϕ2 488/1600 = 0.31 ϕ3 265/1600 = 0.17 Total 0.79 El valor es 0.79, casi 0.8, por lo tanto se espera que sea eficiente a NDS “D”. Recomendaciones para Fases A.

Usar el número mínimo de fases para cumplir con las necesidades del trafico

B. Los ciclos prácticos están entre 40 seg. y 120 seg. Sin embargo, nunca exceder 180 seg. de ciclo bajo condiciones de saturación ni 90 seg. con flujos bajos. C.

Mantener el verde sin uso en un mínimo.

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8. TIEMPOS DE SEMÁFOROS Tiempos para Semáforos de Tiempo Fijo La asignación de tiempos de un semáforo de tiempo fijo es el proceso de determinar como es la distribución de los volúmenes en los afluentes, determinación de la longitud del ciclo y como dividir el ciclo para satisfacer la demanda. Los controladores de tiempo fijo se pueden adquirir con uno o mas diales (electromecánicos viejos) de manera que se puedan satisfacer las variaciones de volúmenes (en cierta forma). Usando un reloj, el controlador cambia de un dial al otro dependiendo de la hora del día. Los controladores de estado sólido pueden ser adquiridos con unidades de coordinación basadas en tiempo de manera de proveer varios planes de tiempo. Sin embargo, en el siguiente ejercicio se calcularan los tiempos de un semáforo con un solo dial. En la figura 10.19 se indican las fases que se consideran necesarias para la intersección que se ilustra en la Figura 10.20. Los volúmenes son los indicados con los volúmenes de camiones indicados entre paréntesis. Figura 10.19. Fases de la Intersección

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Figura 10.20. Volúmenes de Diseño

Figura 10.21. Vehículos Equivalentes

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A. Cálculo de Volúmenes Equivalentes Debido a que los vehículos que giran y vehículos pesados producen mas congestión que los vehículos livianos que van recto, se usa un “denominador común”, el “vehículo equivalente”. Los factores comúnmente usados son: Autobuses y Camiones: Giros a la Derecha: Giros a la izquierda:

1.5 1.4 (1.25 con un amplio radio de giro) 1.6 (1.1 si se usa un carril exclusivo)

En el cuadro 10.5 se ilustra la conversión a vehículos equivalentes de los volúmenes que se ilustran en la figura 10.20. Los volúmenes equivalentes ya calculados se presentan en la Figura 10.21. Cuadro 10.5 Conversión a Vehículos Equivalentes, intersección Calle El Parque con 4ta Avenida Movimiento 1 Giros a la Izq.= (42 + (8 x 1.5)) x 1.6 = 86.4; aprox. a 86 Movimiento 2 Rectos = 362 + (41 x 1.5) = 423.5, aprox. a 424 Giros a la Der. = (51 + (4 x 1.5) x 1.4 = 79.8 aprox. a 80 Movimiento 3 Giros a la Izq. = (142 + (10 x 1.5) = 423.5; aprox. a 424 Movimiento 4 Rectos = 537 + (45 x 1.5) = 604.5, aprox. a 605 Giros a la Der. = (62 + (10 x 1.5)) x 1.1 = 172.7 aprox. a 173 Movimiento 5 Giros a la Izq. = (64 + (7+1.5)) x 1.6 = 119.2 aprox. a 119 Movimiento 6 Rectos = 249 + (25 x 1.5) = 286.5 aprox. a 287 Giros a la Der. = (188 + (14 x 1.5)) x 1.4 = 292.6; aprox a 293 Movimiento 7 Giros a la Izq. = (174 + (13 x 1.5)) x 1.1 = 212.9, aprox. a 213 Movimiento 8: Rectos = 805 + (109 x 1.5) = 968.5 aprox. a 969 Giros a la Der. = (54 + (5 x 1.5)) x 1.4 = 86.1; aprox. a 86 Otro método para determinar los vehículos equivalentes de los vehículos que giran a la izquierda se muestra en el cuadro 10.6. Este método toma en cuenta el impacto de los volúmenes opuestos. En la medida que el flujo opuesto a los giros a la izquierda aumenta, en esa misma medida aumenta la demora del vehículo que gira a la izquierda; consecuentemente, el valor de equivalencia aumenta.

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Cuadro 10.6 Factores de Equivalencia para Vehículos que giran a la Izquierda Giros a la Izq.

Fase a la Izq.

Giros a la Izq. mas Rectos en un (1) Carril

No

Volúmenes Opuestos (vph) 0 - 299 300 - 599 600 - 999 todos 0 - 299 300 - 599 600 - 999 1000 + Todos

Si No

Carril Exclusivo para Giros a la Izquierda

Si

Veh. Equival. por Veh. a Izq. 1.0 2.0 4.0 1.2 1.0 2.0 4.0 6.0 1.05

Después de calcular los vehículos equivalentes para cada afluente, estos se dividen entre el número de carriles correspondiente para obtener el volumen promedio por carril tal y como se indica en la Figura 10.21. B. Identificación de los Volúmenes Críticos por Carril Los volúmenes críticos por carril son los volúmenes equivalentes mas pesados para cada fase. Basado en esto, los volúmenes críticos por carril son: Fase 1 213 vph Fase 2 528 vph Fase 3 333 vph Total 1074 vph Una vez que la suma de volúmenes críticos ha sido determinada, se desea obtener una indicación de como el semáforo va a satisfacer a la demanda. El cuadro 10.7 relaciona la suma de volúmenes críticos por carril a niveles de servicio. Cuadro 10.7. Niveles de Servicio para la Suma de Volúmenes Críticos por Carril Suma Máxima de Volúmenes Críticos por Carril Nivel de Condición del Servicio Trafico Dos Fases Tres Fases Fases Múltiples A B C D E

Estable Estable Estable Inestable Capacidad

900 1050 1200 1275 1500

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855 1000 1140 1200 1425

825 965 1100 1175 1375

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En la intersección que se esta analizando, se logra un nivel de servicio “C”. Un nivel de servicio C debe ser el objetivo del diseño de la semaforización, con un NDS “D” como mínimo. Una revisión de la eficiencia usando los volúmenes de la Figura 10.21 y los valores del cuadro 10.6a, el porcentaje de tiempo verde requerido se determina: ϕ1 213/1100 = 0.19 ϕ2 528/1200 = 0.44 ϕ3 333/1200 = 0.28 Total 0.91 En este ejemplo, la cantidad de tiempo verde requerido es levemente mayor de 0.90, por lo tanto se espera una perdida de eficiencia ocasional. C. Determinación de la Longitud del Ciclo La determinación del ciclo se hace usando la suma de volúmenes críticos por carril y la Figura 10.22. Entrando el gráfico con el volumen crítico calculado de 1074 vph se obtiene un ciclo de 60 seg. para tres fases. Figura 10.22. Optima longitud de ciclo para semáforos de 2, 3 y 4 fases.

D. Determinación de la Longitud de las Fases El siguiente paso es dividir el ciclo de acuerdo a la demanda de tiempo verde. La siguiente fórmula da la longitud de la fase:

Long. Fase = (Vol. Crit. por Carril para esa Fase) x 100 Suma de Volúmenes Críticos

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Usando la fórmula anterior: ϕ 1 = 213/1074 x 100 = 19.8 % del ciclo, aprox. 20 % = 12 segundos ϕ 2 = 528/1074 x 100 = 49.1 % del ciclo, aprox. 49 % = 29.4 segundos ϕ 3 = 333/1074 x 100 = 31.0 % del ciclo, = 18.6 segundos Total 60 segundos Por lo general, la fase mínima para un movimiento principal (recto) es de 15 segundos y la fase mínima para un movimiento menor (giro a la izquierda) es de 7 segundos. E. Tiempo Requerido por los Peatones Es necesario proveer tiempo suficiente para que los peatones crucen la calle con seguridad. La manera en que se indica el paso de peatones varia de agencia en agencia. Sin embargo, por lo general, la señal de “Pase” se da por un intervalo de 7 segundos, suficiente para que el peatón comience a cruzar la calle. La señal de “Pase” intermitente se da por un intervalo de tiempo suficiente para que el peatón cruce la calle. La velocidad del peatón es de 1.2 mt/seg. Basado en lo discutido anteriormente, tenemos que los requerimientos por los peatones son: Calle El Parque: 7 seg. + 10.5 seg. = 17.5 segundos 4a Avenida: 7 seg. + 13.0 seg. = 20 segundos Los peatones cruzan la Calle El Parque durante la ϕ 2 y cruzan la 4ta Avenida en la fase ϕ 3. Las fases anteriormente calculadas son: ϕ1 ϕ2 ϕ3

12 seg (a la izq.) 29.4 seg. (ok) 18.6 seg. (muy corto)

Es necesario proveer mas tiempo verde para la fase 3. Usando un ciclo de 65 segundos, los nuevos tiempos son: ϕ 1 = 213/1074 = 13 seg. ϕ 2 = 528/1074 = 32 seg. ϕ 3 = 333/1074 = 20 seg. Total 65 seg.

F. Intervalos de Desalojo (Amarillo) Los intervalos de amarillo dependen de la velocidad con la cual los vehículos llegan al afluente. Recomendaciones para los amarillos se presentan a continuación:

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Velocidad del 85 percentil

Amarillo (seg.)

bajo 30 KPH entre 30 y 50 KPH entre 50 y 65 KPH entre 65 y 80 KPH entre 80 y 100 KPH

3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

Asumiendo que la velocidad de la intersección del ejemplo es menor a los 30 KPH, usaremos un amarillo de 3 segundos. Por lo tanto, los verdes del semáforo serán: Fase 1 Long. de fase - Amarillo

13.0

Tiempo verde (seg)

10.0

32.0 3.0

Fase 2 Fase 3 20.0 3.0

29.0

3.0

17.0

Los tiempos en controladores electromecánicos se colocan en función de porcentajes del ciclo. Por lo tanto: Fase 1 Fase 1 Fase 2 Fase 2 Fase 3 Fase 3

Verde: 15% Amarillo: 5% Verde: 44% Amarillo: 5% Verde: 26% Amarillo: 5%

La figura 10.23 ilustra el funcionamiento de controladores electromecánicos. Los controladores de estado sólido se ajustan acorde a las instrucciones en el manual para su uso. Figura 10.23. Ejemplo de Dial de Tiempos

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Determinación de Tiempos de las Fases en Semáforos Actuados La discusión a continuación es para equipos típicos actuados. El manual de cada controlador debe ser consultado cuando se requieran ajustes. El equipo que se utiliza para semáforos actuados es mas complejo que el de tiempo fijo. Sin embargo, el ajuste de tiempos es bastante simple, ya que no se hace en porcentajes del ciclo sino en segundos. El verde de semáforos actuados tiene tres ajustes: intervalo inicial, intervalo de vehículos o extensión, y extensión máxima. A. Intervalos Iniciales y de Vehículos (extensión) El intervalo inicial es el primer segmento de verde y es el tiempo durante el cual el trafico se pone en movimiento. Este intervalo toma en cuenta el tiempo de reconocimiento y reacción (por lo general 4 segundos). Además, debe proveer para el desalojo de los vehículos que estén almacenados entre el detector y la línea de pare. Una regla general es la de proveer de 2 a 3 segundos de tiempo por cada vehículo almacenado. El intervalo de vehículos o extensión debe satisfacer las dos condiciones siguientes: 1.

Tiene que ser lo suficientemente largo como para que el vehículo viaje del detector hasta la línea de pare o hasta la mitad de la intersección si la calle perpendicular es ancha.

2.

Debe ser tan larga como el intervalo de tiempo entre dos vehículos que se considere seguro.

Por lo general se usan 3 segundos para un intervalo de vehículos. El tiempo mínimo que un semáforo actuado permanece en verde es de un intervalo inicial mas un intervalo de vehículo, a menos que un vehículo pase sobre el equipo de detección. Si un vehículo activa el detector, entonces el verde puede ser extendido hasta un limite: el tiempo verde máximo. B. Tiempo Verde Máximo Como su nombre lo indica, es el tiempo máximo que un semáforo en una fase actuada permanece en verde cuando hay vehículos esperando en otros afluentes. Existen dos tipos de máximo, dependiendo del equipo que se adquiera. El primero es la “extensión máxima” o la longitud de tiempo máxima que se extenderá el verde, contado desde el inicio del intervalo de vehículo o desde el momento en el cual hay una actuación en otra fase (el que sea mas tarde). El otro tipo es llamado el “verde máximo” o simplemente “máximo”. Como lo indica su nombre, este tipo es el máximo tiempo verde total que suministra el semáforo, contado a partir del principio del verde o desde que se recibe una actuación de otra fase. Este tipo incluye el intervalo inicial. Para mas información sobre un equipo en particular, ver los manuales de los equipos.

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Para establecer los ajustes de tiempo máximo en una fase se utiliza el mismo procedimiento de semáforos de tiempo fijo. El funcionamiento del intervalo inicial, el intervalo o extensión de vehículo y el tiempo verde máximo se ilustra a través de la figuras 10.24A a la 10.24D. Figura 10.24A. Diagrama Conceptual para Tiempos de Semáforos Actuados

En la Figura 10.24A tenemos un intervalo inicial y un intervalo de vehículo (extensión) como el tiempo verde disponible. Este es el tiempo mínimo de tiempo que una fase permanece en verde. Después que la fase empieza comienza un conteo regresivo del tiempo verde disponible. Si ningún vehículo pasa sobre el detector de esa fase durante el intervalo de extensión de vehículos entonces el semáforo “gap out”, el tiempo verde disponible va a cero y el semáforo cambia a amarillo y después a rojo, como se indica en las figuras 10.24B y 10.24C.

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Figura 10.24B. Diagrama Conceptual para tiempos de semáforos actuados.

Sin embargo, cada vez que un vehículo es detectado en la fase que tiene el verde, el controlador regresa al intervalo de vehículo o extensión. El proceso descrito anteriormente continua mientras haya vehículos que lleguen a los detectores o hasta alcanzar el verde máximo (Figura 10.24D). Figura 10.24C. Diagrama Conceptual de Semáforos Actuados.

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Figura 10.24 D. Diagrama Conceptual de Semáforos Actuados

C. Intervalo de Desalojo para Peatones. Los intervalos para vehículos se calculan de la misma forma en semáforos actuados que en semáforos de tiempo fijo. Sin embargo, el intervalo de desalojo de peatones se calcula de forma diferente. El intervalo de peatones se calcula basado en la distancia entre la guarnición más cercana y el centro del carril más lejano en el acceso a cruzar. Al valor obtenido se le substrae un intervalo de vehículo (extensión) para determinar el intervalo de peatones para equipos actuados. Intervalo de Peatones Calculado 18 seg. Intervalo de Extensión de Vehículos 3 seg. Intervalo de Peatones para Semáforos Actuados 15 seg. D. Ajustes de Tiempos Los procedimientos anteriormente descritos ofrecen el punto de inicio para la determinación de los tiempos de semáforos actuados. Después que la instalación se pone en operación son necesarios una serie de ajustes en campo para afinar la operación. Es necesario establecer un programa de revisión periódica de los tiempos, ya que los patrones de tránsito y volúmenes son variables. Características de los Equipos El ajuste de tiempos de semáforos actuados es complicado debido a la falta de uniformidad entre los equipos en el mercado. Las mismas características operacionales son identificadas con nombres diferentes por diversos fabricantes. Es indispensable consultar los manuales de los fabricantes para ver que terminología se usa para las características operacionales que se describen a continuación.

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Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Intervalo Inicial El intervalo inicial debe ser lo suficientemente largo para permitir al tránsito que se mueva sobre el detector. Para mover la cola de vehículos sobre el detector se debe tomar en cuenta la demora inicial (tiempo perdido) más la distancia entre el detector y la línea de alto. El tiempo perdido por vehículo se ilustra en el Cuadro 10.8 Cuadro 10.8 Tiempo Perdido o Demora Inicial por cada vehículo en la cola Posición en la Cola

Intervalo de Salida (seg.)

Demora Inicial (seg.)

1 2 3 4 5 6 o más

3.7 3.2 2.7 2.3 2.1 2.0

1.7 1.2 0.7 0.3 0.1 0.0

Total

4.0 seg.

Por lo tanto, si un detector esta ubicado a 15 mts de la línea de alto (equivalente a la longitud de dos vehículos), el intervalo inicial mínimo es de 3.7 seg. más 3.2 seg., 6.9 seg. en total. Si el detector esta a 30 mts. de la línea de alto, entonces el intervalo inicial se calcula con la siguiente ecuación: t=4+2xN donde, N = número de vehículos entre el detector y la línea de alto t = intervalo inicial mínimo Intervalo de Vehículo o Extensión del Verde La determinación de la longitud de la extensión de vehículos esta basada en el tiempo que requiere un vehículo para viajar desde el detector hasta la línea de alto. Esta porción del intervalo de extensión es conocido como “Intervalo de detección” (passage). La segunda porción del intervalo de extensión esta basado en el intervalo de tiempo entre dos vehículos consecutivos. Para la operación de semáforos actuados se usa un tiempo de percepción/reacción de 3 segundos, mayor que el comúnmente usado de 1.5 a 2.0 segundos. El tiempo adicional es para proveer un margen de seguridad. A. Zona de Dilema: Es una zona en la cual un vehículo no puede pararse o desalojar la intersección con seguridad. Esto se ilustra con el siguiente ejemplo:

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Velocidad Prevaleciente (V)= 80 KPH Coeficiente de fricción (f) = 0.3 (condiciones húmedas) Tiempo de percepción y reacción (P/R) = 3 seg. Distancia de Frenado = 0.278 (P/R)(V) + V2/252f DF = 150 mts (aprox). La distancia recorrida por un vehículo a 80 KPH durante un amarillo (intervalo de desalojo) de 5 segundos es; D = 80 KPH x 1000 mts/Km x 1/3600 seg/hr x 5 seg. = 111 mts. aprox 110 mts. Si la intersección tiene un ancho de 18 mts, entonces la zona de dilema (ZD) es: ZD = 150 - 110 + 18 (long, de la intersección) + 7 (long. de un vehículo) + 3 (distancia entre la línea de alto y la intersección) = 68 mts. Eso quiere decir que un vehículo que este entre 150 mts y 82 mts de la intersección no puede desalojar la intersección con seguridad, por lo tanto se requiere más tiempo para el intervalo de desalojo usando una fase de todo rojo. Verde Máximo Se calcula de la misma forma que para semáforos de tiempo fijo. Intervalo de Desalojo (Amarillo) Esta basado en la velocidad de llegada a la intersección. discutidos para semáforos actuados.

Se usan los mismos valores

Intervalo para Peatones Se calcula igual que para semáforos actuados. Los ajustes en el controlador se hacen restándole un (1) intervalo de vehículo o extensión. Controladores NEMA de Estado Sólido Definiciones Verde Mínimo (Minimum Green): tiempo verde mínimo que siempre se suministra. Intervalo de detección (Passage): tiempo requerido para viajar del detector a la línea de alto a la velocidad del flujo de tránsito. Brecha Mínima (Minimum Gap): el intervalo de tiempo entre vehículos necesario para mantener la fase en verde después que el verde mínimo ha colapsado.

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Tiempos del Controlador NEMA A. Verde Mínimo: Tiempo necesario para desalojar la cola de vehículos entre el detector y la línea de alto. Verde Mínimo = 4 + 2 x N, donde N = número de vehículos almacenados entre el detector y la línea de alto. B. Intervalo de detección (Passage): es el tiempo requerido para pasar del detector hasta la línea de alto. Debería ser calculado con una velocidad de por lo menos 5 KPH menor a la velocidad prevaleciente, de manera de tener un margen de seguridad. C. Brecha Máxima para mantener la fase verde: intervalos de 1.9 a 2 seg. son los más pequeños que se consiguen en el flujo de tránsito. Intervalos de 5 seg se consiguen solo en condiciones de flujo muy bajas. Por lo tanto un valor de 2.5 a 4 segundos puede ser usado. Valores más pequeños deben ser usados en condiciones de flujo altas. Los valores más altos son para condiciones de flujos bajos. D. Verde Máximo: Por lo general se puede usar la misma metodología usada para semáforos de tiempo fijo. También, utilizando el hecho que el flujo de tránsito sin restricciones se describe con una distribución de Poisson, el tiempo verde máximo se puede determinar de la siguiente forma: Ciclo = 120 seg. Volumen = 560 vph. Número de Carriles: 2. Ciclos por hora = 3600/120 = 30 ciclos por hora Volumen Promedio por carril y por ciclo = 560/2 x 30 = 9.6 veh/ciclo x carril 95 Percentil = 15.8 aprox. 16 vehículos Verde Máximo = 4 + 2 (N) = 36 segundos. Este proceso se repite para cada fase y se determina el valor del verde más amarillo. La longitud de ciclo resultante se compara con los 120 seg, asumidos y el proceso se repite hasta que el valor asumido y el calculado sean comparables.

PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE TIEMPOS PARA UN CONTROLADOR ACTUADO VOLUMEN/DENSIDAD DE OCHO FASES, DUAL RING 1. INICIAL (INITIAL): Se recomienda sea 10 segundos (expectativas del conductor). Si el detector está a una distancia mayor, de manera que se requiera más de 10 segundos para desalojar la cola que se forma entre el detector y la línea de alto, se usa un intervalo inicial variable.

2. SEC./ACT. Durante la fase roja (cuando el acceso esta en rojo), el controlador cuenta los vehículos que llegan al acceso. El verde mínimo que se le da a la fase verde (después del rojo) es igual al número de actuaciones por S/A. 179

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S/A = (Tiempo Requerido para desalojar el almacenamiento entre el detector y la línea de alto) / (Vehículos Almacenados) S/A = [4 + 2(N-1)] / N ; en segundos 3. Extensión (Passage): P = (Distancia entre detector y línea de alto) / (Velocidad en el acceso); segundos 4. Inicial Máximo (Maximum Initial): Es el tiempo inicial de verde máximo. Tiempo requerido para desalojar el almacenamiento entre el detector y la línea de alto. Para giros a la izquierda: MI = 4 + 2.1 (N-1) Para volumen de frente: MI = 4 + 2 (N-1) 5. Máximo 1 Verde máximo para una fase. Se calcula con el mismo procedimiento de semáforos de tiempo fijo. En la práctica: M = 1.5 (verdes para el ciclo óptimo para el pico AM)

( )  ( ( )  C

 v s M i = 1.5 v   s

i

0

− L)

ci

6. Máximo 2 Verde máximo (hora PM). Se calcula igual al verde para semáforos a tiempo fijo. 7. Amarillo: Se calcula de la misma forma que para semáforos actuados. Si Amarillo ≤ 4.5 seg. ; Amarillo = Amarillo calculado Si Amarillo > 4.5 seg., Amarillo = 4.5 seg. lo demás en todo rojo. 8. Tiempo antes de Reducción (Time before Reduction, TBR): TBR = 0 seg. 180

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9. Rojo: todo rojo, igual que en semáforos de tiempo fijo, prolongación del amarillo. 10. Tiempo para Reducir (Time to Reduce, TTR) TTR = 0 11. Pase para Peatones Pase = 4 segundos, lo demás en intermitente “Apúrese”, solo para fases de frente. 12. Brecha Mínima (Minimum Gap): Para giros a la izquierda: 2.1 seg. Para movimientos de frente: 2.0 seg. 13. Apúrese (Flash don’t walk, FDW) FDW = (Distancia a Caminar/1.2) - Amarillo, solo en fases recto. 14. Recall (RCL) 0 - nada 15. Modo No actuado Off.

9. SISTEMAS DE SEMÁFOROS Concepto de Sistema Un sistema de control de tránsito es un conjunto de métodos, técnicas, y equipos usados para coordinar el flujo de tránsito dentro de una área definida o a lo largo de una vialidad. El objetivo principal de un sistema de tránsito es el de proveer un movimiento continuo del tránsito a través de intersecciones semaforizadas con un mínimo de demoras. Este objetivo se logra proveyendo a cada semáforo con un plan de tiempos apropiado que también trabaje en conjunto con todas las intersecciones semaforizadas del sistema. Los planes de tiempos indicados consisten de las siguientes partes: •

Ciclo del Sistema: una longitud de ciclo específico que se adopta para todo el sistema.

•

Reparto de Tiempos: a cada intersección semaforizada del sistema se le asigna un reparto de tiempo que depende de la demanda de tránsito. El reparto de tiempos se refiere a la porción del ciclo que se le asigna a cada fase.

•

Desfase: a cada intersección del sistema se le asigna un desfase que se relaciona con el inicio del verde en la intersección en particular, con la base de tiempo en la

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intersección con el controlador maestro. El desfase, indicado en segundos, también controla la velocidad a la cual el tránsito puede viajar de intersección en intersección sin detenerse. Las longitudes de ciclo, los repartos de tiempo y desfases pueden variar proveyendo diferentes planes para demandas variables. Por lo general, los sistemas de semáforos deben tener diferentes planes de tiempo para diferentes horas del día. Tipos de Sistemas de Control de Semáforos Existen diversos métodos y equipos que conforman un sistema de control de tránsito por semáforos. Por lo general, la mayoría de los sistemas están comprendidos entre los que se mencionan a continuación: Sistemas no interconectados: los desfases de los controladores esclavos locales con respecto al controlador base son asignados manualmente en cada controlador. Una vez que se establece la coordinación, el movimiento del tránsito de manera progresiva depende de la habilidad de cada controlador en las intersecciones individuales; de mantener los tiempos apropiados. Sistemas Coordinados de Tiempo Base: este tipo de sistema ofrece coordinación sin necesidad de interconectar físicamente los controladores. Los controladores de tiempo base son relojes muy precisos que pueden ser programados para contener diversos planes de tiempo de acuerdo a la hora del día, día de la semana, incluyendo días de fiesta. La coordinación se mantiene asegurando que todos los controladores tengan exactamente la misma hora. Sistemas Interconectados de Tiempo Fijo: este sistema utiliza el mismo tipo de equipo descrito anteriormente para sistemas no interconectados, con la diferencia que en este caso están interconectados por medio de cables de semáforos. El número de planes de tiempo disponibles depende del número de diales, el número de desfases y el número de repartos de tiempo que permita el sistema. Un controlador dentro del sistema actúa como controlador maestro y actúa como el coordinador de tiempo para los otros controladores del sistema. Sistemas Dinámicos: por lo general, este es un sistema interconectado de controladores de tiempo fijo que utiliza un controlador maestro que especifica la longitud del ciclo y los desfases requeridos. Se colocan detectores dentro del sistema para muestrear los volúmenes de tránsito (direcciones) para determinar cual de las longitudes de ciclo disponible debería estar en operación. El controlador maestro debe ser un computador. Sistemas Actuados e Interconectados: por lo general este es un sistema pequeño que consiste de dos o más controladores actuados con uno que trabaja como el maestro del sistema. La capacidad de este tipo de sistemas para desfases es limitada. El controlador maestro puede ser flexible a la demanda o una combinación de relojes de tiempo. Sistemas de Control de Semáforos por medio de Computadores Digitales: este es el más sofisticado de los sistemas de control de semáforos. Usa un computador digital para controlar, operar y supervisar el sistema de control de semáforos. Se dispone de planes de tiempo que pueden ser arreglados de diversas formas dependiendo de necesidades específicas. El

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sistema consiste en una computadora central, una red de comunicaciones (cableado, teléfono, radio o combinación), y equipo de campo (controladores, detectores, etc.). Tiempos para Sistemas de Semáforos Simples Sistemas de semáforos de tiempo fijo se consiguen en los centros de ciudades o en arterias de grandes ciudades. Los patrones de tiempos para este tipo de sistemas pueden ser catalogados como simultáneos, alternados o progresivos. Sistemas Simultáneos En ese tipo de sistema, todos los semáforos a lo largo de una calle dan la misma indicación al mismo tiempo. Por lo general, este tipo de sistemas no es recomendado por que reduce la capacidad, incrementa la velocidad, o detiene gran parte del tránsito. Su uso es adecuado solo donde la distancia entre intersecciones son muy cortas, todas las intersecciones son semaforizadas y el volumen de tránsito en las calles principales es tan alto que requiera de la mayoría del verde. Sistemas Alternados En este tipo de sistema, un grupo de semáforos da indicaciones alternas a una determinada calle al mismo tiempo. Este tipo de sistemas tiene aplicaciones limitadas porque requiere un reparto del ciclo del 50%-50% que puede ser ineficiente para algunas intersecciones. Este tipo de sistema es adecuado para áreas centrales donde la distancia entre intersecciones es constante y las cuadras son completamente cuadradas, consiguiéndose en esos casos progresiones en todas las direcciones. Sistemas Progresivos Hay dos tipos de sistemas progresivos: simples y flexibles. El sistema progresivo simple es aquel en el cual las caras de los semáforos controlan las indicaciones de verde de acuerdo a un programa de tiempo predeterminado de manera que permita que un grupo de vehículos (pelotón o columnas) se mueva continuamente a una tasa de velocidad predeterminada, que puede variar en diversas partes del sistema. Los sistemas progresivos flexibles permiten que los intervalos en cada instalación de semáforos se ajusten a los requerimientos de los volúmenes de tránsito en la intersección y que los inicios del verde en semáforos diversos puede ser independiente para obtener una eficiencia máxima en la intersección en particular. Sistema Coordinado en Doble Sentido con Espacios Variables entre Cuadras A continuación se presenta un método gráfico que puede ser usado para coordinar una serie de intersecciones semaforizadas con distancias variables entre ellas. El método fue ideado por J.H. Kell. Para el método se usa un diagrama de espacio-tiempo en el cual la distancia se gráfica con respecto al tiempo. En el eje de las abscisas se coloca a escala las ubicaciones y distancias entre intersecciones. En el eje de las ordenadas se colocan las escalas de tiempo. Para ilustrar el procedimiento se realiza el siguiente ejemplo: 183

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La figura 10.25A muestra los volúmenes para la Avenida Zulia en un segmento con 5 intersecciones. Las distancias entre intersecciones se muestran en las figuras 10.25 y 10.26. Para la determinación de los tiempos de progresión se siguen los siguientes pasos: A.

Se construye un diagrama de espacio/tiempo de la siguiente forma: 1.

Generalmente, en un gráfico de dos dimensiones, se colocan las distancias a escala en el eje horizontal y el tiempo a escala en el eje vertical. Luego se colocan las intersecciones a escala y se dibujan ejes verticales en el centro de cada intersección (ver Figuras 10.25 y 10.26).

2.

Se dibuja una línea de referencia horizontal a lo largo del diagrama (Fig. 10.26).

3.

Se establece una longitud de ciclo a escala. Esta escala puede ser arbitraria, sin valor numérico. La longitud del ciclo se determina después de completar el procedimiento. Se recomienda que se use una escala donde la longitud del ciclo sea aproximadamente un cuarto de la longitud de la dimensión vertical del diagrama. En nuestro ejemplo la escala permite dos ciclos predeterminados completos (ver figura), basado en el procedimiento siguiente: Longitud de Ciclo: Entre 60 y 80 seg. Distancia Recorrida: 3370 pies Velocidad de Diseño: 30 mph Tiempo de viaje estimado = Dist./Vel. = 3370 / 1.47 x 30 = 76 segundos

4.

Se determina la división del ciclo en rojo y amarillo más verde. Es conveniente usar una división de ciclos promedio para la construcción del diagrama de espacio tiempo y luego ajustarlo a divisiones individuales. En nuestro ejemplo se usa un 67% de amarillo más verde, basado en los datos de volúmenes.

5.

Las fases de los semáforos se colocan en el diagrama de manera que el punto medio de la fase (amarillo más verde o rojo, cualquiera de las dos) este centrado en la línea de referencia horizontal.

B.

La construcción de las fases de semáforo o divisiones del ciclo se empieza en el extremo izquierdo del diagrama. El verde más amarillo o el rojo se centra en la línea de referencia. En nuestro caso centramos el verde más amarillo. Luego, la línea vertical que representa la intersección se divide en rojo, verde y amarillo, como se indica en la figura.

C.

Se dibuja una línea de prueba a través del comienzo del primer verde. La línea tendrá una pendiente de ½a un 1/3 de la longitud del ciclo por cada 1000 pies en el caso de una área central, o ¼de ciclo por cada 1000 pies para arterias. En la figura 10.27 esta línea se denota como “A”.

D.

Las fases de semáforos se construyen para el segundo y tercer semáforo; centrando las fases verde más amarillo o rojo de manera que se coloque el principio del intervalo verde lo más cerca posible de la línea “A” (ver Figura 10.28). En esta figura el intervalo verde más amarillo o la fase roja se centra en la línea de referencia para la intersección 184

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

con la Calle 26. Si la línea de prueba pasa sobre el punto medio del intervalo verde, se debe centrar el otro color, y se debe dibujar una línea de prueba nueva desde el principio del verde en la Calle 29, tocando el fondo del intervalo verde en la Calle 26. E.

Usando la línea de prueba, repetir el paso D para las otras intersecciones semaforizadas en el ejemplo, tal y como esta indicado en las Figuras 10.29 a 10.31.

F.

Cuando el proceso esta completo, la línea de prueba se convierte en la línea inferior de la banda de progresión. Se desea ahora establecer la longitud del ciclo (si no ha sido predeterminada) para suministrar una velocidad de progresión razonable. La pendiente final es la velocidad de progresión.

G.

La línea superior de la banda de progresión se construye paralela a la inferior (Figura 10.32) de manera que intercepte a todos los semáforos en el intervalo verde más amarillo. En nuestro ejemplo, el ancho de la banda esta controlado por el semáforo en la Calle 25. Con un ciclo de 60 segundos se obtiene un ancho de banda de 16.3 segundos a una velocidad de 30 kmph.

H.

Se construye la banda de progresión para la dirección opuesta. Esta banda es aproximadamente igual en ancho y pendiente que la primera. En nuestro ejemplo (Figura 10.33), la línea inferior de la banda esta controlada por el semáforo en la Calle 26. La línea superior esta controlada por los semáforos en las Calles 25 y 29.

I.

El diagrama espacio/tiempo completo se muestra en la Figura 10.33.

Sistema Coordinado en un Solo Sentido Este método es usado para calles en un solo sentido o para progresiones preferenciales. Los pasos utilizados son: A. B.

Las longitudes del ciclo se deben determinar. Seleccionar la velocidad de progresión.

C.

Preparar un diagrama de espacio/tiempo indicando las intersecciones semaforizadas en el eje horizontal.

D.

Una línea de construcción se dibuja con una pendiente igual a la velocidad de progresión deseada. Esta línea es la parte inferior de la banda de progresión.

E.

Las fases del ciclo se construyen en cada intersección de manera que el principio de la fase verde se coloque sobre la línea de construcción.

F.

La línea superior se traza paralela a la inferior. Si todas las fases son iguales, entonces el ancho de la banda es igual al amarillo más verde. Si las fases son diferentes, entonces la banda de progresión es igual al verde más amarillo más pequeño.

G.

Se miden los desfases a partir del gráfico.

185

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Figura 10.25B. Volúmenes de Tránsito - Hora Pico - en la Av. Zulia

Intersección Con Calle 19 Calle 23 Calle 25 Calle 26 Calle 29

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C. Principal Al Norte Al Sur 1012 835 925 831 987 742 893 830 881 985

C. Secundaria Al Este Al Oeste 300 200 200 200 521 178 300 150 333 325

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Figura 10.25A. Ejemplo de Progresión

Figura 10.26. Esquema Básico para la Construcción del Diagrama Tiempo - Espacio

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Figura 10.27. Fases del Ciclo en la Primera Intersección

Figura 10.28. Fases del Ciclo en la segunda Intersección

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Figura 10.29. Fases del Ciclo en la Tercera Intersección

Figura 10.30. Fases del Ciclo en la Cuarta Intersección

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Figura 10.31. Fases del Ciclo en la quinta Intersección

Figura 10.32. Esquema completo de las fases

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Figura 10.33. Diagrama completo Espacio - Tiempo

Figura 10.34. Diagrama Espacio - Tiempo Favoreciendo una dirección

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10. TIEMPOS DE SEMÁFOROS PARA REDES CERRADAS En los párrafos siguientes se discute un método manual para el cálculo de tiempos de semáforos en una red cerrada. Los semáforos en las esquinas de la red deben ser calculados de manera que el flujo continuo del sistema vaya a la velocidad deseada de progresión. En los párrafos siguientes se presenta una técnica para determinar la longitud de ciclo más adecuada y los desfases relativos para todos los semáforos críticos dentro del sistema (los localizados en los puntos finales). Todos los demás semáforos pueden ser coordinados fácilmente usando diagramas de espacio - tiempo. Red de Lazo Básica Los tiempos y coordinación apropiada de los semáforos en una red cerrada puede proveer progresión en un sentido en cada una de las calles que forman el lazo. La relación de los semáforos para estos sistemas esta dada por la siguiente expresión:

∑ Desfases + ∑ Verdes = NC donde

Desfases (0seg ) =

Dist .semaf .crit.(mts.) Vel .tramo(mts / seg )

donde, Verde (Verd.) = tiempo de la señal verde, expresado como un porcentaje del ciclo total, dados a los accesos de una intersección hasta que la señal verde se le da al siguiente tramo incluido en la progresión del sistema. N = una constante que es igual al número de ciclos necesarios para completar un viaje alrededor del lazo cerrado a una velocidad en particular y con los semáforos con un ciclo dado (el mismo para todos). C (seg.) = longitud del ciclo. La ecuación siempre proveerá progresión en una dirección. Si todas las intersecciones tienen un repartimiento de 50%-50% se puede establecer progresión en ambos sentidos. En el nodo final de un tramo, los tiempos de los semáforos permitirán que los vehículos continúen por la intersección. Los vehículos que estén esperando para entrar al sistema en ese nodo e ir en la dirección de la progresión en ese tramo tendrán una indicación roja durante ese intervalo. A la hora indicada, los vehículos que esperan tendrán la señal verde. El plan de tiempos calculado con este algoritmo estará en efecto en la red proveyendo un sistema cerrado completamente coordinado. La aplicación para un sistema interconectado es evidente. Metodología Básica El método básico para utilizar esta ecuación es el siguiente:

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(1) Una vez que los desfases para los varios tramos haya sido determinado, se consigue su sumatoria. (2) Se calcula el tiempo verde total, expresado como un porcentaje de la longitud de ciclo C, que es desconocida. (3) Los valores de la suma de los desfases y del porcentaje del ciclo que se dedica a verde se insertan en la ecuación, derivándose un valor para el ciclo C. (4) Sustituyendo varios valores de N en la ecuación, se obtienen varias posibilidades de ciclos. Un ciclo apropiado se puede escoger de estas posibilidades. Si se requiere una longitud de ciclo de compromiso entre dos valores posibles, el valor de ∑Desfases + ∑ Verdes, no será un múltiplo exacto de C y se hace necesaria una corrección de los desfases. Hay dos métodos disponibles para lograr estas correcciones y ambos dan el mismo resultado. Usando el primer método, el ingeniero proporciona la diferencia de tiempo entre (∑Desfases + ∑ Verdes) y (NC) de acuerdo a la distancia de los tramos. El segundo método para ajustar los desfases se basa en tiempo. Según este método, para cada tramo, la corrección de desfases es igual a los desfases originales multiplicado por

( NC ) − (∑ Desf . + ∑ Verd .)

∑ Desf .Originales

La corrección de los desfases debe ser sustraída de los desfases originales. Nótese que la ecuación básica no provee progresión para un movimiento continuo alrededor del lazo. En vez de eso, provee progresión coordinada para los segmentos que comprenden uno de los lados de la red cerrada. Esta es la condición preferida en situaciones donde se cruzan arterias principales y se desea mantener el flujo de tránsito en ambas arterias. Sin embargo, cuando lo que se desea es un movimiento continuo alrededor del lazo cerrado, se puede modificar la ecuación eliminando el término “ΣVerd.”. Por lo tanto, la suma de los desfases en la ecuación resultante tendría que ser un múltiple de la longitud del ciclo. Si esto no da una longitud de ciclo razonable, los desfases pueden ser ajustados, a pesar d ello, el ingeniero debe tomar en cuenta que al cambiar los desfases también se cambia la velocidad de progresión. Intersecciones con más de Cuatro Accesos La mayoría de las ciudades en Latinoamérica no tiene un patrón de calles completamente ordenado y rectangular. Muchas de las intersecciones tienen cinco o más accesos. Por lo tanto, el problema es como determinar una longitud de ciclo que provea una progresión para todas las intersecciones en un sistema que incluya este tipo de intersecciones. Como ejemplo, considérese una progresión en el sentido de las agujas del reloj para los lazos a-b-d-e-a y a-ce-a en la Figura 10.35 a una velocidad de 25 pies por segundo. Calculando los desfases: Desf.ab= 1125/25 = 45 seg.; Desf.ac= 78 seg.; Desf.ce= 40 seg.; Desf.de= 15 seg.; Desf.bd= 20 seg.; Desf.ea= 40 seg.

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Lazo a-b-d-e-a: Σ Desf. = Desf.ab + Desf.bd + Desf.de + Desf.ea = 120 seg. Lazo a-c-e-a: ΣDesf.= Desf.ac + Desf.ce + Desf.ea = 158 seg.

Calculando los verdes: Lazo a-b-d-e-a: ΣVerd.= Verd.a + Verdb + Verdd + Verde = 0.5C + 0.5C + 0.5C + 0.5C = 2.0C Lazo a-c-e-a: ΣVerd = Verd.a + Verdc + Verde = 0.5C + Verdc + 0.5C Verdc puede ser 0.33C o 0.67C. Esto se debe al significado de “Verd.”. Se dijo previamente que “Verd” es el porcentaje del tiempo del ciclo dado a los accesos de un nodo, hasta que la indicación de verde se le da al siguiente acceso al cual se le desea dar el verde en la progresión de la red. Por lo tanto en la intersección “c” hay dos secuencias de fases de semáforos posibles (ver Figura 10.36). La primera posibilidad provee un tiempo verde en la intersección “c” de 0.33C y el alternativo resulta en Verdc= 0.67C. Esto es, comenzando en el instante cuando el verde se le da al segmento “bc”, los conductores en el nodo “c” en la calle norte/sur debe esperar 0.33C o 0.67C hasta que ellos reciban la luz verde y puedan proceder en su “lado” de la red. Calculando la longitud de ciclo y los desfases corregidos: (a) Usando Verdc=0.33C Lazo a-b-d-e-a Σ Desf. + Σ Verd. = NC 120 + 2.0 C = NC C = 120/(N-2.0) Si N = 2; Si N = 3; C = 120 segundos Si N = 4; C = 60 segundos Si N = 5; C = 40 segundos Escoger C = 60 segundos No se necesita corrección

Lazo a-c-e-a Σ Desf. + Σ Verd. = NC 158 + 1.33 C = NC C = 158/(N-1.33) C = 479 segundos C = 95 segundos C = 59 segundos C = 43 segundos

Σ Desf. + Σ Verd. = NC 158 + 1.33(60) ≡ (4) (60) 238 ≠ 240 Por lo tanto, se deben incrementar los desfases en 2 segundos.

Incrementando en un segundo cada Desf.ac y Desf.ce. En realidad, los ajustes de los desfases afectan a los vehículos en los segmentos b-c y c-d, ya que los Desf.ab y Desf.de permanecerán los mismos.

194

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Por lo tanto, para una longitud de ciclo de 60 segundos, los desfases ajustados son: Desf.ab = 45 seg.; Desf.ac = 78 + 1 = 79 seg.; Desf.ce = 40 + 1 = 41 seg.; Desf.de = 15 seg.; Desf.bd = 20 seg.; Desf.ea = 40 seg.; Desf.bc = Desf.ac - Desf.ab = 79 - 45 = 34 seg.; Desf.cd = Desf.ce Desf.de = 41 - 15 = 26 seg. (b) Usando Verdc = 0.67 C Lazo a-b-d-e-a Σ Desf. + Σ Verd. = NC 120 + 2.0 C = NC C = 120/(N-2.0) Si N = 2; N = 3; C = 120 segundos N = 4; C = 60 segundos N = 5; C = 40 segundos

Lazo a-c-e-a Σ Desf. + Σ Verd. = NC 158 + 1.67 C = NC C = 158/(N-1.67) C = 479 segundos C = 119 segundos C = 68 segundos C = 47 segundos

Escoger C = 120 segundos. No se necesita corrección

Σ Desf. + Σ Verd. = NC 158 + 1.67(120) ≡ (3) (120) 358 ≠ 360 Por lo tanto, se deben incrementar los desfases en 2 segundos.

Como se hizo anteriormente, agregar 1 segundo a los desfases Desfac y Desfce. Por lo tanto, para una longitud de ciclo de 120 segundos, los desfases ajustados son: Desfab = 45 seg.; Desfbd = 20 seg.; Desfde = 15 seg.; Desfea = 40 seg.; Desfac = 79 seg.; Desfce = 41 seg.; Desfbc = 34 seg.; Desfcd = 26 seg. Se hubiera podido escoger una longitud de ciclo de 60 o 40 segundos, pero los ajustes necesarios hubieran sido de proporciones mucho mayores de los logrados. El resultado hubiera sido una desviación más grande de la velocidad deseada. Sin embargo, esto se podría considerar satisfactorio si un ciclo de 120 segundos se considera muy largo. Los resultados de las partes (a) y (b) se presentan en las figuras 3(a) y 3(b). En estas ilustraciones se muestran los desfases y la indicación de verde de cada acceso, basados en longitudes de ciclo de 60 y 120 segundos respectivamente. Nótese que las diferencias en longitudes de ciclo están basadas en las diferencias de las secuencias de las fases de la intersección de los 6 accesos. El método presentado anteriormente permite el cálculo de tiempos para semáforos de una red cerrada. Utilizando este método se pueden desarrollar ciclos y desfases para los semáforos de cualquier patrón de sistemas de vialidad.

195

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 10.35. Sistema de Intersecciones

e

1000 ft.

a

375 ft

1125 ft

b

d 500 ft

6 2 5 ft

825 ft

Intersección a,b,d,e c

c

196

Divisiones del Ciclo 50% 33 1/3%

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figura 10.36 y 10.37. Posibilidades de secuencia de fases para la intersección “c” y secuencia de tiempos.

197

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

11. DETECTORES INTRODUCCIÓN Función de los Detectores de Tránsito Debido a que los movimientos de tránsito no son constantes con el tiempo, es deseables tener la habilidad de ajustar las operaciones del semáforo de acuerdo con las demandas de flujo de tránsito. Esto se logra tomando en cuenta las fluctuaciones del tránsito con dispositivos de control en el sendero de los vehículos. El detector manda una señal al controlador y este es capaz de ajustar las fases del semáforo a las demandas de tránsito. Los detectores trabajan bajo dos principios básicos: detección de contacto que es cuando un vehículo hace contacto con el dispositivo de detección y detección por cambio de energía, que es cuando un vehículo pasa sobre el dispositivo y crea un cambio en el campo de energía alrededor del dispositivo. La detección puede ser de dos tipos: por presión de paso o presencia de vehículos. Un detector de paso detecta la llegada de un vehículo que pasa sobre el detector. Un detector de presencia reconoce la presencia de un vehículo sobre el detector y mantiene la señal al controlador mientras el vehículo permanece sobre el detector. Tipos de Detectores Corrientemente se han usado los siguientes detectores: • • • • • • • • • • •

A presión Magnéticos Fotocélulas Radar Sónicos Infrarrojos Lazos de Inducción Magnetómetros Coaxiales Microlazos Ambulancias, bomberos (fotocélula)

Uso de detectores de Lazo Son los más usados en la industria. El lazo usa un cambio en el campo de energía del lazo para enviar la señal al controlador. Consiste de un lazo rectangular dentro de una ranura en el pavimento. Un vehículo hace que la inductancia del lazo cambie. La unidad detectora detecta el cambio de la frecuencia, fase o amplitud y manda una señal al controlador.

198

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figura 10.38 Modos Mixtos de Operación

199

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 10.39 Diferentes Tipos de Diseño para el Sellado.

200

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figuras 10.40 y 10.41 Ubicación de Detectores en Intersecciones.

Figura 10.42 Detalle de Construcción, Acometida al Detector (desde unidad detectora)

201

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figuras 10.43, 10.44 y 10.45. Requerimientos para el diseño de Lazos Largos, Tratamiento de la Junta de Expansión y Lazo con Tratamiento alternativo de las esquinas.

202

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figuras 10.46 y 10.47 Configuración de Lazos y Área Muerta de los Lazos

203

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figuras 10.48 y 10.49 Configuración de Detectores y Acometida

204

Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figura 10.50 Controlador sobre Base de Concreto

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 10.51 Instalación de Lazo Detector

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Diseño y Operación de Sistemas de Tránsito

Figura 10.52 Detalle de Tanquilla

1. 2. 3. 4.

Dos agujeros galvanizados para levantarla Refuerzo metálico Tornillos y tuercas en las esquinas diagonales Cubrir con indicación de “SEMÁFORO”

207

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 10.53 Ubicación de las Caras de Semáforos

208

CAPÍTULO XI. METODOLOGÍA DE ESTUDIOS DE IMPACTO VIAL No es la intención de este capitulo el exponer todos los elementos que se requieren para preparar y revisar un estudio de impacto vial. Sin embargo, se presentan ejemplos de metodologías para estudios de impactos viales que son comúnmente usadas indiferentemente de las condiciones particulares de cada caso. No es necesario que se adopte la metodología aquí presentada tal cual, sino que sirva de guía para la elaboración de impactos viales.

1. REQUISITOS PARA LOS ESTUDIOS La necesidad de efectuar un estudio de impacto vial se basa en diversos criterios. Varias municipales requieren estudios de impacto vial cuando se cumplen los siguientes tipos de factores: • • • • •

Cuando el desarrollo en cuestión genera un número de viajes determinado durante la Hora de máxima demanda o durante el día. Cuando el desarrollo en cuestión tiene una área o un número de viviendas determinadas. Cuando el desarrollo es construido en una zona sensible (con problemas de congestión). Cuando se cambia la zonificación del área. A juicio del organismo que los requiere.

No hay una regla predeterminada para fijar las cantidades (de viajes generados, área de desarrollo, número de viviendas) que hacen necesario un estudio de impacto vial. Estas cantidades deben ser determinadas por el organismo encargado, dependiendo de las necesidades, problemas y políticas locales. Según algunas municipales y como una práctica recomendada en Estados Unidos, se sugiere que se haga un estudio de impacto vial cuando el desarrollo propuesto genere mas de 100 viajes durante la Hora de máxima demanda del desarrollo o la Hora de máxima demanda de la red vial alrededor del desarrollo. Según el Instituto de Ingenieros de Transporte (ITE), lo expuesto anteriormente es válido por las siguientes razones: • •

100 vehículos por hora son suficientes para cambiar el nivel de servicio de un flujo en una intersección. Es posible que se necesiten carriles exclusivos de giro a la izquierda o derecha para satisfacer las necesidades del tránsito adicional generado de manera que no afecte el tránsito no generado por el desarrollo.

Es importante resaltar que, como se mencionó anteriormente, un estudio de impacto vial puede ser requerido por un organismo de acuerdo a las políticas de este o basado en las necesidades particulares del área donde se propone el desarrollo.

2. EXTENSIÓN DEL ESTUDIO El proceso de determinar la extensión del estudio de impacto vial es parecido a la decisión de hacerlo. Sin embargo, la extensión del estudio debe ser una decisión conjunta entre el

209

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

organismo que lo requiere y las personas que lo preparan. Se deben determinar las necesidades particulares del caso. Los factores a continuación deben ser tomados en cuenta para determinar la extensión de los objetivos del estudio de impacto vial, sin embargo, no todos los factores son enumerados aquí: • • •

• • • • • • • • • • • •

Detalle de los análisis para determinar la generación de tránsito futuro. Decidir si usar tasas de generación existentes o hacer un estudio especial para determinarlas. Consideración de los modos de viaje. Consideración de los viajes generados por el desarrollo por pasantes. Estos son viajes que no tienen como motivo fundamental el ir al desarrollo (por ejemplo, el ir de compras al supermercado que esta en la trayectoria del trabajo a la casa, antes de llegar al hogar). Nótese que en este caso, la red vial principal no se ve afectada, pero los accesos al desarrollo si son afectados. Determinación del área de influencia del desarrollo Necesidad de conteos de tránsito. Horas y días en los cuales el tránsito debe ser contado. Consideración de desarrollos adyacentes al proyecto en cuestión. Hipótesis de crecimiento del tránsito en el área y la asignación de los viajes. Como tomar en cuenta mejoras y obras a la vialidad que estén planificadas o estén por construirse. En caso de que el desarrollo sea en fases, decidir si se deben tomar en cuenta por etapas o en total. Determinar los años futuros a ser considerados. Método y grado de detalle de la distribución y asignación de los viajes. Determinar las intersecciones y segmentos de vía a ser considerados. Determinar la técnica de análisis de capacidad vial a ser utilizado. Determinar cambios necesarios en el control de tránsito. Determinar la necesidad de análisis adicionales, tales como accidentes, visibilidad, impactos ambientales, etc. Detalle de las recomendaciones. Determinar el financiamiento de las recomendaciones.

3. ÁREA DE ESTUDIO Depende de la ubicación y tamaño del desarrollo a construirse. Por ejemplo, un desarrollo grande en una área de difícil acceso requiere un análisis mas extenso. Como mínimo se deben tomar en cuenta todos los accesos al desarrollo y las intersecciones mas cercanas de importancia. Áreas muy extensas aumentan el costo del estudio y muchas veces es innecesario. En áreas muy restringidas no se evalúan los impactos adecuadamente. La decisión del tamaño del área de estudio de impacto vial debe ser tomada en mutuo acuerdo del organismo que los requiere y las personas que lo realizan. Es necesario que los que preparan el estudio conversen con los técnicos de la agencia para llegar a acuerdos y obtener información existente que se refiera a: • • • •

Conteos disponibles. Mejoras a la vialidad planificadas y programa de construcción. Desarrollos adicionales aprobados y tránsito base proyectado (estimaciones de tránsito futuro sin añadir los viajes generados por el desarrollo). Zonas congestionadas dentro del área de influencia. 210

Metodología de Estudios de Impacto Vial

• • •

Datos de accidentes en zonas de altos índices de accidentes. Sistemas de semáforos en el área de estudio. Problemas no usuales que causen un comportamiento particular atípico en el tránsito.

4. SELECCIÓN DE LOS HORIZONTES DE ANÁLISIS Deben analizarse las condiciones de operación existentes de la red vial alrededor del desarrollo antes de este ser construido. Los datos de conteos no deben ser mayores de un año. Por lo general, la selección de los horizontes de análisis esta basada en factores tales como la fecha en la cual el desarrollo esté completamente construido y ocupado, las diferentes fases de construcción y ocupación del desarrollo en cuestión, horizontes de planeación de la agencia que requiere los estudios, cambios futuros en el sistema de transporte u horizontes financieros de la agencia. El siguiente cuadro indica sugerencias del Instituto de Ingenieros de Transporte (ITE) para determinar los horizontes de análisis según las características de los desarrollos.

211

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 11.1. Horizontes de Análisis Recomendados

Características del Desarrollo

Desarrollos Pequeños (< 500 viajes generados en la Hora de máxima demanda)

Horizontes Recomendados •

Año de inauguración, asumiendo construcción y ocupación completas

Desarrollos moderados construidos en una • Año de inauguración, asumiendo sola fase (500-1000 viajes generados en la construcción y ocupación completa Hora de máxima demanda) • Cinco años después de la inauguración del desarrollo.

Desarrollos Grandes construidos en una sola fase (> 1000 viajes en la Hora de máxima demanda)

• Año de inauguración, asumiendo construcción y ocupación completa • Cinco años después de la construcción y ocupación • Un año horizonte determinado por la agencia en sus planes si el tamaño del desarrollo es considerablemente superior al tamaño estimado en los usos del suelo de la zonificación en particular.

Desarrollos moderados y grandes, construidos en varias fases

• Años de inauguración de las diversas fases, asumiendo construcción y ocupación completas de cada fase • Año de inauguración de la fase final, asumiendo construcción y ocupación completa. • Un año horizonte determinado por la agencia en sus planes si el tamaño del desarrollo es considerablemente superior al tamaño estimado en los usos del suelo de la zonificación en particular. • Cinco años después de la fecha de inauguración.

212

Metodología de Estudios de Impacto Vial

Como fue discutido con anterioridad, el objetivo de un estudio de impacto vial es mostrar que efectos pueda tener un proyecto en particular sobre el sistema de transporte al rededor. Por lo general, el periodo de tiempo crítico desde el punto de vista de tránsito es durante las horas pico de la red vial circundante y del proyecto en particular. Las horas pico de la red vial circundante puede ser determinada a partir de conteos, por lo general una hora de la mañana y una hora de la tarde. Las horas pico del desarrollo en cuestión dependen mucho de las características de los usos de suelo contenidos en el desarrollo. La hora en que el desarrollo genere el mayor número de viajes puede diferir de la Hora de máxima demanda de la red vial circundante. También se deben tomar en cuenta comportamientos particulares de algunos usos de suelo durante los fines de semana u ocasiones especiales.

5. DATOS BASE PARA EL ESTUDIO DE IMPACTO VIAL Toda la información relacionada con transporte y desarrollos del área debe ser recopilada y revisada. El cuadro que se presenta a continuación presenta las sugerencias del Instituto de Ingenieros de Transporte de los datos que son necesarios recopilar para un estudio de impacto vial. Es importante tener claras las características de operación de la red de transporte antes de la construcción del desarrollo. Deben ser tomados en cuentas todos los cambios en usos del suelo y sistema de transporte que hayan ocurrido o que estén proyectados dentro del área de estudio y durante el periodo determinado. Además de los datos que se presentan en el cuadro 11.2, una observación en situ de las condiciones de operación del tránsito es indispensable. La figura 11.1, ilustra una forma de resumir la información relativa a los volúmenes existentes durante la Hora de Máxima Demanda en una red vial bajo estudio.

213

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Cuadro 11.2. Datos Base para Revisión

Categoría

Datos •

Volúmenes de Tránsito • • • • Usos del Suelo

•

• • •

Usos del suelo y densidades en el área circundante al desarrollo Características (usos, densidades, fecha de inauguración, etc.) de desarrollos adicionales que hayan sido aprobados Desarrollos anticipados para terrenos baldíos en el área de estudio Plan maestro de usos del suelo Zonificación

•

Datos recientes de población y empleo dentro del área de estudio por áreas del censo o áreas de tránsito (usado en la distribución del tránsito generado por el desarrollo).

•

Características de la red vial circundante (geometría, sentidos de circulación, control de tránsito) y jerarquía vial. Ubicación de semáforos, coordinación y fases Características del transporte público Características de estacionamiento Financiamiento de mejoras a la vialidad

Demografía

Sistema de transporte • • • • • Datos Adicionales de Transporte

Conteos diarios y horarios actuales e históricos (si son necesarios para el análisis) Conteos de giro recientes en las intersecciones Variaciones por temporadas Proyecciones de volúmenes de tránsito de otros estudios o planes regionales

•

214

Datos de origen y destino y distribución de viajes Datos de accidentes

Metodología de Estudios de Impacto Vial

Figura 11.1.

Volúmenes de Tránsito Existentes durante la Hora de Máxima Demanda en una Red Vial Bajo Estudio.

215

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

6. PROYECCIONES DE TRÁNSITO NO RELACIONADAS CON EL DESARROLLO Este tipo de proyecciones de tránsito son las que suministran la condición base para el análisis. Consisten de dos componentes fundamentales: • •

Tránsito generado por otros desarrollos dentro del área de estudio que tengan orígenes y destino dentro del área de estudio. Tránsito de paso por el área de estudio, cuyos orígenes y destinos no están dentro del área en cuestión.

Existen diversas metodologías para estimar las proyecciones de tránsito. Aquí se mencionan tres, incluyendo algunas de sus ventajas: 1. Método basado en la consideración de otros desarrollos aprobados en el área de estudio. Por lo general es apropiado para áreas de crecimiento moderado y cuando el proyecto del desarrollo bajo estudio tiene horizontes futuros de diez años o menos. Es un buen método cuando hay información confiable acerca de desarrollos aprobados. 2. Método basado en el plan integral de transporte: estos planes, por lo general, tienen proyecciones de tránsito bajo diferentes alternativas. Usar los datos disponibles a través de este tipo de estudios es apropiado para desarrollos regionales grandes que se construirán a lo largo de un periodo de tiempo considerable, en áreas de crecimiento rápido. La confiabilidad de estimaciones obtenidas con este método, depende de la confiabilidad del estudio. 3. Método basado en tasas de crecimiento basadas en datos históricos del crecimiento del tránsito. Se deben obtener por lo mínimo 5 años de datos mostrando un crecimiento estable. Es usado para proyectos no muy grandes que serán construidos en uno o dos años. Es una metodología simple pero no es apropiada para desarrollos con horizontes a largo plazo y existe la posibilidad de sobrestimar o subestimar la demanda futura de tránsito no relacionada con el desarrollo en cuestión. A continuación se hacen comentarios de cada una de las metodologías. Método basado en Impactos de Desarrollos Adicionales Es un método adecuado cuando se necesita un alto nivel de detalle en una área que se esté desarrollando rápidamente. Es un método que por lo general requiere de bastante trabajo. Se pueden hacer simplificaciones en mutuo acuerdo con la agencia que requiere el estudio. Se basa en el procedimiento siguiente: • • • • •

Estimar los impactos de mejoras al sistema de transporte que se lleven a cabo durante el periodo de proyección. Identificar el desarrollo del área de estudio dentro del periodo de proyección, basado solo en desarrollos aprobados. No se deben hacer hipótesis de uso de suelo de terrenos baldíos sin desarrollo inminente. Estimar la generación de viajes de los desarrollos inminentes. Estimar la distribución direccional. Asignar el tránsito generado a la red vial. 216

Metodología de Estudios de Impacto Vial

• • •

Estimar el crecimiento del tránsito de paso. Por lo general utilizando datos históricos. Sumar el tránsito generado por los desarrollos inminentes y asignados a la red vial y las proyecciones de tránsito de paso. Checar para ver la lógica de los resultados y ajustar si es necesario.

Método Basado en el Plan Integral de Transporte Este tipo de estudios por lo general tienen (o deberían tener) proyecciones de tránsito a un horizonte de 20 años en el futuro. Estas proyecciones pueden ser usadas para estudios de impacto vial de desarrollos grandes que tengan un impacto a nivel regional y donde las proyecciones tengan credibilidad. También pueden ser usadas en proyectos grandes que impacten corredores bastante congestionados. Deben tomarse precauciones en estos estimados de proyecciones de tránsito, ya que son destinados para vialidades principales con el objetivo de reservar derechos de vía de vialidades futuras. Ninguno de los métodos de proyecciones de tránsito usados en estudios integrales producen el nivel de detalle necesario para un análisis de intersecciones confiable. Si las proyecciones de la red vial de estudios integrales va a ser usada, se debe tener confianza que las proyecciones son representativas o que pueden ser ajustadas manualmente con facilidad. Se debe tener en cuenta que, aún cuando una red muy detallada sea usada en el modelo, y algún tipo de técnica de senderos múltiples para la asignación de viajes sea usada, los volúmenes de giro que se obtienen de modelos de transporte no pueden ser usados para análisis detallados. Método Basado en Tasas de Crecimiento Método popular y muy fácil de usar pero que puede ser fuente de errores. Se basa en la hipótesis que el crecimiento de los volúmenes de tránsito seguirá la misma tendencia que ha tenido en los últimos años. Estas tasas de crecimiento no deben ser usados para horizontes de mas de 10 años. Para la estimación de estas tasas, se debe usar el crecimiento histórico de los volúmenes promedios diarios anuales. Este método no debería ser usado en áreas donde haya desarrollos adicionales extensos o donde se proyecten cambios al sistema de transporte que sean significativos y que puedan cambiar los patrones de viaje del área. Es importante notar que los impactos de cambios al sistema de transporte del área bajo estudio, deben ser cuantificados en la determinación de la situación base del estudio de impacto vial. El análisis operacional de la situación base dará la noción de como operará el tránsito en el futuro sin la adición del tránsito generado por el desarrollo bajo estudio. Este sería el punto de referencia y de comparación para determinar los impactos viales del desarrollo y las medidas mitigantes necesarias para proveer acceso y capacidad adecuados.

217

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

7. GENERACIÓN DE VIAJES DEL DESARROLLO PROPUESTO Este es uno de los factores más críticos en la determinación de impactos viales. No existe en México una base de datos que permita obtener tasas de generación de viajes confiables, por lo que resulta necesario crear dicha base de datos. Para estimar tasas de generación apropiadas se podrían seguir los siguientes pasos: • • • • • •

Ver si existe disponibilidad de tasas de generación de viajes locales. En caso de no haber datos, si el presupuesto lo permite, hacer un estudio de generación de viajes en desarrollos con características similares a las del proyecto en cuestión. Se podría verificar fuentes extranjeras como el “Trip Generation” de ITE. Determinar el período (hora, fecha) de interés para el proyecto propuesto. Tomar en cuenta factores como el uso de transporte público, viajes con propósitos múltiples en desarrollos grandes, etc. Justificar los resultados e hipótesis utilizadas en la determinación de las tasas de generación.

Existen metodologías para los estudios de tasas de generación, todas basadas en conteos de los viajes que entran y salen del desarrollo en cuestión. El número de viajes debe ser relacionado con una variable independiente (por lo general se utilizan métodos de regresión estadística) que puede ser número de empleados, área de los diferentes usos de suelo del desarrollo, número de viviendas, etc. En caso de usar tasas de generación del ITE, se debe tomar en cuenta que son tasas obtenidas de estudios en los EEUU, donde los patrones de viaje son diferentes a los nuestros, la propiedad vehicular es mucho mayor y el uso de transporte público es mucho menor. Es importante notar que no todos los viajes a un desarrollo determinado (dependiendo de sus características) son exclusivos. Por ejemplo, el caso de la persona que pasa por el supermercado en su camino a casa regresando de trabajar. Este tipo de viajes no es una carga adicional para la red vial circundante, sin embargo, es una carga importante en los accesos y volúmenes de giro hacia y desde el desarrollo. La determinación del porcentaje de viajes de este tipo entre los viajes generados por el desarrollo es difícil de cuantificar. Existen pocos estudios al respecto. La aplicación de un factor de reducción de viajes para estos casos depende de la política de la agencia que exige el estudio.

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Metodología de Estudios de Impacto Vial

Figura 11.2. los Accesos

Tránsito Generado por un Desarrollo Durante la Hora de Máxima Demanda en

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 11.3. Tránsito Generado por un Desarrollo Durante la Hora de Máxima Demanda en la Red Circundante

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Metodología de Estudios de Impacto Vial

8. DISTRIBUCIÓN Y ASIGNACIÓN DE VIAJES Después de estimar el número de vehículos que entran y salen del desarrollo durante el período de estudio, el tránsito generado debe ser distribuido y asignado a la red vial circundante. Para determinar la distribución de los viajes, es necesario considerar el área donde la mayoría de los orígenes y destinos de los viajes generados estén contenidos. La distribución de viajes puede ser estimada utilizando diversos métodos: por analogía (observando el comportamiento de los viajes de un desarrollo similar cercano), utilizando un modelo de distribución de viajes (ej. un modelo de gravedad) o utilizando datos de censo y empleo en el área. Las distribuciones de viajes resultantes deben ser aprobadas por la agencia que requiere los estudios antes de continuar el proceso de análisis de impacto vial. En la asignación de viajes se deben tomar en cuenta las posibilidades de rutas específicas, las capacidades de la red vial circundante y los patrones de tránsito existentes. Una metodología popular, aunque no necesariamente la más adecuada, utiliza los porcentajes de giro existentes en las intersecciones de la red. Existen programas que facilitan esta tarea. La metodología usada para la asignación del tránsito sobre la red vial también debe ser aprobada. Para cada periodo de análisis se estima el tránsito total proyectado, que es la adición del tránsito proyectado base y el tránsito generado por el desarrollo. El tránsito total proyectado es el utilizado para determinar la operación de la vialidad con el impacto del desarrollo.

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 11.4. Distribución de Viajes en los Accesos del Desarrollo

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Metodología de Estudios de Impacto Vial

Figura 11.5. Distribución de Viajes en la Red Vial Circundante

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Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Figura 11.6. Tránsito Estimado en el Año de Inauguración

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Metodología de Estudios de Impacto Vial

9. ANÁLISIS OPERACIONAL La demanda de tránsito sobre la red vial a ser analizada en esta etapa del estudio esta determinada por las proyecciones de tránsito no relacionadas al desarrollo sumadas al tránsito generado por el desarrollo. Se investiga el nivel de operación de la red vial alrededor del desarrollo utilizando la metodología de análisis de capacidad vial que se ha discutido en ponencias anteriores. Se deben efectuar análisis de capacidad de las intersecciones (semaforizadas o no) dentro del área de estudio. Dependiendo de las características del estudio, es posible que se requiera el análisis de intersecciones más lejanas, cuando estas sean puntos de acceso críticos al área de estudio o sean afectadas significativamente por el tránsito generado por el proyecto propuesto. Otros factores que, además de la capacidad vial, pueden ser incluidos en el análisis operacional son: • • • • • •

Seguridad vial. Necesidades de control de tránsito del sistema (colocación de semáforos o cualquier otro dispositivo de control de tránsito). Impactos al sistema de transporte público o demanda adicional. Patrones de circulación del tránsito. Impactos a vecindarios colindantes con el desarrollo. Demanda por estacionamiento generada por el desarrollo.

El objetivo de estos análisis es obtener una visión de las implicaciones en el sistema de transporte del desarrollo en cuestión y la determinación de las mejoras viales necesarias para asegurar condiciones de operación del tránsito que sean aceptables.

10. DETERMINACIÓN DE MEDIDAS MITIGANTES DEL IMPACTO VIAL Las recomendaciones y conclusiones del estudio tienen la finalidad de proveer el movimiento seguro, rápido y eficiente hacia y desde el desarrollo bajo estudio; minimizando los impactos operacionales al tránsito de paso (sin orígenes y destinos en el desarrollo). Como una medida cualitativa de la eficiencia de la operación del tránsito (con una base cuantitativa) existe el concepto de niveles de servicio. Una operación del tránsito eficiente es aquella que opera a niveles de servicio aceptables para la comunidad. Nótese que los niveles de servicio aceptables varían acorde a la localidad. Comunidades densas toleran niveles de servicio menores que los tolerados en comunidades poco densas. Como objetivo de las medidas mitigantes en zonas urbanas se sugieren las siguientes: • •

Todas las intersecciones deben operar, como mínimo, a nivel de servicio “D” durante la Hora de Máxima Demanda del sistema vial. En zonas donde los niveles de servicio sean “D” o peor antes de la construcción del desarrollo, este nivel de servicio debe ser mantenido o mejorado.

Para facilitar la comparación de escenarios y evaluar los impactos de la construcción del desarrollo, se deben obtener los niveles de servicio de la red vial en los siguientes casos:

225

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

• • • •

Niveles de servicio de las condiciones existentes Niveles de servicios de horizontes futuros sin incluir los volúmenes generados por el proyecto en cuestión. Mejoras a la vialidad deben ser incluidas. Niveles de servicio de horizontes futuros que incluyan el tránsito generado por el desarrollo, con y sin las mejoras propuestas para mitigar los impactos al tránsito. Niveles de servicio que incluyan los volúmenes de tránsito generados por otros desarrollos en el área de estudio.

Las mejoras propuestas deben ser a varios niveles: a nivel de la red vial que provee acceso al desarrollo, a nivel de la red vial inmediatamente adyacente al desarrollo y a nivel de los accesos al desarrollo. Entre las mejoras propuestas se incluyen: adición o aumentar la longitud de carriles exclusivos para giros, cambios en los dispositivos de control de tránsito, cambio de los sentidos de circulación, etc. En la evaluación de las mejoras propuestas, se debe incluir en los análisis de intersecciones lo siguiente: • • • • • •

Evaluación de la intersección bajo diferentes alternativas: construcción de carriles adicionales; cambio de fases y ciclos; instalación de dispositivos de control; modificación del uso de los carriles. Evaluación de la distancia entre semáforos y la progresión del sistema en los corredores. Evaluación de la longitud de las colas para determinar la longitud adecuada de los carriles de giro. Disponibilidad de derechos de vía para las mejoras geométricas. Impactos aguas abajo de mejoras propuestas. Factibilidad práctica de las mejoras propuestas.

Además de lo indicado anteriormente, es necesario un análisis detallado de las necesidades de estacionamiento del desarrollo según su uso de suelo.

11. PREPARACIÓN DEL INFORME El propósito del informe es el de documentar el propósito, procedimientos, hipótesis, impactos encontrados, conclusiones y recomendaciones del estudio. Esto debe ser en forma concisa y clara, utilizando en lo posible cuadros, diagramas y figuras para presentar la información. El informe debe contener por lo mínimo: • • • • • • • • •

Propósito del estudio y objetivos. Descripción del desarrollo y del área de estudio. Condiciones existentes en el área que circunda el desarrollo. Desarrollos inminentes adicionales y mejoras a la vialidad inminentes. Generación de viajes del desarrollo y distribución modal. Distribución y asignación de viajes causados por el desarrollo. Proyecciones de tránsito. Análisis operacional de la red vial para estimar los impactos del tránsito generado por el desarrollo. Recomendaciones de mejoras a la red vial para mantener una operación de tránsito razonable y minimizar los impactos generados por el desarrollo.

226

Metodología de Estudios de Impacto Vial

Con el fin de que sirva como una guía, se presenta a continuación un índice típico para un estudio de impacto vial. I.

Introducción Características del Desarrollo Usos del Suelo Propuestos e Intensidad Ubicación Planos Propuestos Zonificación Fases de Construcción Ubicación del Desarrollo Área de estudio

II.

Características de la Red Vial Descripción de la Red Vial Existente Mejoras Propuestas a la Red Vial Operación del Tránsito Actual Operación del Transporte Público

III.

Proyecciones de Volúmenes de Tránsito Accesos Propuestos al Desarrollo Generación de Viajes Distribución de Viajes Asignación de Tránsito Generado a la Red Vial Volúmenes de Tránsito Proyectados (Base, para cada año horizonte) Volúmenes de Tránsito Proyectados (Incluyendo Tránsito Generado, para cada año horizonte)

IV.

Análisis de Operación del Tránsito Operación del Tránsito Base Proyectado (para cada año) Análisis de Capacidad (Intersecciones semaforizadas y no semaforizadas, coordinación de semáforos) Operación de Tránsito Proyectado, incluyendo Tránsito Generado (para cada año) Análisis de Capacidad Circulación en el Desarrollo y Necesidades de Estacionamiento

V.

Análisis de las Mejoras Mejoras Necesarias para la Operación Aceptable del Tránsito Base Proyectado (cada año horizonte) Mejoras Necesarias para la Operación Aceptable del Tránsito Proyectado, incluyendo Tránsito generado por el Desarrollo (para cada fase de construcción y cada año horizonte)

VI.

Recomendaciones

Índice de Cuadros Análisis de Capacidad, Condiciones Existentes Generación de Viajes 227

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito

Análisis de Capacidad, Tránsito Base (para cada año horizonte) Análisis de Capacidad, Tránsito Base mas Generado (cada año horizonte) Índice de Figuras Ubicación del Desarrollo Propuesto Volúmenes de Tránsito Existentes en las horas pico Distribución de Tránsito en los Accesos Distribución de Tránsito en la Red Vial Circundante Volúmenes de Tránsito Base Proyectados (para cada año horizonte) Volúmenes de Tránsito Base más Generado (para cada año horizonte) Mejoras Recomendadas

228

BIBLIOGRAFIA 1.

Pignataro L.J.; “Traffic Engineering, Theory and Practice”; Englewood Cliffs, N.J. Prentice Hall.

2.

“Manual de Capacidad de Carreteras”; Special Report No. 209 del Transportation Research Board, National Research Council, Washington D.C.; versión española.

3.

P.T. McCoy, U.R. Navarro; “Additional Lost Time of the Permitted Left-Turn Phase”, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C., 1987

4.

P.T. McCoy, U.R. Navarro, W. Witt; “Guidelines for Offsetting Left-Turn Lanes on FourLane Divided Roadways”; Transportation Research Board, National Research Council, Washington D.C., 1992.

5.

“Manual de Dispositivos para el Control del Tránsito en Calles y Carreteras”; Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Subsecretaria de Infraestructura; México, D.F. 1986

6.

“Manual of Uniform Traffic Control Devices for Streets and Highways”; U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, Washington, D.C., 1988

7.

“Traffic Control Devices Handbook”; Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation, Washington D.C., 1985

8.

Florida Section of the Institute of Transportation Engineers, “Left-Turn Phase Design in Florida”; December 1981.

9.

J.H. Kell, Iris Fullerton; “Manual of Traffic Signal Design”, Institute of Transportation Engineers, Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J.

10.

“Traffic Engineering Handbook”; Institute of Transportation Engineers; Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, N.J.

11.

NC 198, Eight Phase Controller, Eagle Signal Controller, User Manual.

12.

“Parking in the City Center”, Wilbur Smith and Associates

13.

Akcelik, R; “Signalized Intersection Capacity”

229

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO XIII

Libro 1

Manual de Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO 1

INTRODUCCIÓN OBJETO DEL MANUAL

1 1

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.5 2.6 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

CAPÍTULO I.- SUBRASANTES TERRACERÍAS Definición Objetivo Trabajos Iniciales Descripción de los Trabajos Preliminares Trabajos de Topografía Remoción de la Capa Vegetal o Desmonte Alcantarillado y Drenaje Medición y Pago CORTES Definición Objetivo Materiales Suelo Mezclas de Materiales Capa Superficial Humedad Natural Compactación Medición y Pago TERRAPLENES Definición Objetivo Ejecución Equipo de Compactación Medición y Pago CAPA SUBRASANTE Definición Objetivo Ejecución Compactación y Homogeneización Nivelación Controles Medición y Pago

3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 9 11

1 2 3 3.1 3.2 3.3 4

CAPÍTULO II.- CAPA DE MEJORAMIENTO DE LA SUB-RASANTE CON MEZCLA SUELO-GRAVA OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Suelo Grava Mezcla EQUIPOS

13 13 13 13 13 13 13 14

i

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6 7 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 9 9.1 9.2 10

EJECUCIÓN Condiciones de la Subrasante Recomendación para la Ejecución de las Capas de Mejoramiento. Mezcla en Planta Mezclado en la Calle Mezclado con Cargador Frontal COMPACTACIÓN Y TERMINADO APERTURA AL TRÁNSITO CONTROL De los Materiales Grava Suelo Mezcla Control de Ejecución ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Geotécnico Basado en el Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

14 14 14 14 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 16 16 17 17

1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.1 10 11

CAPÍTULO III.- MEJORAMIENTO O ESTABILIZACIÓN DE LA CAPA SUBRASANTE DE SUELOS DE BAJO SOPORTE OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES EQUIPO EJECUCIÓN CONSIDERACIONES GENERALES MEZCLA, TENDIDO Y COMPACTACIÓN TERMINADO CONTROL Control de Ejecución ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS MEDICIÓN Y PAGO

19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 21 22 22

1 2 3 4 4.1 4.2 5 6 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6

CAPÍTULO IV.- SUB-BASE Y BASE DE MACADÁM HIDRÁULICO OBJETIVO DEFINICIÓN DESCRIPCIÓN MATERIALES Agregado Grueso Material de Relleno de los Vacíos CAPA DE AISLAMIENTO EQUIPOS EJECUCIÓN Condiciones de la Capa de Apoyo de Macadán Hidráulico Humedad y Compactación Condiciones Generales Preparación de la Superficie Capa de Aislamiento Tendido de Agregado Grueso

25 25 25 25 25 25 26 27 27 27 27 28 28 28 28 28

ii

Contenido

7.7 7.8 8 8.1 8.2 8.3 9 9.1 9.2 9.3 10

Compactación Relleno y Liga CONTROL Control Tecnológico Control de Ejecución Control Geométrico y Terminado ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Tecnológico Basado en el Control de Ejecución Basado en el Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

29 29 29 29 30 30 30 30 31 31 31

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13.1 13.2 13.3 14 14.1 14.2 14.3 15 16

CAPÍTULO V.- SUB-BASE Y BASE DE GRAVA GRADUADA DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES EQUIPOS EJECUCIÓN CONDICIONES GENERALES PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE PRODUCCIÓN DE LA GRAVA GRADUADA TRANSPORTE DE LA GRAVA GRADUADA TENDIDO DE LA MEZCLA COMPACTACIÓN CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Control de Ejecución Control Geométrico y de TermInado ACEPTACIÓN Basada en el Control Tecnológico Basado en el Control de Ejecución de la Capa Basado en el Control Geométrico y de Terminado OBSERVACIONES DE ORDEN GENERAL MEDICIÓN Y PAGO

33 33 33 33 33 36 36 37 37 37 37 38 38 39 39 39 39 40 40 40 41 41 41

1 2 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

CAPÍTULO VI.- SUB-BASE DE SUELO ESTABILIZADO CON CEMENTO OBJETIVO DEFINICIÓN MATERIALES Cemento Portland Agua Suelo EJECUCIÓN Preliminares Extendido del Material Pulverización Distribución del Cemento Mezcla Inicial

43 43 43 43 43 43 44 44 44 44 44 45 45

iii

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 5 6

Adición e Incorporación de Agua Compactación y Acabado Protección y Curado Alternativa de Construcción Restricciones Verificación APERTURA AL TRÁNSITO MEDICIÓN Y PAGO

45 45 46 46 46 46 47 47

1 2 3 4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.4 9 9.1 9.2 10

CAPÍTULO VII.- BASE DE MACADAM ASFÁLTICO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES MEJORADOR DE ADHERENCIA EQUIPO Limpieza Equipo para la Distribución de los Materiales Asfálticos. Equipo para el Extendido del Material Equipo para Compactación Equipo Menor de Compactación Herramienta Menor Equipo de Laboratorio EJECUCIÓN Condición Física de la Capa de Apoyo del Macadán Asfáltico Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Distribución del Agregado Grueso Compactación del Agregado Grueso Primer Riego de Material Asfáltico Primera Distribución de Agregado Fino Segundo Riego de Material Asfáltico Compactación Final Observaciones Generales CONTROL CONTROL TECNOLÓGICO DE LOS MATERIALES Control de Calidad de los Materiales Asfálticos Control de Calidad de los Agregados Control de Modificación de Adherencia CONTROL DE EJECUCIÓN Control de Temperatura de Aplicación del Adherente Asfáltico Control de Cantidad de Adherente Asfáltico Control de Cantidad y Uniformidad del Agregado Control de Uniformidad de Aplicación del Material Asfáltico CONTROL DE ESPESOR CONTROL DE TERMINADO SUPERFICIAL ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Tecnológico Basado en el Control Geométrico y de Terminado MEDICIÓN Y PAGO

49 49 49 49 49 51 51 51 51 52 52 52 52 52 52 52 53 53 54 54 55 55 55 55 55 55 55 56 56 56 56 56 56 57 57 57 60 60 60 61 61

iv

Contenido

1 2 3 3.1 3.2 3.3 4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7

CAPÍTULO VIII.- CARPETA DE UN RIEGO OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Materiales Asfálticos Aditivo para Mejorar la Adherencia Agregados EQUIPOS EJECUCIÓN CONTROL Control de Calidad del Material Asfáltico Control de Calidad de los Agregados Control del Aditivo Control de Temperatura de Aplicación del Aditivo Asfáltico Control de Cantidad para el Adherente Asfáltico Control de Cantidad y Uniformidad del Agregado Control de Uniformidad de Aplicación de Material Asfáltico Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO

63 63 63 63 63 63 63 64 65 66 66 67 67 67 67 68 68 68 68

1 2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7 7.1 7.2 8 9

CAPÍTULO IX.- RIEGO DE IMPREGNACIÓN ASFÁLTICA OBJETIVO DESCRIPCIÓN TIPOS DE IMPREGNACIÓN MATERIALES Materiales para el Riego de Impregnación Impermeable Materiales para Impregnación de Liga Cantidades de Aplicación EQUIPO EJECUCIÓN Trabajos Preliminares Limpieza de la Superficie Condiciones Atmosféricas Regulación de la Barra de Distribución Calentamiento de los Materiales Asfálticos Distribución Protección de los Trabajos Apertura al Tránsito CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Control de Ejecución ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS MEDICIÓN Y PAGO

69 69 69 69 69 69 70 70 70 71 71 71 71 71 71 72 72 72 72 72 72 73 73

1 2 3 4

CAPÍTULO X.- CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES

75 75 75 75 75

v

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.1 4.2 4.3 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8,2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.3.1 8.3.2 9 9.1 9.2 9.3 9.4 10

Materiales Asfálticos Agregados Aditivo COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA EQUIPO Depósitos para Cemento Asfáltico Depósitos para Agregados Plantas para Mezclas Asfálticas Camiones para el Transporte de la Mezcla Equipos de Distribución Equipo de Compactación Herramientas, Equipos Adicionales y de Laboratorio EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Producción del Concreto Asfáltico Premezclado en Caliente Transporte de Premezclado en Caliente Distribución de la Mezcla Compactación Juntas Apertura al Tránsito CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Cemento Asfáltico Agregados Aditivo Control de Ejecución Control de Temperatura Control de Cantidad de Material Asfáltico y de la Graduación de la Mezcla de Agregados Control de las Características de Estabilidad y Fluidez de la Mezcla Control de Compactación de la Mezcla Control Geométrico y de Acabado Control de Espesor Control de Acabado de la Superficie ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control Tecnológico de los Materiales Basado en el Control de Ejecución Basado en el Control Geométrico Basado en el Aspecto de la Superficie del Acabado MEDICIÓN Y PAGO

1 2 3 4 4.1 4.2

CAPÍTULO XI.- CONCRETO ASFÁLTICO HECHO EN PLANTA, EN CALIENTE DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Materiales Asfálticos Agregado vi

75 75 76 76 78 78 78 79 79 79 80 80 80 80 81 81 81 81 82 83 83 83 83 83 83 84 84 84 85 85 85 85 85 85 86 86 86 88 88 88

89 89 89 89 89 89 90

Contenido

4.2.1 4.2.2 4.3 4.4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.7.1 7.7.2 7.8 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.3.1 8.3.2 9 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.3 10

Agregado Grueso Agregado Fino Material de Relleno (FILLER) Aditivo COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA EQUIPO Depósitos para Cemento Asfáltico Depósitos para Agregados Plantas para Mezcla Asfáltica Camión para el Transporte de la Mezcla Equipos para el Extendido Equipo para Compactación Herramientas y Equipo de Laboratorio EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Producción de Concreto Asfáltico Transporte del Concreto Asfáltico Distribución de la Mezcla Compactación Juntas Juntas Longitudinales Juntas Transversales Apertura al Tránsito Vehicular CONTROL Control Tecnológico de los Materiales Cemento Asfáltico Agregados y Rellenos (Filler) Aditivo Control de Ejecución Control de Temperatura Control de la Cantidad de Adherente y de la Dosificación de la Mezcla de Agregados Control de las Características de Estabilidad y Fluidez de la Mezcla Control de Compactación de la Mezcla Control Geométrico y Acabado Control de Espesor Control de Acabado de la Superficie ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Basado en el Control de los Materiales Cemento Asfáltico Agregados y Rellenos Aditivo Basados en el Control de Ejecución Temperatura Cantidad de Adherente y Dosificación de la Mezcla de Agregados Características Marshall de la Mezcla Compactación Basado en el Control Geométrico MEDICIÓN Y PAGO vii

90 90 91 91 91 92 92 93 93 93 93 94 94 94 94 95 95 95 96 96 97 97 97 97 97 97 97 98 98 98 98 99 99 99 100 100 100 100 100 100 100 101 101 101 101 102 102 102 103

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

1 2 3 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 5 5.1 5.2 5.3 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 7 7.1 7.2 8 8.1 8.2 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 9 10

CAPÍTULO XII.- REVESTIMIENTOS CON TRATAMIENTOS SUPERFICIALES DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Material Asfáltico Agregados Tratamiento Superficial de un Riego Tratamiento Superficial de dos Riegos Tratamiento Superficial de tres Riegos Denominación de los Materiales Pétreos Tratamiento Superficial de Un Riego Tratamiento Superficial de Dos Riegos Tratamiento Superficial de Tres Riegos HERRAMIENTAS Y EQUIPO Camión Distribuidor de Adherente Asfáltico Equipo de Compactación Distribuidores de Agregados EJECUCIÓN Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Temperatura Aditivo Aplicación Compactación Apertura al Tránsito Vehicular CONTROL Tolerancias Geométricas Tolerancias Tecnológicas INSPECCIÓN Principios de Inspección Control Geométrico Control Tecnológico De Calidad Agregados Temperatura de Aplicación del Adherente Asfáltico Cantidad de Adherente Asfáltico ACEPTACIÓN Y RECHAZO MEDICIÓN Y PAGO

105 105 105 105 105 105 106 107 107 107 108 108 108 108 109 109 109 109 109 109 109 110 110 110 110 111 111 111 111 112 112 112 112 112 113 113 113 114 114

1 2 3 3.1 3.2 4 5

CAPÍTULO XIII.- MEZCLAS EN EL SITIO DE LA OBRA DEFINICIÓN OBJETIVO MATERIALES Agregado Material Asfáltico EQUIPO EJECUCIÓN

115 115 115 115 115 115 115 116

viii

Contenido

5.1 5.2 5.3 5.4 6 7 8

Consideraciones Generales Preparación de la Superficie Procesamiento y Aplicación de la Mezcla Compactación APERTURA AL TRÁNSITO CONTROL MEDICIÓN Y PAGO

116 116 116 116 117 117 117

1 2 3 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 8 8.1 8.2 9 9.1 9.2 9.3 9.4 10 11

CAPÍTULO XIV.- REVESTIMIENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO HECHO EN PLANTA, EN FRÍO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Material Asfáltico Agregados EQUIPO Almacenes de Adherente Camión Distribuidor del Adherente Asfáltico (Petrolizadora) Dispositivo para el Almacenaje del Agregado Planta para Concreto Asfáltico Hecho en Planta, en Frío Equipo para el Extendido Equipo de Compactación Camiones para Transporte de la Mezcla EJECUCIÓN Preparación de la Base Producción del Concreto Asfáltico Hecho en Planta, en Frío Transporte del Concreto Hecho en Planta, en Frío Extendido del Concreto Hecho en Planta, en Frío Compactación APERTURA AL TRÁNSITO CONTROL Tolerancia Geométrica Tolerancias Tecnológicas INSPECCIÓN Principio de Inspección Control Geométrico Control Tecnológico Control de Calidad de las Mezclas ACEPTACIÓN Y RECHAZO MEDICIÓN Y PAGO

119 119 119 119 119 120 120 121 121 121 122 122 122 122 122 122 123 123 123 123 124 124 124 124 125 125 125 125 126 126 127 127

1 2 3 4 4.1 4.2 4.3

CAPÍTULO XV.- PAVIMENTACIÓN CON LOSAS DE CONCRETO DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregados Agua

129 129 129 129 129 129 129 130

ix

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.2.1 7.2.2 8 9

Aditivos para el Concreto Concreto Material de Relleno de Juntas Material de Curado Membrana EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor EJECUCIÓN Molde Elaboración del Concreto Transporte del Concreto Descarga del Concreto Compactación (vibrado) del Concreto Curado del Concreto Descimbrado de las Placas (Losas) Juntas de Concreto Juntas de Construcción o de Bordo de la Placa Sellado de las Juntas Terminado de la Placa CONTROL Tolerancia de Ejecución Tolerancia Geométrica Tolerancia Tecnológica Inspección Fundamentos de Inspección Control Tecnológico ACEPTACIÓN O RECHAZO MEDICIÓN Y PAGO

130 130 130 130 130 130 130 131 131 131 131 131 132 132 132 133 133 133 133 133 134 134 134 134 134 134 135 135 135

A 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 5 5.1 5.2

CAPÍTULO XVI.- DRENAJE DEFINICIÓN TUBERÍAS DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregado Agua Aditivos Concreto Acero de Refuerzo Morteros Tabique Tubería Registros, Tapas de Fierro Fundido EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor

137 137 137 137 137 137 137 138 138 138 138 138 138 138 139 139 139 139 139 139

x

Contenido

6 6.1 6.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.4 7 7.1 8 8.1 8.2 8.3 9 10 B 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 7

EJECUCIÓN Bocas de Tormenta Cajas de Unión y Paso (Registros) Pozos de Visita Caja de Pozo de Visita “Chimenea” de los Pozos de Visita Red de Recolección (Colectores) CONTROL Tolerancias de la Ejecución Inspección (Supervisión) Bases de Inspección Control Geométrico y de Acabado Control Tecnológico ACEPTACIÓN O RECHAZO DE LOS TRABAJOS MEDICIÓN Y PAGO DRENES PROFUNDOS OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Material Filtrante Material para Drenado Tubo de Concreto Poroso o Perforado Tubo de Concreto Perforado Tubo de Concreto Poroso Tubos de Cerámica Perforados Cemento Agregados Agua Concreto para las Descargas Morteros EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor EJECUCIÓN Apertura de las Zanjas Relleno de las Zanjas Dren Continuo Ciego Drenes Continuos con Tubo de Concreto Perforado Drenes Discontinuos con Membrana Sintética y Material Granular Descargas de Concreto CONTROL Tolerancias en la Ejecución En las Zanjas De los Componentes del Dren Inspección Bases de Inspección Control Geométrico Control Tecnológico Aceptación o Rechazo MEDICIÓN Y PAGO xi

139 139 140 140 141 141 141 142 142 142 142 143 143 144 144 145 145 145 145 145 146 146 146 146 147 147 147 147 147 147 147 147 147 147 147 148 148 148 149 149 149 149 149 149 150 150 150 151 151 152

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

A 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 7 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 8 B 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.2 6.2.1

CAPÍTULO XVII.- OBRAS COMPLEMENTARIAS MENORES GUARNICIONES DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregado Agua Moldes o Cimbra Concreto Mortero Material de Junteo EQUIPO Equipo Mayor Equipo Menor PROCESO DE EJECUCIÓN BÁSICO Etapas Constructivas Recomendaciones Generales CONTROL Tolerancias de Ejecución Inspección Bases para Inspección Control Geométrico y de Acabado Aceptación o Rechazo MEDICIÓN Y PAGO CUNETAS DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN MATERIALES Y/O PRODUCTOS Cemento Agregados Agua Moldes o Cimbras Concreto Mortero Material de Junteo EJECUCIÓN Nivelación de la Superficie Material de Excavación Moldes o Cimbras Colocación y Vaciado del Concreto Juntas Salidas de Agua CONTROL Tolerancias de Ejecución Inspección Bases de Inspección xii

153 153 153 153 153 153 153 153 153 154 154 154 154 154 154 154 154 154 155 155 155 156 156 156 156 157 157 157 157 157 157 158 158 158 158 158 158 158 158 159 159 159 159 159 160 160 160 160 160

Contenido

6.2.2 6.3 7 C 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 5

1 1.1 1.2 1.2.1 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25

Control Geométrico y de Acabado Aceptación o Rechazo de los Trabajos MEDICIÓN Y PAGO OBRAS MENORES DEFINICIÓN OBJETIVO DESCRIPCIÓN EJECUCIÓN Bordillos (o Guarniciones) Recubrimiento de Cunetas y Contracunetas Lavaderos Barreras de Protección Mallas Metálicas Anclas Estabilizadoras Vados Obras de Protección contra la Acción de las Corrientes Fluviales MEDICIÓN Y PAGO

161 161 161 161 161 161 161 162 162 162 163 163 163 164 164 165 165

CAPÍTULO XVIII.- PRUEBAS DE LABORATORIO PRUEBAS EN MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Granulometría Plasticidad Límites de Atterberg Resistencia y Expansión Prueba de Porter Estándar Expansión Valor Relativo de Soporte Prueba Cuerpo de Ingenieros de Ejército de Estados Unidos Prueba de Placa Prueba Directa para Determinación del Valor Relativo de Soporte en el Lugar Determinación del Valor R de Estabilidad Prueba de Compactación Compactación Dinámica AASHTO Estándar Prueba Proctor SOP Compactación por Carga Estática Determinación del Grado de Compactación Prueba de Valor Cementante Prueba de Afinidad de Materiales Pétreos con el Asfalto Prueba de Desprendimiento por Fricción Prueba de Pérdida de Estabilidad por Inmersión en Agua Cubrimiento con Asfalto (Método Inglés) Desprendimiento de la Película Requisitos de Afinidad de los Materiales Pétreos Dureza Desgaste Forma de la Partícula Densidad Prueba de Destilación Prueba de Penetración

167 167 167 167 167 169 169 170 170 170 171

xiii

171 171 171 172 173 174 174 174 175 175 175 176 176 177 177 177 178 178 178 178

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1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 1.31

Prueba de Viscosidad Prueba de Encendido Prueba de Asentamiento Prueba de Desemulsibilidad Prueba Miscibilidad con Cemento Portland Pruebas de Acidez y Carga de la Partícula

179 179 179 179 179 179

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

ANEXO I DEFINICIÓN DE TÉRMINOS VÍAS URBANAS DRENAJE TERRACERÍA BASES Y SUB-BASES CARPETAS ASFÁLTICAS PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRÁULICO

181 181 181 182 183 184 185 186

BIBLIOGRAFÍA

187

xiv

INTRODUCCIÓN

1

OBJETO DEL MANUAL El objeto de este manual es ofrecer al ingeniero residente de las obras un documento de gran utilidad práctica para la EJECUCIÓN Y CONTROL DE LA CALIDAD DE OBRAS VIALES. El presente manual se elaboró con base en la transferencia de tecnología del Programa de Asistencia Técnica de la SEDESOL en materia de vialidad y transporte, siguiendo las especificaciones de materiales, normas oficiales de procedimientos de construcción, normas de muestreo, pruebas y recomendaciones prácticas para la ejecución y control de calidad de obras viales. Su objetivo es dar al ingeniero residente que supervisará la obra, las herramientas necesarias para la óptima ejecución de todas las etapas de la construcción, desde su fase preliminar hasta la conclusión de la obra, proporcionando información actualizada sobre los principales métodos, sistemas y procedimientos para la realización de la infraestructura vial urbana. Con este propósito se ha dividido el contenido de este manual en seis partes, agrupando en cada una de ellas los capítulos que conforman los aspectos preliminares de construcción de la obra, en cuanto a terracerías, parámetros, drenajes, pruebas de control de calidad de los materiales de construcción, así como los controles de ejecución de la obra. Se incluye un anexo con un glosario de los términos más usuales en la ingeniería de obras viales. La primera parte comprende los capítulos sobre materiales de construcción para terracerías, incluyendo la capa subrasante (capítulos I, II y III). La segunda parte abarca los capítulos relativos a la construcción y control de calidad de pavimentos flexibles y rígidos (capítulos IV al XV). En la tercera parte, se presenta lo referente a los conceptos de drenaje para terracerías y pavimentación (capítulo XVI). En la cuarta parte, se incluyen las obras complementarias menores para obras viales tales como: guarniciones, cunetas, etcétera (capítulo XVII). La quinta parte abarca las pruebas de control de calidad de los materiales antes y durante la ejecución de la obra (capítulo XVIII). Finalmente, la sexta parte consta de un apéndice con un glosario de términos de uso común en la ingeniería de obras viales.

1

CAPITULO I. SUBRASANTES 1.

TERRACERÍAS

1.1

Definición Es el conjunto de cortes y terraplenes de una obra vial, ejecutados hasta el nivel de la capa subrasante

1.2

Objetivo Esta especificación de trabajo define los criterios para la ejecución de la terracería para la pavimentación urbana.

1.3

Trabajos Iniciales Los trabajos iniciales son los de topografía. Estos tienen como objetivo la localización de los puntos de apoyo y los límites de los puntos que definen el área de trabajo, la remoción de la capa vegetal, retiro de postes, tuberías, así como de cualquier interferencia dentro del área de trabajo. Lo anterior debe ejecutarse conforme al presente instructivo.

1.4

Descripción de los Trabajos Preliminares

1.4.1 Trabajos de Topografía • Inventario de guarniciones, banquetas, parámetros de casas, camellones y carpetas asfálticas existentes, así como la descripción de su estado actual y su localización, incluyendo una breve descripción de los cruces con otras vías. • Levantamiento de niveles existentes indicando niveles de guarniciones, todo tipo de registros y elementos fijos que sirvan de puntos de referencia. • Debe recopilarse cualquier información de trabajos de terracerías o perfiles longitudinales y secciones transversales. Estas mediciones deben hacerse antes y después de la ejecución de los trabajos para garantizar la cubicación exacta de los volúmenes. • Localización de coordenadas y de perfiles longitudinales y transversales de acuerdo con el proyecto. 1.4.2 Remoción de la Capa Vegetal o Desmonte • Cuando exista vegetación en el área de trabajo, la empresa contratada debe ejecutar el retiro de la capa vegetal y del material que no se considere adecuado para el desplante de las terracerías, así como su acarreo fuera de la obra.

3

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1.4.3 Alcantarillado y Drenaje • La empresa contratada debe verificar el estado actual del alcantarillado y del drenaje pluvial existente en la vialidad y, en caso necesario, hacer la reposición de la tuberías. • Cuando el alcantarillado se encuentre a cargo de las dependencias municipales, éstas deben ser informadas para que hagan el retiro o la sustitución de los drenajes que interfieran en la ejecución de los trabajos. • Deben realizarse todas las instalaciones necesarias para drenaje pluvial y/o sanitario, antes de empezar los trabajos de pavimentación. 1.5

Medición y Pago • Medición El desmonte se mide tomando como unidad la hectárea con densidad de 100%. El resultado se considera con una (1) decimal. • Pago Los trabajos preliminares se miden y pagan por unidad de obra terminada, de acuerdo con las especificaciones de contrato y con el catálogo de precios unitarios.

2

CORTES

2.1

Definición Son las excavaciones ejecutadas a cielo abierto en el terreno natural, en ampliación y/o abatimiento de taludes, en rebajes en la corona de cortes y/o terraplena existentes. Incluyen las operaciones de extracción, carga y acarreo de materiales.

2.2

Objetivo Esta especificación de trabajo define los criterios para la ejecución de los cortes para la construcción de pavimentación urbana.

2.3

Materiales

2.3.1 Suelo Los materiales producto de excavaciones de corte y/o cajas se clasifican en tres tipos dependiendo la dificultad que presenten para su extracción y carga. • TIPO A: Material blando o suelto, fácilmente excavado con motoescrepas. Entran en esta clasificación las arcillas, limos y arenas, poco o nada cementadas con partículas hasta de 7.6 cm. Clasificación: 100% - 0 -0. 4

Subrasantes

• TIPO B: Material que sólo puede ser excavado eficientemente con tractor de orugas con cuchilla de inclinación variable, sin uso de arado. Se consideran materiales tipo B los suelos medianamente cementados, rocas muy alteradas, sueltas, menores de 75.0 cm. y mayores de 7.6 cm. Clasificación:-0-100%-0 • TIPO C: Material que por su dificultad de extracción sólo puede ser excavado mediante el uso de explosivos. Entran dentro de esta clasificación las rocas ígneas sanas sedimentarias, los conglomerados fuertemente cementados y las piedras mayores de 75.0 cm. Clasificación: 0 - 0 - 100% 2.3.2 Mezclas de Materiales Si el corte por clasificar está compuesto de diferentes tipos de materiales, se debe indicar el porcentaje en que interviene cada tipo, considerando siempre la clasificación A, B y C. Ejemplo: 30 - 70 - 0, 20 - 80 - 0, 0 - 70 - 30, etcétera, %. 2.3.3 Capa Superficial La capa superficial de las cajas o cortes debe mezclarse en espesores no menores a 15 cm., hasta que el suelo quede libre de material grueso y rebase cuando menos el 60% de su total en peso, sin el material grueso, por la criba de 4.76 mm. (No. 4). 2.4

Humedad Natural En caso de que el valor de la humedad del suelo libre de material grueso sea superior en 2% al valor óptimo determinado por la prueba Proctor estándar, debe realizarse una aireación del material con equipo mecánico apropiado, hasta obtener una humedad dentro de los límites adecuados. Cuando el valor de la humedad del material sea inferior en más del 2% del valor óptimo, debe realizarse una humectación hasta alcanzar ese límite. Cuando se lleve a cabo la humectación, se hace una homogeneización con equipo de disco para que la humedad se distribuya uniformemente.

2.5

Compactación El material aireado o humectado y homogeneizado debe ser colocado en capas entre 15 cm. y 20 cm. de espesor, y luego compactado.

2.6

Medición y Pago • Medición Para la medición de los cortes se toma como unidad el metro cúbico y no se considera abundamiento. Se redondean las cantidades a la unidad.

5

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• Pago Los volúmenes de corte se pagan conforme a lo precios unitarios establecidos en el contrato, dependiendo del tipo de material de que se trate de extracción por metro cúbico.

3

TERRAPLENES

3.1

Definición Son estructuras ejecutadas con material adecuado, producto de cortes o préstamos, conforme a lo establecido en el proyecto, construidos con material compactable o no compactable. Se considera que el terraplén está comprendido entre el nivel de desplante de las terracerías y el nivel inferior de la capa subrasante.

3.2

Objetivo Esta especificación define los criterios para la ejecución de un terraplén en una obra vial.

3.3

Ejecución • Se desmonta y despalma el sitio de desplante de los terraplenes, desalojando la capa superficial del terreno natural -cuando así lo indique el proyecto- para eliminar el material inadecuado. Sólo se despalma el material Tipo A y se coloca fuera del sitio de la obra, en lugares predeterminados en el proyecto. • Cuando lo estipule el proyecto, antes de iniciar la construcción de los terraplenes, se rellenan los huecos producto del desenraice, se escarifica y se compacta el terreno natural o el despalmado, en el área de desplante y en el espesor ordenado, hasta alcanzar el grado de compactación especificado en el proyecto. • El material procedente de bancos de materiales o almacenes de material debe ser distribuido uniformemente sobre la capa superficial del fondo de la caja y debe estar libre de material grueso hasta que el 60% de todo, en peso, sin el material grueso, pase por la criba de 4.76 mm. (No.4). • La humedad debe ser ajustada, como se ha descrito anteriormente, para obtener el grado de humedad óptima. • El material preparado debe extenderse de forma regular y uniforme en todo lo ancho de la vía, de tal manera que el espesor de las capas mida entre 15 cm. y 20 cm. Siempre que la topografía lo permita, deben construirse capas horizontales; en caso de material no compactable, el espesor de las capas será el mínimo que permita el tamaño del material o el que indique el proyecto.

6

Subrasantes

• El grado de compactación se exige en todo el espesor de la capa. En caso de que los equipos no den la compactación requerida, se hace una reducción en el espesor de las capas. En caso de utilizar materiales no compactables, en la construcción de terraplenes, se deben evitar salientes aisladas a menos de 30 (treinta) centímetros del nivel de la capa subrasante. 3.4

Equipo de Compactación • La compactación debe ejecutarse con el equipo apropiado y adecuado al tipo del suelo, tal como el compactador pata de cabra estático o vibratorio, o de neumáticos, dependiendo del tipo de material con que esté construido, y debe ejecutarse de la guarnición hacia el centro en los tramos rectos, y del nivel más bajo al más alto en las curvas, en forma paralela, teniendo como punto de apoyo el pavimento existente. • Para los suelos arcillosos se recomienda la utilización del rodillo pata de cabra (con pata larga, estático), y para suelos arenosos se recomienda el rodillo pata de cabra (pata corta, vibratorio). Para el caso de los suelos limosos se recomienda el compactador de neumáticos. • La verificación de puntos aislados de bajo soporte debe hacerse con un camión a media carga. Los puntos identificados se excavan y reparan.

3.5

Medición y Pago • Medición Para dar por terminada la construcción de un terraplén, incluyendo su afinamiento, se verifican el alineamiento, el perfil y la sección en su forma, anchura y acabado, de acuerdo con lo establecido en el proyecto, considerando las siguientes tolerancias: a) En los taludes o el ancho entre el centro línea y las líneas de los ceros, conservando el plano general de éstos: 1) 2)

En material A o B ± 30 cm. En material C ± 75 cm.

b) Pendiente transversal

± 1/2 %.

- Los conceptos que se citan en este capítulo se miden tomando como unidad el metro cúbico, redondeando a la unidad. - La compactación del terreno natural en el área de desplante de los terraplenes y de la cama de los cortes en que no se haya ordenado excavación adicional, se mide cubriendo el material compactado, tomando como base el volumen que marque el proyecto para material compactado, correspondiente al grado de compactación fijado en él.

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• Pago - La compactación del terreno natural en el área de desplante de los terraplenes y de la cama los cortes en que no se haya ordenado excavación adicional, se paga a los precios unitarios fijados en el contrato para metro cúbico compactado al grado indicado. Estos precios incluyen lo que corresponde a: escarificación, incorporación de agua empleada y, compactación hasta obtener el grado fijado en el proyecto. - La formación de los terraplenes se paga al precio unitario fijado en el contrato para el metro cúbico compactado al grado indicado. Estos precios unitarios incluyen lo que corresponde a la formación del terraplén (incluyendo el extendido del material seleccionado por capas), la incorporación de agua, mezclado, tendido, compactación al grado fijado en el proyecto y afinamiento para dar acabado superficial.

4

CAPA SUBRASANTE

4.1

Definición Constituye la última capa de terraplenes, se forma por una o varias capas de material seleccionado, compactado al 95% del peso volumétrico seco máximo. El espesor mínimo de la capa terminada debe ser de 0.30 m. y tener un valor relativo de soporte superior a 15%; debe construirse con tamaños máximos de agregado de 7.5 cm. de expansión máxima de 3%.

4.2

Objetivo Estas especificaciones de trabajo definen los criterios de preparación de la capa subrasante para su construcción como capa de soporte del pavimento.

4.3

Ejecución • Las capa subrasante debe comprender entre las guarniciones, inmediatamente debajo de las capas de pavimento. Incluye los trabajos de excavaciones, apertura de la caja para su colocación, carga, acarreo y rellenos necesarios, así como la sustitución del material no adecuado para la construcción de la misma. • Los materiales de la capa subrasante a utilizarse deben tener características y calidad igual o superior a la presentada en el proyecto. • Cuando las capas de las terracerías para dar niveles sean menores a 20 cm., la superficie sobre la que será colocado el material para la capa subrasante se escarifica para garantizar una perfecta liga entre las dos capas.

8

Subrasantes

4.4

Compactación y Homogeneización • La determinación del peso específico seco máximo y de la humedad óptima del suelo que va a ser compactado se obtiene de la prueba de compactación de energía estándar, según el material del que se trate. • La compactación del suelo se hace utilizando el equipo adecuado, como el rodillo pata de cabra -ya sea estático o vibratorio- para materiales cohesivos y, el rodillo de neumáticos y el rodillo liso -ya sea estático o vibratorio- tanto para compactar materiales poco cohesivos o inertes, como para sellar. • El control del peso específico del suelo seco obtenido con la compresión tiene por objeto comprobar que el grado de compactación obtenido sea el indicado por el proyecto. Las normas de las pruebas que se utilizan para esta verificación son la prueba de grado de compactación y/o la de compactación relativa, dependiendo de que los suelos contengan o no gravas u otros materiales granulares. • Para recompactar la subrasante existente en cortes y terraplenes construidos con anterioridad, se escarifica y acamellona la capa superior, se compacta la superficie descubierta y se procede, primero a disgregar y eliminar el desperdicio mayor de 7.6 cm., y luego a tender y compactar el material acamellonado, en el espesor y grado fijado en el proyecto

4.5

Nivelación • Después de la compactación de la capa subrasante la superficie debe ser nivelada con motoconformadora, de manera que la superficie tenga la forma y medidas topográficas indicadas en el proyecto (tanto en el plano vertical como en el horizontal). • El acabado de la subrasante debe obtenerse con la utilización del compactador de neumáticos de presión variable o con el rodillo liso, hasta lograr la ausencia de material suelto.

4.6

Controles • De Ejecución El control de las capas superficiales de corte o de las capas de los terraplenes y las pruebas hechas para verificar la ejecución de las capas son las siguientes: •• Control Geotécnico Prueba de compactación del suelo que será compactado con energía estándar, para cada 500 m2 de calle y un mínimo de 3 (tres) pruebas escalonadas en cada tramo, a cada 100 ó 200 m. Estas pruebas proveen los parámetros para el control. Se recomiendan los siguientes tipos: - Peso específico máximo. - Peso volumétrico seco máximo. 9

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- Peso volumétrico seco del lugar. - Humedad óptima (wop). - Porcentaje de compactación. Determinación del valor de la humedad en cada capa, una prueba por cada 500 m2 de terracería, con un mínimo de 3 (tres) pruebas por cada tramo, con muestras representativas en todo el espesor de las capas. Estos resultados ayudan a decidir si es posible dar inicio a la compactación. Medición del grado de compactación determinando el peso volumétrico del lugar por la norma de prueba del frasco de arena. Hacer una prueba por cada 500 m2 de capa subrasante compactada en la calle, con un mínimo de 3 (tres) muestras escalonadas por tramo. •• Control Geométrico El control geométrico debe incluir: Determinación de las cotas de eje longitudinal de la subrasante, con medidas cada 20 m. Determinación de las cotas del proyecto de las secciones transversales de la subrasante, con medidas cada 20 m. • Aceptación de los trabajos. Los trabajos de preparación de la subrasante no podrán ser aceptados si se no cuenta con lo siguiente: •• Aceptación Basada en el Control Tecnológico de Capa Trabajada El valor de la humedad de las capas trabajadas debe ser igual al valor de la humedad óptima (wop) de compactación obtenida del proyecto ± 3%. El grado de compactación obtenido a partir de las pruebas efectuadas conforme al control geotécnico debe cumplir con las especificaciones siguientes: - No obtener ningún resultado menor al 100%. - En caso de tener un valor menor al 100%, éste no podrá ser menor a 95% (en tres pruebas consecutivas del mismo tramo). Las capas compactadas que no den la compactación indicada en el proyecto deben ser levantadas y recompactadas •• Aceptación Basada en el Control Geométrico Las cotas de proyecto del eje longitudinal de la subrasante no deben presentar variaciones mayores a 1.5 cm.

10

Subrasantes

Las cotas de proyecto de las secciones transversales de la subrasante no deben presentar variaciones mayores a 1.0 cm. Los espesores de las capas de las terracerías no deben de ser inferiores al 10% del espesor especificado en el proyecto. 4.7

Medición y Pago • Medición Cuando los cortes o excavaciones y los rellenos tengan espesores iguales o inferiores a 25 cm. para trabajos superficiales, y de 40 cm. para trabajos medios, pesados y muy pesados, la totalidad de los trabajos debe ser medida por metro cúbico (m3) compactado. • Pago Cuando los cortes tengan espesores superiores a 40 cm., la totalidad de los trabajos de preparación de la capa subrasante se paga por metro cúbico (m3) de material excavado. Si estos materiales aquí citados fueran utilizados en rellenos de cualquier espesor, situados en tramos próximos, estos cortes serán pagados por metro cúbico compactado, con el mismo precio anterior. Cuando los rellenos tengan espesores superiores a 40 cm., la totalidad de estos trabajos de preparación de la capa subrasante será pagada por metro cúbico (m3) en material compactado. Cuando el nivel del proyecto sea inferior al nivel existente, el corte deberá ser pagado por metro cúbico (m3). La recompactación de la subrasante existente en cortes y terraplenes construidos con anterioridad, por unidad de obra terminada, se paga conforme a los precios unitarios fijados en el contrato, para el metro cúbico compactado.

11

CAPÍTULO II. CAPA DE MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE CON MEZCLA SUELO-GRAVA 1

OBJETIVO Esta especificación de trabajo está orientada a la construcción de capas de mejoramiento de la subrasante con una mezcla de suelo-grava.

2

DESCRIPCIÓN Estos trabajos se refieren al suministro, carga, transporte, descarga y mezcla de los materiales para la obtención de refuerzo con la mezcla suelo-grava. Incluye también la mano de obra y los equipos necesarios para la ejecución y control de calidad, de acuerdo con las recomendaciones. El mejoramiento de la subrasante es una capa constituida por la mezcla artificial de suelo-grava. Esta mezcla proporciona estabilidad cuando es correctamente compactada.

3

MATERIALES

3.1

Suelo Los suelos deben satisfacer las siguientes consideraciones: • No contener material orgánico. • Límite Líquido: 5% máximo. • Valor cementante: 5% mínimo.

3.2

Grava La grava debe obtenerse de materiales pétreos triturados que observen las siguientes consideraciones: • Pasar el 100% en peso por la criba de 1 1/2". • Presentar para la prueba de desgaste "Los Angeles" un valor igual o inferior a 40%.

3.3

Mezcla La mezcla de suelo-grava debe tener las siguientes características: • Un porcentaje de grava en la mezcla con volumen de entre el 30% y 60%. • Un valor relativo de soporte (VRS) mayor que el VRS de la subrasante original. • Una expansión menor al 1.5%.

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4

EQUIPOS El equipo mínimo necesario para la ejecución de los trabajos es el siguiente: • Camión de volteo. • Cargador frontal. • Motoconformadora. • Camión cisterna con capacidad mínima de 5000 lts., equipado con motobomba capaz de distribuir agua a presión regulada y uniformemente. • Escrepa autopropulsada o de jalón. • Escarificador y niveladora de discos equipados con dispositivo para controlar la profundidad a la que se hacen los trabajos. • Tractor agrícola. • Rodillo compactador, vibratorio o estático, de neumático o metálico, liso o pata de cabra, capaz de dar el grado de compactación requerido y el acabado superficial. • Compactador vibratorio portátil (Placa o Bailarina). • Regla de madera o metálica con aristas vivas y de tres metros de largo. • Herramienta pequeña como picos, palas, azadones, rastrillos, etcétera. • Equipo para el control de calidad del recubrimiento de las capas.

5

EJECUCIÓN

5.1

Condiciones de la Subrasante • La subrasante sobre la cual será colocada la capa de subrasante mejorada debe prepararse de acuerdo con las especificaciones de construcción de la subrasante original. • En caso de que la ejecución de las capas de mejoramiento no ocurra inmediatamente al término de la preparación de la subrasante, y ésta se encuentre expuesta al sol y a la lluvia, será necesario tomar las precauciones adecuadas para que cumpla con las condiciones de humedad y compactación del proyecto.

5.2

Recomendaciones para la Ejecución de las Capas de Mejoramiento • No realizar los trabajos en días de lluvia. • El confinamiento lateral de las capas está determinado por la caja existente y las guarniciones laterales. • La mezcla puede efectuarse en planta con cargador frontal, o en la calle con motoconformadora o equipo de disco.

5.3

Mezcla en Planta En caso de mezcla en planta se deben observar las especificaciones siguientes: • El equipo debe ser capaz de hacer la mezcla en las proporciones especificadas, y

hacer la humectación en la condiciones requeridas. • El tendido en la calle debe efectuarse con motoconformadora para asegurar la

uniformidad de humedad y de espesor en la capa suelta. 14

Capa de Mejoramiento de la Subrasante con Mezcla Suelo-Grava

5.4

Mezcla en la Calle • En caso de mezclar el material in situ se debe utilizar motoescrepa o equipo de disco. Primero, se extiende el material sobre el piso para iniciar el trabajo de remoción de material grueso y la humectación. Sobre esta capa se extiende el agregado en la cantidad especificada, y la humectación se hace con el equipo antes mencionado, hasta obtener la mezcla homogénea de los materiales. Esta operación también debe ajustarse al valor de humedad (wop ± 2%).

5.5

Mezclado con Cargador Frontal • En caso de que la mezcla de suelo-grava se haga con cargador frontal, se hará una mezcla lo más homogénea posible y con la humedad lo más próxima a la humedad óptima. Una vez mezclado el material, éste debe extenderse sobre el piso y efectuar una nueva mezcla con equipo de disco o escrepa, obteniendo una capa homogénea suelta, y con un valor de humedad específica (wop ± 2%).

6

COMPACTACIÓN Y TERMINADO La compactación debe iniciarse en los bordos. En la primera pasada, hacer que el rodillo compactador pase lo más cerca posible a las guarniciones. En los tramos en tangente, la compactación debe hacerse de los bordos hacia el centro. Las pasadas del equipo de compactación deben tener una distancia entre sí, de tal manera que en cada pasada cubra la mitad de la pasada anterior. En los tramos de curva donde existan sobreelevaciones la compactación debe iniciarse de la guarnición más baja a la más alta, de tal manera que cada pasada cubra la mitad de la pasada anterior. En las áreas iniciales, finales y en los puntos de liga, las pasadas deben hacerse en repetidas ocasiones, hasta que el grado de compactación obtenido sea el de las especificaciones de proyecto.

7

APERTURA AL TRÁNSITO Este tipo de mezcla no permite el acceso al tránsito vehicular.

8

CONTROL

8.1

De los Materiales Esta parte comprende las pruebas y la verificación de las cantidades indicadas para comprobar las condiciones de los materiales que serán utilizados, de acuerdo con las siguientes especificaciones:

15

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8.1.1 Grava Verificación de desgaste "Los Angeles": Se realiza cada vez que haya cambio de banco de roca, y si no hay cambio, debe realizarse una prueba mensual. Verificación de la medida del tamaño máximo de la grava: Todos los días que haya trituración. 8.1.2 Suelo Hacer pruebas de límites -líquido y plástico- cada vez que se cambie de bancos de material, cada vez que cambie el tipo de suelo o haya duda en su contenido. 8.1.3 Mezcla Verificación de los porcentajes de la mezcla: Una prueba por cada 500 m2 de capa construida y un mínimo de 3 (tres) muestras por tramo. Verificación del valor relativo de soporte (VRS) y expansión por cada 1000 m2 de capa construida. 8.2

Control de Ejecución • Control Geotécnico. Verificación de los puntos de liga, localización y determinación de niveles antes del inicio de los trabajos en cada subtramo. Verificación del valor de la humedad y del peso volumétrico seco de la mezcla por cada 500 m 2 de capa terminada, y un mínimo de tres muestras por cada tramo. • Control Geométrico. Verificación del espesor de la capa por cada 500 m2 de capa construida, y un mínimo de tres verificaciones de secciones transversales, ejes, bordo derecho y bordo izquierdo.

9

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS

9.1

Basado en el Control Geotécnico El mejoramiento de la subrasante de suelo-grava, ejecutado conforme a las especificaciones, podrá ser aceptado siempre y cuando cumpla con las siguientes condiciones: • Los materiales (mezcla suelo-grava) deben cumplir con los requerimientos indicados en las especificaciones. • El valor de la humedad de la capa de mejoramiento debe ser igual al valor óptimo (wop) de compactación, obtenido en la energía de proyecto, wop ± 0.3%. • El grado de compactación, calculado a partir de los resultados obtenidos en las pruebas, debe cumplir con las siguientes condiciones: •• No haber tenido ningún valor menor al 95%. •• En caso de tener un valor menor al 95%, éste no puede ser menor que 94% (en tres pruebas consecutivas del mismo tramo). 16

Capa de Mejoramiento de la Subrasante con Mezcla Suelo-Grava

Nota: Si los tramos de la capa de mejoramiento no se encuentran debidamente compactados, éstos deben ser removidos y compactados nuevamente. 9.2

Basados en el Control Geométrico Las cotas de proyecto del eje longitudinal del refuerzo no deben presentar variaciones superiores a ± 3.0 cm. Las cotas de proyecto de las secciones transversales del refuerzo no deben presentar variaciones superiores a 1.0 cm. El espesor en cualquier parte de la capa no debe ser inferior al 10% del espesor de proyecto. Nota: Durante el tiempo de ejecución, y hasta la colocación de la capa de mejoramiento, los materiales y los trabajos deben protegerse de la acción destructora de la lluvia, del escurrimiento, del tránsito vehicular o de cualquier otro agente que pueda dañar la capa. Las capas no deben estar sometidas a la acción directa de las cargas ni al desgaste del tránsito.

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MEDICIÓN Y PAGO Las capas de mejoramiento de suelo-grava que cumplan con las especificaciones del proyecto deben ser medidas y pagadas por el precio unitario de metro cúbico ejecutado. El pago debe de hacerse después de la aceptación y la medición de los trabajos ejecutados tomando como base los precios unitarios del contrato, los cuales representan la compensación integral para todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

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CAPÍTULO III.- MEJORAMIENTO O ESTABILIZACIÓN DE LA CAPA SUBRASANTE DE SUELOS DE BAJO SOPORTE 1

OBJETIVO Estas especificaciones de trabajos definen cómo ejecutar las capas de mejoramiento de la subrasante con la utilización de suelos seleccionados de mejor calidad.

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DESCRIPCIÓN Los trabajos que se presentan en estas especificaciones consisten en el suministro, carga, transporte y descarga de suelo seleccionado. Comprende también la mano de obra, equipos necesarios para la ejecución y el control de la calidad de las capas de mejoramiento de la subrasante estabilizada, de acuerdo con las especificaciones contenidas en el proyecto. El mejoramiento con suelo seleccionado es una capa formada con suelo natural procedente de un banco de material que tiene características de estabilidad y durabilidad cuando es compactado correctamente.

3

MATERIALES A continuación se definen las clasificaciones de los materiales y normas necesarias para la ejecución de los trabajos de construcción de la capa subrasante mejorada: Los suelos empleados no pueden contener material orgánico ni impurezas. Deben presentar características superiores al material de la subrasante original, además de: • Tener capacidad de soporte superior al de la subrasante original, considerando la misma energía de compactación. • Tener una expansión máxima de 1%.

4

EQUIPO El equipo mínimo necesario para la ejecución de esta capa, de acuerdo con las normas, y para que se cumpla con el calendario de ejecución conforme al contrato, es el siguiente: • Camiones de volteo para el transporte de material. • Cargador frontal. • Motoconformadora. • Camión cisterna con capacidad mínima de 5000 lts., equipada con motobomba capaz de distribuir agua a presión en forma regulada y uniforme. 19

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Escarificador con disco equipado con dispositivo para controlar la profundidad del trabajo. • Motoescrepa autopropulsada o de jalón y equipo de disco. • Rodillo compactador vibratorio o estático, compactador de neumáticos, rodillo liso o rodillo pata de cabra que sea capaz de dar la compactación y el terminado requerido. • Placa vibradora o bailarina para tramos pequeños donde el equipo mayor no puede entrar. • Herramienta menor como picos, palas, azadones, rastrillos, etcétera. • Equipo de laboratorio para el control técnico.

5

EJECUCIÓN La subrasante sobre la cual será ejecutada la capa de mejoramiento tiene que ser preparada de acuerdo con las especificaciones de ejecución de la subrasante. En caso de que la capa de subrasante mejorada no se efectúe inmediatamente al término de la construcción de la subrasante original, ésta debe ser protegida de la acción del sol, lluvia, escurrimientos, de acuerdo con lo siguiente: • El valor de la humedad debe estar dentro del valor óptimo de la humedad de la subrasante ±3%. Si el valor de la humedad resulta superior, se debe airear hasta que los valores satisfagan los límites deseados. Si el valor de la humedad de la subrasante resulta menor, deberá ser humectado de la misma manera que en las especificaciones de preparación de la subrasante hasta que se obtengan las condiciones deseadas. • El grado de compactación debe corresponder a las especificaciones para la preparación de la subrasante. En las áreas en las que el grado de compactación no sea el de las especificaciones, éstas deben ser retiradas y compactadas nuevamente antes de la ejecución de la capa de mejoramiento de la subrasante.

6

CONSIDERACIONES GENERALES Las recomendaciones que se hacen deben ser aplicadas en la ejecución de las capas de mejoramiento de la subrasante. • No se pueden ejecutar trabajos de terracerías en días de lluvia. • El confinamiento lateral de las capas está determinado por las guarniciones o la caja existente.

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MEZCLA, TENDIDO Y COMPACTACIÓN Los materiales procedentes de los bancos de materiales deben ser depositados sobre la subrasante, siendo necesario retirar el material grueso y ajustar su humedad de acuerdo con el proyecto. El dejar el material libre de material grueso debe hacerse hasta que se tenga más del 60% en peso que pase por la criba de 4.76 mm. (No. 4). 20

Mejoramiento o Estabilización de la Capa Subrasante de Suelos de Bajo Soporte

En caso de que el valor de la humedad del material libre de material grueso sea superior en 2% al del valor óptimo, se debe hacer una aireación del suelo hasta que tenga el valor adecuado. Si el valor de la humedad del material libre de material grueso es inferior a 2% del valor óptimo de humedad, es necesario realizar una humectación y homogeneización hasta que se tenga uniformidad de humedad, y unidad en los límites definidos. El material con la humedad correcta y homogeneizada debe ser compactada de manera regular y uniforme en todo el ancho de la base. Su espesor debe medir entre 15 y 20 cm. La compactación debe realizarse con el equipo adecuado para cada tipo de suelo. Debe ejecutarse de los bordos hacia el centro en los tramos rectos, y de los bordos más bajos a los más altos en las curvas.

8

TERMINADO Terminada la compactación, la superficie debe ser regularizada para obtener la forma definida de las secciones transversales y otros elementos del proyecto. La superficie debe presentar una apariencia lisa, sin material suelto.

9

CONTROL El material utilizado en la capa de mejoramiento de la subrasante debe presentar los requisitos siguientes: • La capacidad de soporte del suelo de mejoramiento debe ser mayor que la capacidad de soporte del material de la subrasante. • Expansión menor a 1%.

9.1

Control de Ejecución • Control Geotécnico Debe hacerse una prueba con la energía estándar, por cada 500 m2 de capa terminada. Esta prueba se hace para determinar los parámetros siguientes: • Peso específico máximo del lugar. • Peso específico seco del lugar. • Humedad óptima (wop). • Humedad del lugar. • Grado de compactación.

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Determinar el valor de humedad del material para cada 500 m2 de calle y realizar un mínimo de 3 (tres) muestras del espesor total de la capa para que se dé o no el inicio de la compactación. Determinar la densidad seca in situ, obtenida por el proceso de frasco de arena, en todo el espesor de la capa. Hacer una prueba por cada 500 m2 de calle y un mínimo de (3) tres muestras. • Control Geométrico Hacer una muestra de espesor de capas por cada 500 m2 de calle y un mínimo de 3 (tres) muestras de secciones transversales, de bordo izquierdo, derecho y eje. La verificación visual de la superficie debe hacerse durante la ejecución. No se permite material suelto.

10

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS La capa, que ha sido ejecutada de acuerdo con las especificaciones, será aceptada siempre y cuando cumpla con lo siguiente: • Basado en el Control Tecnológico Si el valor de la humedad de la capa ejecutada está determinado por la ecuación (wop ± 2%). El grado de compactación debe cumplir con los siguientes requisitos: - No tener ningún valor menor a 100%. - En caso de tener un valor inferior a 100%, éste no podrá ser menor de 98% (en tres pruebas consecutivas del mismo tramo). Si los tramos no se encuentran debidamente compactados, éstos deben ser removidos y mezclados nuevamente para su recompactación hasta obtener los valores de proyecto. • Basado en el Control Geométrico Las cotas de proyecto y las medidas en el eje no pueden presentar variaciones superiores a 3.0 cm. Los dos bordos de las secciones transversales no deben presentar variaciones superiores a 1.0 cm. El espesor medido en cualquier punto de la capa no puede ser más del 10% menor de lo definido en el proyecto.

22

Mejoramiento o Estabilización de la Capa Subrasante de Suelos de Bajo Soporte

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MEDICIÓN Y PAGO La capa de material debe seguir las especificaciones de proyecto y se paga por metro cúbico (m3) ejecutado. El pago debe hacerse después de la aceptación y la medición de los trabajos ejecutados tomando como base los precios unitarios del contrato, los cuales representan la compensación integral para todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

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CAPÍTULO IV.- SUB-BASE Y BASE DE MACADAM HIDRÁULICO 1

OBJETIVO Esta especificación de trabajo define los criterios de la utilización de macadam hidráulico en las capas de sub-base y base de los pavimentos.

2

DEFINICIÓN El macadam hidráulico es la capa de la base o sub-base obtenida por compactación de los agregados gruesos, y distribuidos de manera uniforme, cuyos vacíos son rellenados con material de granulometría más fina, primero en seco, y después con ayuda de agua. La estabilidad de la capa se obtiene a partir de la acción mecánica de la compactación.

3

DESCRIPCIÓN Los trabajos consisten en el suministro, carga, transporte, descarga de los materiales, agua, mano de obra y equipos adecuados para la correcta ejecución de los trabajos, para tener un control de calidad de la sub-base y base de macadam hidráulico de acuerdo con las normas y los detalles ejecutivos de proyecto.

4

MATERIALES

4.1

Agregado Grueso El agregado grueso debe estar formado por productos de triturado y clasificación de roca, cumpliendo con una de las granulometrías indicadas en la tabla siguiente: CRIBA DE MALLA CUADRADA 100 mm 90 mm 76 mm 64 mm 50 mm 38 mm 25 mm 19 mm 12.5 mm

(4") (3 1/2") (3") (2 1/2") (2") (1 1/2") (1") (3/4") (1/2")

% EN I 100 90 - 100 25 - 60 0 - 15 0- 5 -

PESO QUE II 100 90 - 100 35 - 70 0 - 15 0- 5 -

PASA III 100 90 - 100 35 - 70 0 - 15 0- 5

Los agregados gruesos deben seguir las condiciones generales que se presentan a continuación:

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Los fragmentos deben ser duros, limpios, durables, libres de excesos de partículas laminares, alargadas o frágiles. • Presentar, cuando son sometidas a pruebas de durabilidad, valores iguales o inferiores a 15%. • El diámetro máximo recomendado debe ser de entre 1/2 y 1/3 del espesor final de la capa ejecutada. • El agregado retenido por la criba de 2.0 mm. (No. 10) no debe tener un desgaste superior al 40%. • Los agregados de forma laminar, obtenidos en la muestra, no pueden ser superiores al 20%. La forma laminar se determina por la siguiente ecuación: l+ 1.25g> 6e donde: I = Mayor dimensión del agregado. e = La separación mínima de dos planos paralelos entre los cuales puede estar contenido el agregado. g = Medida de la abertura de dos cribas entre la cuales pueden quedar retenidos los agregados. 4.2

Material de Relleno de los Vacíos El material de relleno debe estar formado por los finos resultantes de la trituración de la piedra o por arena, conforme a la granulometría indicada en la tabla siguiente:

CRIBAS DE MALLAS CUADRADAS 19 mm (3/4") 12.5 mm (1/2") 9.5 mm (3/8") 4.75 mm (No. 4) 0.15 mm (No. 100)

% EN PESO A 100 85 - 100 10 - 30

QUE PASA B 100 85 - 100 10 - 30

La granulometría tipo A, debe ser utilizada para el material de relleno de agregado grueso de granulometría tipo I. La granulometría tipo B del material de relleno, debe ser utilizada en conjunto con el material de agregado grueso tipo II y III. Los materiales de relleno que pasen la granulometría deben estar formados por fragmentos duros, limpios, durables, libres de exceso de partículas laminares, alargadas, o de fácil desintegración y ausentes de materiales contaminantes. Cuando sean sometidos a la prueba de durabilidad con solución de sulfatos de sodio en cinco ciclos, no deben presentar pérdidas iguales o superiores al 18%. El material pasado por la criba de 2.0 mm. (No. 10) no debe presentar desgaste en la prueba de abrasión “Los Angeles” superior a 40%. El equivalente de arena debe ser igual o superior a 40%. 26

Sub-Base y Base de Macadam Hidráulico

5

CAPA DE "AISLAMIENTO" El agregado para la capa de aislamiento debe presentar una de las granulometrías siguientes:

CRIBA DE MALLA CUADRADA 19.0mm. (3/4" ) 12.5mm. (1/2" ) 9.5mm. (3/8" ) 4.8mm. (No. 4 ) 2.0mm. (No. 10 ) 0.42mm. (No. 40 ) 0.074mm. (No. 200)

% EN PESO I 100 80 - 100 70 - 100 45 - 100 25 - 65 10 - 30 0- 8

QUE PASA II 100 55 - 100 25 - 100 0 - 12

Aparte de los requerimientos granulométricos, la capa de aislamiento debe estar formada por fragmentos duros, limpios, durables, libres de exceso de partículas laminares o alargadas, de fácil desintegración cuando, al ser sometidos a las pruebas de durabilidad con solución de sulfato de sodio, en cinco ciclos, presenten pérdidas inferiores al 18%. El material retenido por la criba de 2.0 mm. (No. 10) y sometido a la prueba de desgaste no deberá ser superior al 45%.

6

EQUIPOS El equipo básico para la ejecución de los trabajos de macadam hidráulico deberá ser: • Instalaciones compatibles con la granulometría y producción deseada. • Camiones de volteo. • Cargador frontal. • Distribuidor de agregado o motoconformadora. • Compactador de rodillo liso, vibratorio o estático. • Compactador de neumáticos de presión variable. • Bailarinas o placas vibratorias. • Equipo y herramientas menores (palas, picos, azadones, rastrillos, etcétera).

7

EJECUCIÓN

7.1

Condiciones de la Capa de Apoyo de Macadam Hidráulico La capa subrasante sobre el cual será ejecutada la sub-base y base de el macadam hidráulico debe ejecutarse de acuerdo con las normas y especificaciones propias para dicha capa, ya sea de suelo seleccionado o suelo-grava. 27

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

7.2

Humedad y Compactación El valor de la humedad y el grado de compactación debe seguir las especificaciones del proyecto y exigencias propias.

7.3

Condiciones Generales El confinamiento lateral de la capa está determinado por las guarniciones laterales. La capa de macadam hidráulico debe ser drenada a través de la cuneta de las guarniciones y por una perforación hecha en la boca de tormenta, en el nivel de la capa de refuerzo. No se permite complementar espesores con la adición de finos en la capa. Cuando se requieran capas con espesores superiores a 15 cm., la ejecución recomendada es en dos capas.

7.4

Preparación de la Superficie La superficie de la capa anterior (subrasante o refuerzo de subrasante), debe estar limpia y con un buen acabado para poder recibir la capa de base o sub-base.

7.5

Capa de Aislamiento La capa anterior (subrasante o refuerzo) presenta más de 30% de peso pasado por la malla No. 200 (0.0074mm). Su ejecución tiene por objeto evitar que el agregado grueso penetre en la capa anterior, y que los finos de esta capa penetren y contaminen la capa de base o sub-base. El extendido de la capa de aislamiento debe hacerse con la utilización de la motoconformadora, haciendo su acomodo por compresión del rodillo de neumáticos o estático liso en no más de dos pasadas de cada equipo.

7.6

Tendido de Agregado Grueso La ejecución de las capas de agregado grueso se inicia con la carga del material de las áreas de almacén a las instalaciones de triturado. La operación de carga del material debe hacerse con criterio, evitándose el material laminar o con exceso de finos. La colocación de los agregados gruesos debe hacerse con una motoconformadora o distribuidor de agregados, evitándose la segregación del material. Al terminar la colocación del agregado grueso, deben retirarse los fragmentos alargados, laminares o de tamaño excesivo, visibles en la superficie. Debe también hacerse la corrección de los puntos que presenten exceso o falta de material, verificar niveles y secciones transversales.

28

Sub-Base y Base de Macadam Hidráulico

7.7

Compactación La compactación inicial debe hacerse mediante el uso de rodillo liso (de tres rodillos) con un peso de entre 10 y 12 toneladas, o rodillo liso vibratorio. En los tramos en tangente, la compactación debe partir siempre de las guarniciones hacia el eje, y en las curvas de la guarnición más baja hacia la más alta. En cada pasada el equipo utilizado debe cubrir, por lo menos, la mitad de la pasada de compactación anterior. Los puntos en que es imposible el acceso de los equipos de compactación se recomienda la utilización de equipo manual o mecánico.

7.8

Relleno y Liga El material de relleno, de acuerdo con las granulometrías especificadas de tipo A o B, debe ser extendido manualmente, lo más seco posible, por medio de carretillas manuales o mecánicas. Cuando ya no es posible la penetración de los materiales de relleno en seco, es necesario humectar la capa. Se debe extender más material de relleno y repetir la operación de compactación. La operación de humectación y la aplicación de material debe repetirse hasta que se forme una masa estable y compacta delante del rodillo. La superficie de la terracería debe estar limpia, y cuando se trate de capa de base, ésta debe ser humectada y compactada con el rodillo liso vibratorio e impermeabilizada con los trabajos de impregnación.

8

CONTROL

8.1

Control Tecnológico • Control tecnológico de los materiales utilizados en el proyecto. Este control comprende las pruebas y parámetros para verificar las condiciones de los materiales que serán utilizados por medio de las siguientes pruebas: Prueba de granulometría del agregado grueso en las capas de aislamiento y de relleno por cada 1000 m2 de calle. Se requiere un mínimo de 2 (dos) pruebas por día trabajado. Una prueba de desgaste "Los Angeles" y de durabilidad del agregado grueso en las capas de aislamiento y de relleno, siempre que visualmente se observe una alteración geológica en el sitio de extracción de la piedra. Se requiere un mínimo de 1 (una) prueba por mes.

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Se requiere también una prueba de equivalente de arena del material de relleno por cada 1000 m 2 de terracería. 8.2

Control de Ejecución • Control Genérico La principal actividad para el control de los trabajos de macadam hidráulico es la inspección visual, la cual debe efectuarse en todas las etapas que se mencionan a continuación: • En la criba. • En los almacenes de materiales. • En la operación de carga. • En la operación de terracerías (descarga, extendido, riego, compactación, y terminado). La verificación visual de la calidad de la compactación debe hacerse con la colocación de grava delante del compactador de rodillo liso. Esta grava, de tamaño razonable, debe romperse y no penetrar en la capa terminada.

8.3

Control Geométrico y Terminado • Espesor Terminada la ejecución de la capa debe efectuarse una localización y nivelación del eje y guarniciones, por lo menos a cada 20 m., utilizando un mínimo de cinco puntos de la sección transversal. • Terminado Las condiciones de terminado de la superficie deben ser verificadas visualmente. El aspecto visual debe mostrar los agregados gruesos de la superficie libres de finos sobre de ellos, y a los finos rellenando los vacíos.

9

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS

9.1

Basado en el Control Tecnológico Los trabajos ejecutados se aceptan desde el punto de vista tecnológico, siempre y cuando cumplan con las siguientes tolerancias: • Los valores individuales obtenidos en las pruebas de abrasión "Los Angeles", durabilidad y equivalente de arena, deben tener los límites indicados en estas especificaciones. • Que la granulometría de los materiales se encuentre dentro de las especificaciones indicadas en las tablas de los incisos 4 y 5 de estas especificaciones.

30

Sub-Base y Base de Macadam Hidráulico

9.2

Basado en el Control de Ejecución Los trabajos ejecutados se aceptan si obedecen los siguientes aspectos, avalados visualmente. • El material pétreo que se utilice, observado en el banco de piedra, debe presentar un aspecto sano y homogéneo, evitando el uso de sitios alterados o de aspecto dudoso. En caso de duda, el sitio debe utilizarse después de las pruebas y el material debe pasar los requisitos especificados de desgaste “Los Angeles” y durabilidad. • Los sitios de almacenamiento de materiales deben presentar condiciones que eviten la contaminación del material, y tener separaciones bien definidas para el almacenaje de grava, polvo, arena, etcétera, evitando la mezcla de materiales. • La operación de carga debe hacerse tomando en cuenta los movimientos adecuados para evitar que los materiales gruesos contengan finos. Para que esto no ocurra debe evitarse los sitios que se encuentren contaminados por finos, fragmentos laminares o de tamaño medio, ambos de difícil liga. • Hacer también una prueba equivalente de arena del material de relleno por cada 1000 m 2 de terracerías.

9.3

Basado en el Control Geométrico El trabajo ejecutado se acepta con base en el control geométrico, siempre y cuando se cumplan con las tolerancias siguientes: • Cuando en la sección transversal de la terracería no se admitan valores inferiores a los previstos para la capa. • Cuando el espesor medio, determinado estadísticamente, se sitúe en el intervalo de 2 cm. con relación al espesor del proyecto. Observaciones: No se toleran valores individuales de espesor fuera del intervalo ± 3.0 cm. con relación al espesor del proyecto. En caso de aceptación, la misma variación debe compensarse en la capa de soporte.

10

MEDICION Y PAGO • Medición La capa de macadam hidráulico, ejecutada y aceptada de acuerdo con lo descrito, se mide por el volumen de material compactado en los terraplenes, expresados en m 3 (metros cúbicos) y según las secciones de proyecto. Para el cálculo de volúmenes tomando en cuenta las tolerancias especificadas- se considera la expresión media x, calculada como indicador. En caso de que x sea mayor que el espesor de proyecto, se considera la del proyecto en el cálculo de volumen.

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Pago El pago se hace por la medición de los trabajos ejecutados, basados en el precio unitario del contrato que representa la compensación integral para todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, gastos indirectos y utilidad, así como otros gastos eventuales que se requieran para terminar los trabajos. La ejecución de esta capa incluye la capa de aislamiento y sus operaciones.

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CAPÍTULO V.- SUB-BASE Y BASE DE GRAVA GRADUADA 1

DEFINICIÓN Son las capas sucesivas de materiales seleccionados que se construyen sobre la subrasante, cuya función es soportar las cargas del tránsito vehicular y transmitirlas a las terracerías, distribuyéndolas para evitar deformaciones.

2

OBJETIVO Esta especificación de trabajo trata de los criterios que se siguen en la ejecución de las capas de base y sub-base de grava graduada.

3

DESCRIPCIÓN Los trabajos consisten en el suministro, carga, transporte, descarga y preparación de los materiales triturados en planta, necesarios para la obtención de grava graduada, así como la mano de obra y equipo necesario para la ejecución y control de calidad de la capa de grava graduada, de acuerdo con las normas y los detalles ejecutivos del proyecto, descritos a continuación: Sub-base y base de grava graduada.- Son las capas formadas por una mezcla de grava compuesta en planta, con producto de triturado, que presenta una granulometría continua, cuya estabilidad se consigue por la acción mecánica del equipo de compactación.

4

MATERIALES Los materiales usados en la base o sub-base de grava graduada deben cumplir con los requisitos siguientes: • Los agregados deben obtenerse a partir de rocas sanas o depósitos, tales como aglomerados y/o conglomerados. Deben estar formados por fragmentos duros, limpios y durables, libres de exceso de partículas laminares o alargadas, de difícil desintegración y libres de cualquier otro material contaminante. • Cuando sean sometidos a pruebas de durabilidad con solución de sulfato de sodio, en cinco ciclos conforme a la norma, los agregados empleados no deben presentar resultados inferiores a los límites siguientes: -

Agregados Gruesos: retenidos en la malla de 4.76 mm (No. 4), no mayor al 15%. Agregados Finos: porcentaje máximo que pasa en la malla de 4.76 mm (No. 4) será de 18%.

Para las partículas retenidas en la malla de 2.0 mm (No. 10), el porcentaje de desgaste en la prueba “Los Angeles”, no debe ser superior al 40%. 33

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

La composición granulométrica de la grava graduada debe estar dentro de las especificaciones de la tabla siguiente:

CRIBA DE MALLA CUADRADA

PORCENTAJE DE PESO QUE PASA I

II

III

100

-

-

90 – 100

100

-

25.4 mm (1")

-

-

100

19 mm (3/4")

50 – 85

60 - 95

90 - 100

9.5 mm (3/8")

35 – 65

40 - 75

80 - 100

4.75 mm (No. 4 )

25 – 45

25 - 60

35 - 55

2.0 mm (No. 10)

18 – 35

15 - 45

-

0.425 mm (No. 40)

8 – 22

8 - 25

8 - 25

0.075 mmNo.200

3–9

2 - 10

2-9

50 mm (2") 37.5 mm (1 1/2")

El porcentaje de partículas que pasa la malla de 0.075 mm (No. 200) no debe sobrepasar 2/3 del porcentaje que pasa la malla de 0.425 mm (No. 40). Para la base, el porcentaje que pasa la malla de 0.425 mm (No.40) no debe ser inferior al 12%. La diferencia entre los dos porcentajes que pasan las mallas de 4.76 mm (No. 4) y 0.425 mm (No. 40), debe estar comprendida entre 20 y 30 %. La fracción de material que pasa la malla de 4.76 mm (No. 4) debe tener un equivalente de arena mayor o igual al 40%. Los materiales que se utilicen en la construcción de bases o sub-bases deben tener además, dependiendo de la zona en que se clasifiquen de acuerdo con su granulometría, las siguientes características:

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Sub-Base y Base de Grava Graduada

MATERIALES DE BASE ZONA EN QUE SE CLASIFICA EL MATERIAL SEGÚN SU GRANULOMETRÍA

CARACTERÍSTICAS

I

II

III

Límite líquido (% máx.)

30

30

30

Contracción lineal (% máx.)

4.5

3.5

2.0

Valor cementante para materiales angulosos, kg/cm2 (min.)

3.5

3.0

2.5

5.5

4.5

3.5

Valor cementante para materiales redondeados y lisos en kg/cm2 (mín.)

MATERIALES DE SUB-BASE ZONA EN QUE SE CLASIFICA EL MATERIAL SEGUN SU GRANULOMETRIA

CARACTERISTICAS

I

II

III

Contracción lineal (% máx.)

6.0

4.5

3.0

Valor cementante para materiales angulosos en kg/cm2 (mín.)

3.5

3.0

2.5

Valor cementante para materiales redondeados y lisos en kg/cm2 (mín.)

5.5

4.5

3.5

Valor relativo de soporte estándar saturado (en %)

50 min.

Equivalente de arena (%)

20 min.

El VRS en la energía intermedia, no debe ser inferior al 80%. Para el agregado grueso, las partículas retenidas en la malla de 4.8 mm (No. 4), el porcentaje de agregado laminar, obtenido en la muestra de prueba, no debe ser superior al 20%. La determinación de la forma del agregado se determina de acuerdo con la siguiente fórmula: l+1.25g > 6e

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

donde: l = Mayor dimensión del agregado. g = Medida de la apertura de dos cribas entre las cuales quedan retenidos los agregados. e = Separación mínima de dos planos paralelos entre los cuales puede quedar retenido el agregado. Los agregados deben estar ausentes de impurezas, como arcilla.

5

EQUIPOS El equipo básico para la ejecución de la capa de grava graduada es el siguiente: • Planta de triturado, capaz de producir agregados que permitan obtener la granulometría deseada para la grava graduada. • Cargador frontal. • Trituradora primaria (sólo en caso necesario). • Dosificadora con tres silos, dispositivos de adición de agua con control de vacíos y mezcladora tipo "pugmill". • Camiones de volteo. • Camión pipa con regaderas controlables. • Motoconformadora. • Escrepa autopropulsada o de jalón. • Compactador de rodillo liso vibratorio. • Compactador de neumáticos de presión variable. • Compactador portátil (bailarina o placa). • Herramienta manual diversa. • Equipo de laboratorio para el control tecnológico para el terminado de la capa.

6

EJECUCIÓN Condición física de la capa de apoyo de la capa de agregado graduado.- La capa sobre la cual se ejecuta la sub-base y base debe haber sido construida de acuerdo con las condiciones fijadas por las especificaciones de trabajo. Cuando la construcción de la capa no se efectúe inmediatamente después de la construcción de la capa de apoyo (capa subyacente), y en especial, cuando esta capa de apoyo esté expuesta a lluvias, se deben de tomar en cuenta las siguientes consideraciones: • El valor de la humedad de la capa debe ser wop ±3%.- Si el valor de la humedad es superior, se debe dejar secar hasta que las condiciones alcancen el límite indicado.

36

Sub-Base y Base de Grava Graduada

• Grado de compactación.- Debe cumplir con los requerimientos de control determinado de la capa ejecutada. En los lugares donde la compactación sea inferior al límite necesario deben ser reconstruidas antes de la ejecución de la capa de grava graduada.

7

CONDICIONES GENERALES • No se permite la ejecución de trabajos en días de lluvia. • El confinamiento lateral está determinado por las guarniciones. • La capa debe ser drenada a través de la cuneta de las guarniciones, las cuales se deben integrar a las bocas de tormenta o a los drenes laterales de las calles. • Si las capas de la base o sub-base presentan espesores mayores a los 17 cm deben ser ejecutadas en más de una capa.

8

PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE La superficie que reciba la capa de sub-base o base de grava graduada, debe estar perfectamente limpia y sin piedras. Cualquier defecto debe ser reparado antes del tendido de la capa de grava graduada.

9

PRODUCCIÓN DE GRAVA GRADUADA La roca sana extraída de la cantera debe ser previamente triturada y clasificada en diferentes graduaciones para la mezcla. La planta debe ser ajustada racionalmente, de tal manera que asegure la obtención del material deseado para la mezcla. Las clasificaciones obtenidas, acumuladas en los silos de la planta de mezclado, deben ser combinadas en mezcladora, adicionándose también, el agua necesaria a la mezcla para obtener la humedad óptima y estar preparados para los paros de productividad por mantenimiento. Se debe prever el abasto suficiente de modo que se evite el paro del suministro.

10

TRANSPORTE DE LA GRAVA GRADUADA La grava graduada producida en la planta debe ser descargada directamente en camiones de volteo y transportada inmediatamente al área de trabajo. No se permite el almacenamiento de material preparado. No se permite el transporte de la grava graduada sobre la terracería cuando la subrasante o la capa subyacente estén mojadas, ya que no son capaces de soportar sin 37

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

deformarse. Los movimientos de los equipos y la compactación deben obtener el grado de compactación del proyecto.

11

TENDIDO DE LA MEZCLA La determinación del espesor de la colocación de material suelto después de la compactación permite la obtención del espesor de proyecto y su adecuada compactación. Debe obtenerse a partir de las pruebas experimentales previamente hechas. La distribución de la mezcla sobre la capa subyacente debe ejecutarse con equipo que permita extender la mezcla en un espesor uniforme y sin producir segregación. No se permite la utilización de equipos o procesos que causen segregaciones. Se permite la utilización de motoconformadoras para extender la capa de grava graduada con restricciones y con autorización de los equipos de control que son los que definen criterios para el tendido. El espesor de cada capa individual debe ser de 10 a 17 cm como máximo. El extendido de la mezcla debe hacerse de modo que se eviten compactaciones adicionales de la capa. En este caso se permite la utilización de motoconformadora exclusivamente para el trabajo de corte en el inicio de la compactación.

12

COMPACTACIÓN La energía de compactación que se utilice como referencia, debe ser la mínima correspondiente al Proctor intermedio. El valor de la humedad de la mezcla para compactación debe comprender un intervalo de 1.5%, con relación a la humedad óptima obtenida en la prueba de compactación, ejecutada con la energía de proyecto. La compactación de la capa de grava graduada se ejecuta con el rodillo vibratorio liso y con el compactador de neumáticos de presión variable. En los tramos en tangente, la compactación debe ejecutarse partiendo de las guarniciones hacia el eje, y en las curvas, iniciando en la guarnición interna y terminando en la guarnición externa. En cada pasada el equipo utilizado debe cubrir, cuando menos, la mitad de la pasada de compactación anterior. La compactación debe hacerse hasta obtener un grado mínimo de 100% con relación a la masa específica aparente seca máxima de la energía determinada. El número de pasadas del compactador se determina en función de las pruebas experimentales ejecutadas con anterioridad.

38

Sub-Base y Base de Grava Graduada

En lugares donde el equipo de compactación no puede entrar o donde su utilización no es recomendable, la compactación se hace con equipo menor (bailarinas o compactador de placa).

13

CONTROL

13.1

Control Tecnológico de los Materiales Para el control de los materiales se deben hacer las siguientes pruebas. • Una prueba de desgaste de abrasión “Los Angeles” siempre que ocurran variaciones de características en la cantera (cambio de geología), o por cada 10,000.00 m 2 de capa extendida. • Una prueba de durabilidad con sulfato de sodio siempre que haya variaciones en la características de la pedrera, o por cada 7,000 m 2 de carpeta extendida.

13.2

Control de Ejecución • Una prueba del contenido de humedad en la terracería, conforme a las normas de prueba, por cada 1000 m 2 de terracerías antes del inicio de la compactación. • Una prueba de la densidad aparente en el lugar, inmediatamente después de terminar las operaciones de la compactación, por cada 1000 m2 de terracería, alternándose las muestras en las guarniciones y en el eje. • Una prueba de compactación con la energía especificada, utilizándose muestras tomadas a cada 150 m en la vía, y mínimo una prueba por día de trabajo. • Una prueba de VRS por mes, o cuando haya variaciones en las características en los materiales utilizados. • Una prueba de granulometría por cada 1000 m2 de terracerías, usando las muestras tomadas para determinar la masa específica aparente en seco en el lugar. • Una prueba de equivalente de arena por cada 1000 m 2 de terracería. • Una prueba del porcentaje de la forma de las partículas, siempre que haya una variación en las características del agregado empleado, o por cada 7000 m 2 de vía.

13.3

Control Geométrico y de Terminado • Control de espesor.- Después de la ejecución de la capa, debe hacerse la localización y nivelación del eje y guarniciones, a cada 20 m, tomando como mínimo cinco puntos de la sección transversal. • Control de terminado de la superficie.- Las condiciones de terminado para la superficie se hacen visualmente, dándole mayor importancia a la verificación de la presencia de segregación superficial.

39

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

14

ACEPTACIÓN

14.1

Basada en el Control Tecnológico. Los trabajos se aceptan bajo el punto de vista tecnológico, siempre y cuando cumplan con las siguientes condiciones: • Los valores individuales obtenidos en la prueba de desgaste “Los Angeles”, durabilidad, forma de las partículas, equivalente de arena y VRS, estén dentro de los límites definidos en las especificaciones. • La composición granulométrica de las muestras de grava graduada obtenidas en las pruebas deben cumplir con los requisitos establecidos en las especificaciones. La composición granulométrica de las muestras de la grava graduada, además de estar dentro de los rangos establecidos, debe encontrarse dentro de las especificaciones en tablas de trabajo definidas a partir de la granulometría de proyecto y, sus límites de tolerancia deben coincidir con la tabla siguiente:

TOLERANCIA PARA LA TABLA DE TRABAJO % EN PESO QUE PASA CRIBA

SUB-BASE

BASE

ASTM

mm

2"

50.8

±5

±5

No.4 a 1 1/2"

4.8 a 38.1

± 10

±5

No.40 a No.10

0.42 a 2.0

±5

±3

No.200

0.074

±3

±3

No se aceptan las composiciones granulométricas de grava graduada que estén dentro de la tabla de trabajo y que no cumplan con las especificaciones de las pruebas de desgaste de abrasión “Los Angeles”, equivalentes de arena, forma y durabilidad. 14.2

Basado en el Control de Ejecución de la Capa El valor de la humedad de la capa ejecutada debe de ser ±2% de la humedad óptima, obtenida en la prueba de compactación con la energía del proyecto. El grado de compactación, calculado a partir de los resultados obtenidos en las pruebas, debe cumplir con los siguientes requisitos: • No tener ningún valor menor al 100%. • Si hay algún valor inferior al 100%, éste no puede ser menor que 98% (en tres pruebas consecutivas del mismo tramo).

40

Sub-Base y Base de Grava Graduada

14.3

Basado en el Control Geométrico y de Terminado El trabajo ejecutado con base en el Control Geométrico y de Terminado, se acepta si cumple con las condiciones siguientes: • El espesor medio, calculado estadísticamente, no debe ser menor al espesor de proyecto menos 1.0 cm. • No se permiten valores individuales del espesor fuera del intervalo +2.0. y -1.0 cm con relación al espesor del proyecto. • En caso de aceptación, dentro de las tolerancias establecidas, de una capa de grava graduada con espesor medio inferior al del proyecto, la diferencia debe ser compensada estadísticamente en la capa superior. Si la capa de grava graduada tiene mayor espesor que la capa de proyecto, no se debe reducir el espesor de la capa superior. • Las condiciones de terminado en forma visual se consideran satisfactorias siempre y cuando no se aprecie segregación superficial.

15

OBSERVACIONES DE ORDEN GENERAL Las capas de sub-base o base de grava graduada no deben someterse a la acción directa del tránsito vehicular. Cuando se requiera un riego de impregnación de la capa de grava graduada, éste debe efectuarse al término de la compactación, luego de que se haya verificado que el exceso de humedad superficial se haya evaporado. Antes de la aplicación del riego asfáltico, la superficie debe estar perfectamente limpia.

16

MEDICIÓN Y PAGO • Medición La capa de grava graduada, ejecutada y recibida de acuerdo con lo anteriormente descrito, se mide en metros cúbicos (m3) de sub-base y base de grava graduada compactada sobre las terracerías, de acuerdo con las secciones transversales del proyecto. En los cálculos de los volúmenes, conforme a las tolerancias especificadas, se considera el espesor medio X, calculado estadísticamente, siempre y cuando X no sea inferior al espesor del proyecto. En caso de que X sea mayor al espesor de proyecto, debe considerarse el espesor del proyecto para el cálculo del volumen. • Pago El pago se hace después de la aceptación de los trabajos ejecutados, basados en el precio unitario de contrato, que representa la compensación integral de todas las operaciones de transporte, mano de obra, materiales, equipos y otros gastos necesarios para la completa ejecución de los trabajos. 41

CAPÍTULO VI.- SUB-BASE DE SUELO ESTABILIZADA CON CEMENTO 1

OBJETIVO La siguiente especificación se aplica a la construcción, por medios mecánicos, de la sub-base de suelo estabilizado con cemento para ser utilizada en calles.

2

DEFINICIÓN La sub-base estabilizada con cemento, es una mezcla de suelo, cemento y agua, en proporciones determinadas por las pruebas previas de laboratorio, que será compactada. Ésta se desarrolla siguiendo las instrucciones y las condiciones técnicas que se indiquen en el proyecto. • El proceso normal de construcción de la calle a pavimentar debe estar de acuerdo con el ancho del arroyo. La calle se divide en tableros apropiados de acuerdo con el equipo que se utilice. La ejecución de estos tableros puede hacerse en forma longitudinal; si fuera necesario, en formas que puedan resistir la deformación visible de los esfuerzos inherentes a la compactación de la mezcla. • El suelo que se estabilice debe ser extendido y pulverizado en todo el ancho del tablero (forma), en un espesor de 15 cm o el que indique el proyecto. • El cemento se esparce en forma uniforme, de acuerdo con las proporciones indicadas en las pruebas, y se mezcla con el suelo pulverizado. • El agua requerida se riega uniformemente y se incorpora a la mezcla para obtener el valor de la humedad óptima de compactación, determinada por la norma de prueba Proctor estándar. • La mezcla, perfectamente humidificada y homogénea, se compacta hasta obtener la densidad requerida en todo su espesor. • Una vez terminada la compactación, la superficie se regulariza.

3

MATERIALES

3.1

Cemento Portland Se deben seguir las especificaciones para el cemento Portland; éste interviene en el porcentaje definido en el proyecto.

3.2

Agua No debe contener sales, ácidos alcalinos o materia orgánica. Debe someterse a la aceptación de la supervisión.

43

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

3.3

Suelo El material (suelo) que se utilice en cada tramo debe ser homogéneo y estar perfectamente identificado, de acuerdo con las muestras previamente analizadas en el laboratorio. No debe tener materiales que puedan ser retenidos en la malla de 76 mm, ni contener más del 40% del material retenido en la malla de 4.8 mm.

4

EJECUCIÓN

4.1

Preliminares La contratista debe recibir de la supervisión los resultados de las pruebas de laboratorio de cada tipo de suelo que se utilice. Debe mantenerse una copia de estos resultados en el área de los trabajos, los cuales deben contar como mínimo con la siguiente información: • Características del suelo. • Prueba de compactación. • Pruebas de dosificación, cuando sean necesarias. • Indicaciones del valor del cemento en peso, volumen y humedad óptima, para el suelo que se utilice en cada tramo. • Antes del inicio de los trabajos de la sub-base, todos los trabajos de drenaje y de preparación de las subrasantes deben concluirse de acuerdo con las especificaciones vigentes.

4.2

Extendido del Material (suelo) El suelo que se utilice debe extenderse uniformemente sobre la subrasante en una capa tal, que al terminar la sub-base, ésta tenga el espesor definido en el proyecto.

4.3

Pulverización Antes de la distribución del cemento, la capa que se estabilice debe ser escarificada y pulverizada (siempre partiendo de los bordos), en el ancho total de la franja y en todo su espesor. La pulverización se hace hasta que el 75% del suelo en peso (excluyendo las gravas retenidas en la malla de 4.8 mm) pase esta malla. En suelos arcillosos de difícil pulverización, el control de ésta podrá ser hecha después de la mezcla inicial del suelo con el cemento, siempre y cuando se compruebe un efecto favorable con la inclusión de cemento. Para la ejecución de estos trabajos se pueden emplear equipos combinados o equipos completos para ejecutar la pulverización y la mezcla.

44

Sub-Base de Suelo Estabilizada con Cemento

4.4

Distribución del Cemento Después de que se regularice el terreno de tal manera que presente la sección transversal de proyecto, el cemento se distribuye uniformemente sobre la superficie, de acuerdo con las especificaciones.

4.5

Mezcla Inicial Después de que se distribuye el cemento, éste se mezcla con el suelo pulverizado, en todo el espesor de la capa. La mezcla y la pulverización se hacen con equipo mecánico u otro sistema aprobado por la supervisión. Esta operación se repite hasta asegurar la mezcla uniforme entre el cemento y el suelo, y se logre una homogeneidad en la apariencia.

4.6

Adición e Incorporación de Agua • Inmediatamente después de la mezcla del suelo pulverizado con el cemento, se determina la humedad, y si es necesario, se agrega gradualmente el agua para que la mezcla se compacte con la humedad óptima. Se debe evitar la acumulación de agua en la superficie siguiendo el proceso indicado en el punto 4.5. Esta operación se hace sin interrupciones y la operación completa no debe durar más de 3 (tres) horas después de la distribución del cemento. • Terminada la incorporación de agua, la humedad de la mezcla suelo-cemento debe estar comprendida entre 0.9 y 1.1 veces la humedad óptima indicada para el tramo. • Cuando se presentan pequeñas variaciones en las características del suelo, se hace una prueba de compactación en el campo, con una muestra representativa y con la cantidad de cemento correspondiente al valor en volumen, fijada por las pruebas anteriores de laboratorio. Los nuevos valores de humedad óptima y densidad máxima, se adoptan en sustitución de los de las pruebas previas de laboratorio, cumpliendo así con las condiciones reales de tramo.

4.7

Compactación y Acabado Antes de iniciar la compactación, la capa de suelo mejorado debe estar completamente suelta, con el fin de facilitar la obtención de la densidad, previamente obtenida en las pruebas de compactación, realizadas en la obra de acuerdo con las especificaciones. • El equipo utilizado deben ser de dimensiones y peso adecuados para obtener la densidad prevista de la mezcla que será compactada. El ritmo de la ejecución se establece de modo que la franja de trabajo sea uniforme. • La compactación de suelos arenosos o poco arcillosos se hace preferentemente con

rodillo de neumáticos para asegurar la densidad especificada en todo el espesor de la capa compactada. • La compactación de suelos arcillosos debe de iniciarse con rodillo tipo pata de cabra, y

terminarse en sus últimos cinco centímetros con rodillo liso, pero de preferencia, con rodillo de neumáticos. 45

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Durante la operación final de compactación, se toman las medidas necesarias para

que la capa superficial mantenga la humedad óptima. • Al terminar la compactación, se hace el terminado final de la superficie de modo que

cumpla con el proyecto, eliminando con la motoconformadora, las salientes. No se permite la corrección de depresiones agregando nuevo material. • La superficie de la sub-base se compacta hasta que se encuentra lisa y libre de partes

sueltas y surcos. • Terminada la operación de acabado, la supervisión verifica la superficie de la sub-base

con una regla de 3 (tres) metros de longitud, colocada en forma paralela al eje longitudinal del pavimento, la diferencia máxima entre la cara inferior de la regla y la superficie del pavimento debe ser como máximo de 1.5 cm. 4.8

Protección y Curado Todo tramo, después de la ejecución de los trabajos de acuerdo con las instrucciones antes presentadas, se protege contra la pérdida de humedad, durante un período mínimo de 7 (siete) días.

4.9

Alternativa de Construcción • Se pueden utilizar máquinas o combinación de máquinas para la pulverización del suelo, distribución del cemento, distribución del agua, mezcla, compactación y terminado, por métodos diferentes a los aquí presentados. Éstos son aceptados, siempre y cuando, la supervisión compruebe su eficiencia. • Cuando el equipo sólo abarque el ancho de una franja, el trabajo se hace con desplazamiento lateral, para que la franja se compacte y se termine en toda su longitud.

4.10

Restricciones • El cemento no debe aplicarse cuando el valor de la humedad del suelo pulverizado sea superior en 2% al valor de humedad óptima de la mezcla suelo-cemento. • En tiempo de frío, el cemento debe aplicarse cuando la temperatura ambiente sea de por lo menos 5 grados centígrados a la sombra y con tendencia a subir.

4.11

Verificación • El espesor del suelo estabilizado con cemento, se verifica en intervalos no menores a 100 m. El espesor medido en un tramo construido en un día no debe diferir en más de 8% del espesor de proyecto, y las diferencias locales no pueden ser superiores al 12%. • La densidad del suelo estabilizado con cemento se determina para cada tramo, en los mismos lugares en que se determinó el espesor, y no debe ser inferior al 95% de la 46

Sub-Base de Suelo Estabilizada con Cemento

densidad máxima obtenida en la prueba de compactación Proctor estándar, por el laboratorio de la obra.

5

APERTURA AL TRÁNSITO No se permite el tránsito de vehículos o máquinas durante las primeras 24 horas de curado. A partir de este plazo y a criterio de la supervisión, se permite el tránsito de maquinaria destinada a la ejecución de la base del tramo terminado.

6

MEDICIÓN Y PAGO La medición y pago de la sub-base se hace por metro cuadrado (m2) de base terminada, y de acuerdo con el proyecto.

47

CAPÍTULO VII.- BASE DE MACADAM ASFÁLTICO 1

DEFINICIÓN La capa de macadam asfáltico consiste en 2 (dos) aplicaciones alternadas de riego de liga asfáltico, una distribución de agregado grueso y dos distribuciones de agregado fino en cantidades especificadas, debidamente extendidas, niveladas y compactadas. El macadam asfáltico es usualmente utilizado como base o capa compuesta de una base mixta de pavimento.

2

OBJETIVO Esta especificación de trabajo define el criterio de la utilización del macadam asfáltico en capa de base de pavimentos.

3

DESCRIPCIÓN Los trabajos consisten en el suministro, carga, transporte, descarga, mano de obra y equipo adecuado, requeridos para la ejecución y control de calidad de las capas de macadam asfáltico de acuerdo con las especificaciones y detalles ejecutivos presentados en el proyecto.

4

MATERIALES Los materiales empleados deben satisfacer los parámetros indicados a continuación: • Materiales Asfálticos.- Pueden utilizarse los siguientes materiales: -

Cementos asfálticos de Nº 6.

-

Emulsión asfáltica catiónica del tipo FR-2.

• Agregados.- Deben estar formados por productos de triturado y clasificación de roca. En el cuadro que a continuación se presenta, están indicadas las granulometrías recomendadas del agregado grueso y fino, así como, las cantidades de agregado y materiales asfálticos correspondientes. La selección de la granulometría del agregado grueso está determinada en función del espesor de la capa a ser ejecutada.

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Tabla No.1 de granulometrías. MALLA DE ABERTURAS. CUADRADAS ASTM 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Nº 4 Nº 10

Mm 76.0 63.0 50.8 38.1 25.4 19.1 12.5 9.5 4.8 2.0

PORCENTAJE QUE PASA EN PESO Agregado Grueso I 100 95 -100 60 - 80 40 - 60 15 - 35 5 - 25 0 - 15 0- 5 -

II 100 95 - 100 55 - 75 25 - 45 10 - 30 0 - 15 0-5 -

III 100 95 –100 35 – 55 10 – 30 0 – 15 0–5 -

IV 100 95 -100 35 - 55 0 - 15 0-5 -

Agregado Fino V 100 90 - 100 40 - 70 0 - 15 0-3

Tabla No.2 de cantidades específicas. AGREGADOS . kg./m2 Material asfáltico lts./m2 1 era. Aplicación Material asfáltico lts./m2 2da. Aplicación

135 - 160

110 - 135

80 – 110

55 - 80

CAP 6

CAP 6

3.8 - 5.0 CAP6

2.6 - 3.6 CAP6

CAP 6 O Emulsión 2.0-2.7 CAP6 o Emulsión

CAP 6 o Emulsión 1.5 - 2.0 CAP 6 o Emulsión

1.6 - 2.0

1.8 - 2.0

1.6 – 1.8

1.2 - 1.4

Notas: -

Para efecto de esta especificación, siempre que se refiera al agregado fino, es el indicado en la columna V de la tabla Nº 1. Las cantidades constantes del cuadro son valores indicativos, los valores exactos deben ser fijados en el proyecto. Para la segunda y tercera distribución del agregado fino, utilizar el material de la columna V para cualquier espesor de macadam asfáltico. La selección del tipo de material asfáltico que se utilice con los agregados de la tabla N° 1, se debe basar en su porosidad, textura superficial y naturaleza geológica. Las condiciones climáticas también deben de ser consideradas. Aparte de los requisitos granulométricos, los agregados deben cumplir con las siguientes condiciones generales:

50

Base de Macadam Asfáltico

• Deben estar formados por partículas duras, limpias, durables, libres de exceso de partículas laminares, alargadas, frágiles y de fácil desintegración, así como de otras substancias contaminantes que puedan ser perjudiciales. • Cuando sean sometidas a la prueba de durabilidad con sulfato de sodio en 5 (cinco) ciclos, el agregado grueso utilizado debe presentar pérdidas iguales o menores al 12%, y el agregado fino perdidas iguales o menores al 15%. • Para los agregados retenidos en la criba de 2.0 mm (No.10) el porcentaje de desgaste en la prueba de abrasión "Los Ángeles", no debe ser superior al 40%. • Para los agregados gruesos, el porcentaje de partículas finas de forma laminar, obtenidas en las muestras de ensayo, no puede ser superior al 20%, y la determinación de la forma laminar de las partículas está dada por la fórmula siguiente: l + 1.25 g > 6 e donde: l = Tamaño mayor de la partícula. e = Separación mínima de dos planos paralelos entre los cuales se puede retener la partícula. g = Media de las aberturas de dos mallas de abertura cuadrada, entre las cuales se quedan retenidas las partículas. Impurezas: Los agregados deben estar libres de impurezas, tales como terrones y materiales orgánicos. Los agregados defectuosos o alterados no pueden exceder al 5%.

5

MEJORADOR DE ADHERENCIA Cuando el macadam asfáltico sea realice utilizando del adherente CAP 6, se requiere el uso de un aditivo para mejorar la adherencia y los trabajos deben ser avalados por medio de la prueba de adherencia.

6

EQUIPO

6.1

Limpieza Para la limpieza de la superficie se deben utilizar barredoras mecánicas o manuales.

6.2

Equipo para la Distribución de los Materiales Asfálticos Las petrolizadoras, que son camiones distribuidores de material asfáltico especialmente construidos para este fin, deben estar provistas de dispositivos de calentamiento, barra

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

de riego, ruedas neumáticas, tacómetros, calibradores y termómetros de precisión de fácil acceso y contar con equipo de riego manual. 6.3

Equipo para el Extendido del Material Los escrepas usadas para la distribución de agregados, ya sean de jalón o autopropulsadas, deben tener dispositivos que permitan un extendido homogéneo, de acuerdo con la cantidad de agregados fijados en el proyecto. Se permite la utilización de motoconformadora equipada con accesorios manuales para obtener una distribución homogénea de las cantidades de agregado fijadas en el proyecto.

6.4

Equipo para Compactación Consta de un rodillo liso provisto de tres ruedas lisas metálicas cuyo peso es de entre 10 y 14 toneladas con un ancho de compactación de 1.52 m (60") y una presión de contacto de 0.28 MPa (40 psi). Rodillo de neumáticos autopropulsado equipado con dispositivo que permita trabajar de 0.28 a 0.84 MPa (40 psi a 120 psi).

6.5

Equipo Menor de Compactación Manual o mecánico vibratorio (placa vibratoria).

6.6

Herramienta Menor Palas, picos, azadones, etcétera.

6.7

Equipo de Laboratorio Equipo necesario para el control tecnológico de la calidad de la capa.

7

EJECUCIÓN

7.1

Condición Física de la Capa de Apoyo del Macadam Asfáltico Cuando la ejecución del macadam asfáltico no se efectúa inmediatamente después de la ejecución de la capa de apoyo subyacente, y de modo especial, cuando la misma esté expuesta a lluvia, deben observarse las indicaciones siguientes: •

Cuando esté formada por triturado granulométricamente o suelo y grava. -

graduado,

material

estabilizado

El contenido de humedad en la capa debe estar dentro del ± 3% del valor óptimo de humedad obtenido en la prueba de compactación con la energía definida en el proyecto. En caso de que el valor de la humedad sea superior, la capa de

52

Base de Macadam Asfáltico

apoyo debe secarse hasta que se obtengan las condiciones de humedad del limite indicado en el proyecto.

•

-

El grado de compactación debe satisfacer los requerimientos de control de aceptación de la capa de apoyo ejecutada.

-

Los sitios en que el grado de compactación sea inferior al límite necesario deben repararse antes de ejecutar la capa de macadam asfáltico

Cuando esté formada por macadam hidráulico. -

7.2

Determinación de la presencia de agua libre en la capa, mediante la abertura de una perforación (de 15 cm de diámetro) en todo su espesor. La existencia de agua libre drenada de la capa de finos es característica de una saturación inaceptable de esta capa. Si esta saturación de la parte superficial de la capa inferior se encuentra hasta 4 cm. de profundidad, la ejecución de la capa de macadam asfáltico no puede ser colocada.

Consideraciones Generales Las siguientes recomendaciones de orden general son aplicables a los trabajos de macadam asfáltico. • No se permite la ejecución de los trabajos, en días de lluvia. • El confinamiento lateral del macadam asfáltico está determinado por las guarniciones. • El material asfáltico con exceso de emulsión asfáltica, no debe aplicarse cuando la

superficie esté mojada. Ningún material asfáltico debe ser aplicado cuando la temperatura ambiente sea inferior a 10 grados centígrados. • La temperatura de aplicación de los materiales asfálticos debe ser determinada para

cada tipo de adherentes, en función de la relación temperatura-viscosidad para el extendido, y se recomiendan los siguientes valores:

7.3

-

Para el cemento asfáltico; 20 a 60 segundos, (Saybolt-Furol.)

-

Para la emulsión asfáltica; 25 a 100 segundos, (Saybolt-Furol.)

Preparación de la Superficie La superficie que recibirá la capa de macadam asfáltico debe estar perfectamente limpia y libre de terrones y piedras. Los posibles defectos existentes deben repararse antes de la ejecución del macadam asfáltico.

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7.4

Distribución del Agregado Grueso La ejecución de la capa de agregado grueso, en la tabla N° 1 indicada por el proyecto, se inicia con la carga del material en los almacenes o depósitos. La operación de carga del material debe efectuarse con cuidado evitándose la utilización de agregados gruesos laminares o con exceso de finos. Después de la operación de carga y de transporte por medio de camiones de volteo, se hace el extendido en capas de material suelto con espesor uniforme y homogéneo. El extendido se hace con la utilización de escrepas o motoconformadoras, evitando los procesos que lleven a la segregación del material. Después del extendido del material de agregado grueso, puede requerirse las correcciones siguientes: • Remoción de fragmentos alargados, laminares o de dimensión excesiva, visibles en la superficie y sustitución por agregado grueso representativo y de buena calidad. • Corrección de puntos con exceso o diferencia de materiales precedida por la verificación de niveles y secciones transversales. En caso de existir diferencia de material, se utiliza siempre agregado grueso representativo y de buena calidad; no usar agregado fino.

7.5

Compactación del Agregado Grueso • La compactación inicial debe ser hecha mediante la utilización del rodillo liso de tres ruedas. • En los tramos en tangente, la compactación debe iniciarse de las guarniciones hacia el eje, y en las curvas, de la guarnición interna hacia la guarnición externa. En cada pasada el equipo debe de cubrir la mitad de la pasada anterior. • Evitar maniobras del equipo de compactación que resulten en variaciones direccionales perjudiciales. Cualquier maniobra debe hacerse fuera del área de compactación. • La operación de compactación debe seguir hasta que obtener una buena liga del material grueso. • Después de obtener una cobertura completa del área de compactación, debe hacerse una nueva verificación de los niveles longitudinales y de las secciones transversales, efectuándose las correcciones necesarias con el agregado grueso. • En lugares donde el equipo de compactación no pueda trabajar o donde no sea recomendable su utilización, la compactación requerida debe hacerse con compactadores manuales (bailarinas o placas vibratorias).

54

Base de Macadam Asfáltico

7.6

Primer Riego de Material Asfáltico La primera aplicación de material asfáltico debe hacerse en forma uniforme por la petrolizadora, de acuerdo con la cantidad y temperatura indicadas. Los sitios no alcanzados se completan en forma manual.

7.7

Primera Distribución de Agregado Fino En caso de la utilización de cemento asfáltico, inmediatamente después de su aplicación se debe ejecutar la distribución del agregado fino, para aprovechar una mayor viscosidad. La compactación se ejecuta de forma análoga a la descrita para los agregados gruesos y se continúa hasta que los fragmentos queden aglutinados por la solución asfáltica de liga. Al final de la compactación, la base debe presentar una superficie lisa y no moverse con la acción de las ruedas del compactador en movimiento. En esta fase final pueden utilizarse, de acuerdo con el criterio de la supervisión, el compactador de neumáticos y el rodillo liso al mismo tiempo.

7.8

Segundo Riego de Material Asfáltico Después de la compactación de la primera capa de agregado grueso, la superficie de la capa en construcción debe ser barrida para retirar el material suelto. En seguida debe ejecutarse un segundo riego de material asfáltico de modo análogo y con los mismos cuidados del primer riego. En caso de que se utilice emulsión, escarificar y después aplicar el agregado.

7.9

Compactación Final Inmediatamente después de la segunda distribución de agregado fino, se hace la compactación final. La compactación se ejecuta de modo análogo, delineada por el agregado fino de la primera distribución y se continúa hasta alcanzar una superficie lisa con los fragmentos bien ligados al material asfáltico y que no tenga movimiento con el tráfico del equipo de compactación.

7.10

Observaciones Generales Las capas en construcción y los materiales deben de ser protegidos contra la acción destructiva de las aguas pluviales, del tránsito, o de otros agentes que puedan dañarla.

8

CONTROL

8.1

Control Tecnológico de los Materiales Todos los materiales deben ser analizados en el laboratorio de acuerdo a las especificaciones y normas mexicanas.

55

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

8.1.1 Control de Calidad de los Materiales Asfálticos El control de calidad de los materiales asfálticos consta de lo siguiente (ver tablas anexas del N° 3 al N° 7): • Cemento Asfáltico -

Una prueba de viscosidad Saybolt-Furol para todo el material que llegue a la obra (a 135°C). Una determinación del índice de Pleiffer por cada 500 t. Una prueba de espuma para todo el material que llegue a la obra.

• Emulsión Asfáltica -

Una prueba de viscosidad Saybolt-Furol para todo el material que llegue a la obra. Una prueba de cribado para todo el material que llegue a la obra. Una prueba de residuo de CAP para todo el material que llegue a la obra.

8.1.2 Control de Calidad de los Agregados El control de calidad de los agregados consta de: -

2 (dos) pruebas granulométricas por día de trabajo. 1 (una) prueba de determinación de porcentaje de partículas finas de forma laminar por cada 1000 m 3. 1 (una) prueba de desgaste “Los Angeles”, siempre que haya una variación del material indicado en el proyecto. 1 (una) prueba de adherencia por cada 1000 m 3. de agregados. 1 (una) prueba de durabilidad siempre que haya variación del material indicado en el proyecto.

8.1.3 Control de Modificación de Adherencia -

8.2

1 (una) prueba de adherencia para todo el material que llegue a la obra. 1 (una) prueba de adherencia cada vez que el aditivo se incorpore al adherente asfáltico.

CONTROL DE EJECUCIÓN

8.2.1 Control de Temperatura de Aplicación del Adherente Asfáltico La temperatura del adherente asfáltico debe ser verificada en el camión distribuidor (petrolizadora) inmediatamente antes del riego. 8.2.2 Control de Cantidad de Adherente Asfáltico El control de cantidad de material asfáltico se hace mediante el peso del camión distribuidor (petrolizadora) antes y después de la aplicación del material asfáltico. De no ser posible el control de esta manera, se hace lo siguiente: 56

Base de Macadam Asfáltico

• Colocar en la terracería una bandeja de peso y área conocida, hacer pasar el camión distribuidor (petrolizadora), determinando así la cantidad de material asfáltico usado. Esta verificación sólo se hace cuando se usa un tubo distribuidor fijo. • Utilizar una regla de madera pintada y graduada de manera que pueda medir por diferencia de altura el material utilizado dentro del camión distribuidor. La medida se hace antes y después de la operación. 8.2.3 Control de Cantidad y Uniformidad del Agregado Deben hacerse cuando menos 2 (dos) controles de cantidad de agregado aplicado por cada día de operación. Este control se hace colocándose en la terracería un tablero de peso y área conocida, y después de una pasada del distribuidor se obtiene la cantidad de agregado real. Este mismo agregado es el que sirve para la prueba de granulometría, que controla la uniformidad del material utilizado. 8.2.4 Control de Uniformidad de Aplicación del Material Asfáltico Debe hacerse una descarga de 15 a 30 segundos para que se pueda controlar la uniformidad de distribución. Esta descarga puede hacerse fuera de la terracería, o sobre la misma terracería, cuando el camión distribuidor tenga una charola colocada bajo la barra fija para recoger el adherente asfáltico. 8.3

CONTROL DE ESPESOR El espesor debe ser medido haciéndose la nivelación de los ejes y las guarniciones, antes y después de la ejecución de la capa. Se permite una variación máxima del 10% de espesor en puntos aislados, y hasta un 5% de reducción de espesor en puntos sucesivos.

57

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Especificaciones para Control de Calidad de Materiales Asfálticos (Ref. N°1). Tabla No.3 Cemento Asfáltico CARACTERÍSTICAS Penetración, 100g 5s, 25°C, grados. . . Viscosidad Saybolt-Furol a 135°C, mínimo. . . Punto de inflamación (copa abierta de Cleveland), °C mínimo. . . Punto de reblandecimiento, °C. . . Ductilidad 25°C, cm mínimo. . . Solubilidad en tetracloruro de carbono por ciento mínimo. . . 3 Prueba de la película delgada 50 cm 5h 163°C. . . Penetración retenida por ciento mínimo. . . Pérdida por calentamiento por ciento máximo. . .

Núm. 3 180 - 200

CEMENTO ASFÁLTICO Núm. 6 Núm. 7 80 - 100 60 - 70

Núm. 8 40 - 50

60

85

100

120

220 37 - 43 60

232 45 - 52 100

232 48 - 56 100

232 52 - 60 100

99.5

99.5

99.5

99.5

40

50

54

58

1.4

1.0

0.8

0.8

Tabla N°4 Asfaltos Rebajados de Fraguado Rápido CARACTERÍSTICAS FR - 0 PRUEBAS AL MATERIAL ASFÁLTICO Punto de inflamación (copa abierta de Tag) °C mínimo Viscosidad Saybolt-Furol: A 25°C segundos . . . A 50°C segundos . . . A 60°C segundos . . . A 82°C segundos . . . Destilación: Por ciento del total destilado a 360°C Hasta 45°C mínimo . . . Hasta 45°C mínimo . . . Hasta 45°C mínimo . . . Hasta 45°C mínimo . . . Residuo de la destilación a 360°C, por ciento del volumen total por diferencia, mínimo . . . Agua por destilación por ciento máximo . . . PRUEBAS AL RESIDUO DE LA DESTILACIÓN Penetración grados . . . Ductibilidad, en centímetros mínimo . . . Solubilidad en tetracloruro de carbono, por ciento, mínimo . . .

FR – 1

G R A D O FR - 2 FR - 3

27

27

100 - 200

250 - 500

FR - 4

27

75 - 150 75 – 150 75 - 150

15 55 75 90

10 50 70 88

40 65 87

25 55 83

8 40 80

50 0.2

60 0.2

67 0.2

73 0.2

78 0.2

80 - 120 100

80 - 120 100

80 - 120 100

80 - 120 100

80 - 120 100

99.5

99.5

99.5

99.5

99.5

58

Base de Macadam Asfáltico

Tabla N°5 Asfaltos Rebajados de Fraguado Medio CARACTERÍSTICAS PRUEBAS AL MATERIAL ASFÁLTICO Punto de inflamación (copa abierta de Tag) °C mínimo . . . Viscosidad Saybolt-Furol: A 25°C segundos . . . A 50°C segundos . . . A 60°C segundos . . . A 82°C segundos . . . Destilación: Por ciento del total destilado a 360°C Hasta 225°C máximo . . . Hasta 250°C . . . Hasta 315°C . . . Residuo de la destilación a 360°C, Por ciento del volumen total por diferencia, mínimo . . . Agua por destilación por ciento máximo . . . PRUEBAS AL RESIDUO DE LA DESTILACION Penetración grados . . . Ductibilidad, en centímetros mínimo . . . Solubilidad en tetracloruro de carbono, porcentaje, mínimo . . .

G EM - 0

EM - 1

38

38

R

A D EM - 2

O EM - 3

EM - 4

66

66

66

100 - 200

250 - 500

75 - 150 75 - 150 125 - 250

25 40 - 70 75 - 93

20 25 - 65 70 - 90

10 15 - 55 60 - 87

5 5 - 40 55 - 85

0 30 Máx. 40 - 80

50 0.2

60 0.2

67 0.2

73 0.2

78 0.2

120 - 300 100

128 - 300 100

120 - 300 100

120 - 300 100

120 - 300 100

99.5

99.5

99.5

99.5

99.5

Tabla N°6 Emulsiones Asfálticas Aniónicas

CARACTERÍSTICAS

GRADO Rompimiento Rápido RR - 1

PRUEBAS AL MATERIAL ASFÁLTICO Viscosidad Saybolt-Furol a 50°C, segundos . . . Viscosidad Saybolt-Furol a 25°C, segundos . . . Residuo de la destilación, porcentaje en peso, mínimo . .. Asentamiento en 5 días, diferencia en porcentaje, máximo . . . Demulsibilidad 35 ml de 0..2NCaCl2 por ciento, mínimo . . . 50 ml de 0.10NCaCl2 por ciento máximo . . . Retenido en la malla No. 20 por ciento, máximo . . . Miscibilidad con cemento Portland, por ciento máximo . .. PRUEBAS AL RESIDUO DE LA DESTILACION Penetración 25° 100 g 5 segundos grados . . . Solubilidad en tetracloruro de carbono, por ciento, mínimo . . . Ductibilidad, 25°C cm mínimo

RR - 2

20 - 100

Rompim. Medio RM - 2

Rompimiento Lento RL - 1

RL - 2

100 Min.

20 - 100

20 - 100

75 - 400 57

62

62

57

57

3

3

3

3

3

60

50

0.10

0.10

2.0

2.0

100 200

100 200

40 - 90

97.5 40

97.5 40

30 0.10

0.10

100 - 200

100 - 200

97.5 40

97.5 40

0.10

97.5 40

Nota: La viscosidad de las emulsiones no debe aumentar más de treinta por ciento (30%) al bajar su temperatura de veinte grados centígrados (20°C) a diez grados centígrados (10°C), ni bajar más de treinta por ciento (30%) al subir su temperatura de veinte grados centígrados (20°) a cuarenta grados centígrados (40°C).

59

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Tabla N°7 Emulsiones Asfálticas Catiónicas

CARACTERÍSTICAS PRUEBAS AL MATERIAL ASFÁLTICO Viscosidad Saybolt-Furol a 25°C, segundos . . . Viscosidad Saybolt-Furol a 50°C, segundos . . . Residuo de la destilación, porcentaje en peso, mínimo . . . Asentamiento en 5 días, diferencia en porcentaje, máximo . . . Retenido en la malla No. 20, por ciento, máximo . . . Cubrimiento del agregado (en condiciones de trabajo). Prueba de resistencia de agua: Agregado seco, por ciento de cubrimiento mínimo . . . Agregado húmedo, por ciento de cubrimiento mínimo . . . Miscibilidad con cemento Portland, por ciento máximo . . . Carga de la partícula . . . PH, máximo . . . Disolvente en volumen, por ciento máximo . . . PRUEBAS AL RESIDUO DE LA DESTILACIÓN Penetración 25° 100 g 5 segundos grados . . . Solubilidad en tetracloruro de carbono, por ciento, mínimo . . . Ductibilidad, 25°C cm mínimo

Rompimiento Rápido RR - 2K RR - 3K

G R A D O Rompimineto Medio RM - 2K RM - 3K

Rompimineto Lento RL - 2K RL - 2K 20 - 100

20 - 100

65

57

57

5

5

5

5

0.10

0.10

0.10

0.10

80

80

60

60 2

2

6.7

6.7

20 - 100

100 - 400

50 - 500

50 - 500

60

65

60

5

5

0.10

0.10

Positiva

Positiva

Positiva

Positiva

3

3

20

12

100 - 250

100 - 250

100 - 250

100 - 250

100 - 200 40 - 90

97 40

97 40

97 40

97 40

97 40

97 40

Nota: La viscosidad de las emulsiones no deben aumentar más de treinta por ciento (30%) al bajar su temperatura de veinte grados centígrados (20°C) a diez grados centígrados (10°C), ni bajar más de treinta por ciento (30%) al subir su temperatura de veinte grados centígrados (20°) a cuarenta grados centígrados (40°C).

8.4

Control de Terminado Superficial El control de terminado de la superficie de revestimiento se hace todos los días con auxilio de dos reglas, una de 3.0 m y otra de 0.90 m colocadas en ángulo recto y paralelas al eje de la calle respectivamente. La variación de la superficie entre dos puntos cualesquiera de contacto, no debe pasar de 0.5 cm cuando se verifique con cualquiera de las dos reglas.

9

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS

9.1

Basado en el Control Tecnológico Los trabajos ejecutados se aceptan desde el punto de vista tecnológico siempre y cuando cumplan con las condiciones siguientes: • Cuando los equipos se mantengan en buenas condiciones de funcionamiento.

60

Base de Macadam Asfáltico

• Cuando los valores de viscosidad y punto de fluidez del cemento asfáltico estén de acuerdo con valores especificados en las normas mexicanas. • Las emulsiones asfálticas utilizadas deben de cumplir con las especificaciones y normas mexicanas. • Cuando la adherencia entre el agregado y el material de liga sea satisfactoria. • Cuando los agregados cumplan con los requisitos de resistencia de abrasión, durabilidad y laminaridad especificados. • La cantidad de adherente por aplicación (riego) debe estar dentro del intervalo de ± 15% con relación a la tasa de dosificación. Para la tasa total se acepta una tolerancia de ± 8% con relación a los datos del proyecto. • La cantidad total de agregado mineral debe situarse en el intervalo de ± 15% con relación a la tasa de dosificación. • Cuando ocurran variaciones mayores de la tasa de agregados, es necesario que la cantidad de adherente también se aumente en proporción equivalente. 9.2

Basado en el Control Geométrico y de Terminado Los trabajos ejecutados son aceptados por el control geométrico y de terminado, siempre y cuando cumplan con las consideraciones siguientes: Espesor.- El espesor medio, determinado estadísticamente debe situarse en el intervalo de ± 10% con relación al espesor del proyecto. En caso de aceptación dentro de las tolerancias establecidas de una capa de macadam asfáltico inferior al del proyecto, esa diferencia debe compensarse en la capa de soporte. Si la capa de macadam asfáltico tiene mayor espesor que la capa del proyecto, no debe reducirse el espesor de la capa superior. Cuando el terminado de la superficie, verificado visualmente, sea satisfactorio.

10

MEDICIÓN Y PAGO • Medición El macadam asfáltico se mide por el volumen de material compactado en las terracerías, en metros cúbicos (m3) considerando una sección transversal constante según el proyecto. El cálculo de los volúmenes se hace tomando en cuenta las tolerancia especificadas y se toman los espesores medidos por diferencia de nivel. En caso de que el espesor sea mayor al indicado en el proyecto, sólo se tomará el indicado en éste último.

61

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• Pago Los trabajos aceptados y medidos en la forma descrita, se pagan de acuerdo con el precio unitario definido en el contrato. El precio unitario debe incluir los costos de los materiales, mano de obra, equipos operaciones de transporte y otros recursos utilizados por el constructor, así como los costos indirectos y utilidad.

62

CAPÍTULO VIII.- CARPETA DE UN RIEGO 1

OBJETIVO Esta especificación define los criterios para la ejecución de la carpeta de un riego.

2

DESCRIPCIÓN Los trabajos consisten en el suministro, carga, transporte y descarga de los materiales, mano de obra, equipos necesarios para la ejecución y el control de calidad de la carpeta de un riego, de acuerdo con las especificaciones que a continuación se presentan y detalles de ejecución conforme al proyecto. La carpeta de un riego debe colocarse sobre la base granular impregnada, que recibirá directamente una capa de mezcla asfáltica colocada en caliente, de pequeño espesor de hasta 5.0 cm, con la finalidad de impermeabilizar la base y mejorar la resistencia de la interfase con la carpeta

3

MATERIALES Todos los materiales y pruebas deben estar conforme a las normas mexicanas.

3.1

Materiales Asfálticos Pueden emplearse los siguientes materiales asfálticos: • Cemento asfáltico No.3 o No.6. • Asfalto rebajado FR-3. • Emulsión asfáltica tipo RR-2

3.2

Aditivo para Mejorar la Adherencia Cuando no exista una buena adherencia entre el agregado pétreo y el material asfáltico, debe utilizarse un mejorador de adherencia o aditivo, en las cantidades determinadas en el proyecto, para mejorar la actividad superficial iónica que tienda a incrementar la adherencia en la interfase.

3.3

Agregados Los agregados pueden ser de grava triturada, escoria, cascajo o de guijarro triturado por rodillo. Solamente puede utilizarse un tipo de agregado. Debe estar formado por partículas limpias, duras, libres de material que pueda contaminar y sin terrones de arcilla. El desgaste "Los Angeles" no debe ser superior al 40%.

63

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El porcentaje de partículas de forma laminar obtenidas en las muestras de prueba no puede ser superior al 20%, y la determinación de la forma de la partícula se determina por la fórmula: l + 1.25g > 6e donde: l = Dimensión mayor de la partícula. e = Separación mínima de dos planos paralelos entre los cuales se pueden retener las partículas. g = Media de abertura de dos mallas entre las cuales pueden quedar retenidas las partículas. En caso de que se utilice escoria triturada, ésta debe tener una masa específica aparente, igual o superior a 1.100 kg/m 3. Las especificaciones granulométricas de los agregados que se emplean en la carpeta asfáltica de un riego se dan en la Tabla No.1. TABLA No.1 CRIBA DE MALLAS CUADRADAS ASTM mm. 1/2" 3/8" No.1/4'' No. 8 No. 40

I

12.7 9.5 4.8 -

PORCENTAJE EN PESO QUE PASA (3A) II (3E) 100 95 (min) 5 (máx) 0

100 95 (min) 5 (máx) 0 -

Las cantidades recomendadas para materiales asfálticos y pétreos para la construcción de la carpeta de un riego son los siguientes: 0.8 - 0.9 lts/m 2 de FR3 para material pétreo; 3A o 3E respectivamente 1.0 - 1.3 lts/m 2 para emulsión RR - 2 y el material pétreo que debe ser utilizado es de 10 -12 lts/m 2 aproximadamente. Las cantidades citadas pueden servir de guía, pero en cada caso, deben definirse las cantidades de aplicación haciendo pruebas de campo de 1 m 2 (mosaicos de prueba), variando las cantidades de asfalto y pétreo, en lugares sobre la base que tengan tránsito de vehículos. Debe observarse en las referidas pruebas de campo el cubrimiento alcanzado después de barrer la superficie, y si existe desprendimiento de partículas y/o exceso de asfalto

4

EQUIPOS Los camiones distribuidores (petrolizadoras) de material asfáltico, construidos específicamente para este fin, deben tener equipo de calentamiento, ruedas neumáticas, tacómetros, calibradores y termómetros de fácil acceso y, además, tener un 64

Carpeta de un Riego

irrigador manual para el tratamiento de superficies pequeñas y uniones. Los rodillos compactadores tipo tándem deben tener una carga por centímetro de ancho de rodada no inferior a los 25 kg y no superior a los 45 kg. Su peso total no debe ser superior a las 10 toneladas. Los rodillos de neumáticos autopropulsados deben tener neumáticos que permitan la calibración de 35 a 120 lbs. por pulgada cuadrada. Los distribuidores de agregados (escrepas), ya sean de jalón o autopropulsados, deben tener dispositivos que permitan la distribución homogénea de los agregados.

5

EJECUCIÓN • Antes de efectuar la aplicación del riego de material asfáltico debe barrerse la superficie en que se vaya a realizar el trabajo. En caso de existir zonas superficiales de absorción inconveniente, se les da un riego de taponamiento con emulsión diluida. • No se permite ejecutar los trabajos de esta especificación en días de lluvia. • El material asfáltico no debe ser aplicado en superficies mojadas. Ningún material asfáltico puede ser aplicado cuando la temperatura ambiente sea inferior a los 10 grados centígrados. • La temperatura de aplicación del material asfáltico debe ser determinada para cada tipo de adherente, en función a la relación temperatura-viscosidad. Se toma la temperatura que proporcione la mayor facilidad para el riego. Los índices de viscosidad para el riego son los siguientes: • Para el asfalto diluido FR3, la viscosidad Saybolt-Furol, cuando se tienen 60°C, se alcanza dentro de los 100 a 200 segundos. • Para la emulsión asfáltica RR2, la viscosidad Saybolt-Furol, se alcanza a 50°C en 100 segundos. • En caso de que se utilice el modificador de adherencia, se requiere que éste sea agregado al adherente asfáltico en el sitio de la obra, obligando la circulación de la mezcla adherente asfáltica-aditivo. De preferencia, esta mezcla debe hacerse con la circulación del adherente asfáltico en el camión. • Los materiales asfálticos deben ser colocados en una sola pasada en todo el ancho a ser tratado, o máximo en dos pasadas. La aplicación se hará asegurando una buena liga entre dos aplicaciones adyacentes. El irrigador debe ser ajustado y operado de modo tal que se distribuya el material uniformemente sobre el ancho determinado. Los puntos con exceso de material asfáltico deben ser eliminados. • Después de la aplicación del material asfáltico, el agregado definido y especificado debe ser extendido uniformemente en la cantidad indicada en el proyecto. • El extendido debe realizarse con el equipo especificado. Cuando sea necesario obtener una distribución uniforme, el riego se puede complementar por medios manuales. El exceso de agregado debe retirarse antes de la compactación. 65

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• El riego de la película de material asfáltico está condicionado a la capacidad de aplicación inmediata del agregado. En caso de paro no previsto del camión, el agregado debe esparcirse en la superficie en forma manual y extenderse sobre el material asfáltico. • El agregado debe ser compactado en el ancho total, lo más rápido posible después de su colocación. La compactación debe terminarse antes de que aparezcan señas de aglutinamiento en los agregados. • La compactación debe iniciarse en las guarniciones y terminarse en el eje en los tramos de tangente, y en las curvas de la guarnición baja hacia la guarnición alta. En cada pasada del compactador se debe cubrir por lo menos el 50% de la pasada anterior. • El tránsito vehicular puede ser permitido, sin exceso y bajo control, después de la compactación del agregado. En caso de utilizar asfalto rebajado, el tramo no debe de ser abierto al tránsito vehicular hasta que el material asfáltico esté seco, y los agregados no puedan ser removidos por los vehículos (en el caso de usar asfalto rebajado, el tiempo recomendable es de una semana, y en el caso de que se utilice emulsión, puede abrirse aproximadamente en dos días). Es importante en este tipo de tratamiento superficial, evitar el llorado del asfalto sobre la superficie de rodamiento, debido a la utilización en exceso del mismo. De 5 a 10 días después de la apertura al tránsito, debe hacerse un barrido para retirar los agregados no fijados por el adherente.

6

CONTROL Las muestras de los agregados deben ser examinadas el laboratorio, de acuerdo con las normas y especificaciones mexicanas.

6.1

Control de Calidad del Material Asfáltico El control de calidad del material asfáltico se hace para: • ASFALTO REBAJADO FR3 -

1 (una) prueba de viscosidad Saybolt-Furol, para todo el material.

-

1 (una) prueba de punto de brillo, por cada 100 t.

-

1 (una) prueba de índice Pfeiffer, por cada 500 t.

-

1 (una) prueba de espuma, para todo el material que llega a la obra.

• EMULSIÓN ASFÁLTICA RR2 -

1 (una) prueba de viscosidad Saybolt-Furol, para todo el material que llega a la obra.

66

Carpeta de un Riego

6.2

-

1 (una) prueba de residuo de evaporación, para todo el material que llega a la obra.

-

1 (una) prueba de cribado por cada 100 t.

Control de Calidad de los Agregados Control de calidad de los agregados consta de: • 2 (dos) análisis granulométricos, por cada día de trabajo. • 1 (una) prueba de desgaste “Los Angeles”, por mes o cuando exista variación en la naturaleza del material. • 1 (una) prueba de densidad, por cada 1000 m 3 de agregado. • 1 (una) prueba de forma de partícula. • 1 (una) prueba de adherencia, para todo el material que llega a la obra o cada vez que haya cambios en la naturaleza del material. • 1 (una) prueba de intemperismo . • 1 grupo de pruebas de afinidad (desprendimiento por fricción y cubrimiento con asfalto).

6.3

Control del Aditivo El control del modificador de adherencia consta de lo siguiente: • Un grupo pruebas de afinidad, para todo el material que llega a la obra. • Un grupo prueba de afinidad, toda vez que el aditivo sea mezclado con el adherente asfáltico. • Las concentraciones de aditivo que se utilicen deben ser las adecuadas para satisfacer los requerimientos de afinidad con los agregados.

6.4

Control de Temperatura de Aplicación del Aditivo Asfáltico La temperatura de aplicación debe ser especificada en el proyecto para el tipo de material asfáltico que se use.

6.5

Control de la Cantidad para el Adherente Asfáltico El control de la cantidad del material asfáltico debe hacerse mediante una pasada del camión distribuidor (petrolizadora), antes y después de la aplicación del material asfáltico. De no ser posible la realización de esta verificación, se pueden admitir las siguientes variantes:

67

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• Colocar sobre la base una bandeja de peso y área conocida, después de una pasada del camión, así se podrá medir la cantidad de material utilizado. • Con el uso de una regla de madera, pintada y graduada de tal manera que se pueda medir en forma directa la diferencia de alturas en el material dentro del camión distribuidor (petrolizadora), antes y después de la aplicación. 6.6

Control de Cantidad y Uniformidad del Agregado Deben hacerse dos muestras de la cantidad de agregado por cada día de operación. Este control se hace colocando sobre la base, alternadamente, recipientes de peso y área conocidos. Se deben pesar después de una pasada del camión distribuidor (petrolizadora) para verificar la cantidad de material extendido. Este mismo agregado se utiliza para la prueba de granulometría, que controla la uniformidad del material empleado.

6.7

Control de Uniformidad de Aplicación de Material Asfáltico Debe hacerse una descarga cada 15 ó 30 segundos para que se pueda controlar la uniformidad de la distribución. Esta descarga puede efectuarse fuera de la base o sobre la misma, siempre y cuando el carro distribuidor esté dotado de una charola de irrigación debajo del tubo para recoger el adherente asfáltico.

6.8

Control Geométrico El control geométrico debe comprender la distribución y terminado superficial de la capa. Esto debe hacerse con dos reglas, una de 1.00 m y otra de 3.00 m colocadas en ángulo recto, una perpendicular y la otra paralela al eje, respectivamente. La diferencia entre dos puntos de contacto cualesquiera no debe ser mayor a 0.5 cm cuando se verifique cualquiera entre la capa y la cara inferior de la regla.

7

MEDICIÓN Y PAGO • Medición La carpeta de un riego , debe medirse en m 2. • Pago El tratamiento superficial simple o carpeta de un riego se paga después de la medición de los trabajos ejecutados. El material asfáltico se paga por tonelada empleada, de acuerdo con las mediciones. El precio a pagar debe estar conforme a lo indicado en el catálogo de precios unitarios del contrato, que incluye todas las operaciones y trabajos para la ejecución, almacenamiento, desperdicios, transporte del material asfáltico de los tanques a la obra, así como la producción y transporte de los agregados, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad. 68

CAPÍTULO IX.- RIEGO DE IMPREGNACIÓN ASFÁLTICA 1

OBJETIVO Esta especificación define los criterios para el uso de los riegos de impregnaciones asfálticas sobre las superficies terminadas de las capas de un pavimento.

2

DESCRIPCIÓN Los trabajos a los que se refiere la presente especificación consisten en el suministro, carga, transporte y descarga del material asfáltico, eventualmente también del aditivo, mano de obra, equipo necesario para la ejecución y control de calidad de la impregnación asfáltica de diversos tipos, de acuerdo con las normas y especificaciones mexicanas y detalles ejecutivos contenidos en el proyecto, o de acuerdo con las instrucciones de la supervisión.

3

TIPOS DE IMPREGNACIÓN • Impermeabilizante Es la aplicación de una capa de un asfalto rebajado sobre la superficie de una de las capas que forman el pavimento, con el objetivo de aumentar la cohesión de la superficie por la penetración del material asfáltico, impermeabilizando la capa y facilitando las condiciones de adherencia entre la base y la carpeta asfáltica. Debe ejecutarse con materiales con baja viscosidad a la temperatura de la aplicación y curado lento. Para este tipo de riego se recomienda utilizar un asfalto rebajado de fraguado medio, tipo FM-1. • De Liga Consiste en la aplicación de una capa de material asfáltico sobre la superficie de una capa de pavimento, antes de la construcción de una carpeta asfáltica. El objetivo es facilitar la adherencia entre esta capa y las inmediatas anteriores, estableciendo cierta continuidad entre ambas. Debe ejecutarse con materiales con alta viscosidad a la temperatura de aplicación y de curado rápido.

4

MATERIALES Todos los materiales deben cumplir con las especificaciones y normas mexicanas.

4.1

Materiales para el Riego de Impregnación Impermeable Asfaltos rebajados de fraguado medio, Tipo FM-1, cumpliendo con las especificaciones mexicanas.

69

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La temperatura de aplicación debe ser escogida de modo que la viscosidad obtenida Saybolt-Furol sea de entre 20 y 60 segundos. 4.2

Materiales para la Impregnación de Liga Asfaltos rebajados de fraguado rápido, Tipo FR-3. Emulsiones asfálticas catiónicas del Tipo RR-1, RR-2, RM-1 y RM-2, cumpliendo con las especificaciones mexicanas. Cuando se requiere un aditivo para los materiales asfálticos, éste debe estar fijado en el proyecto.

4.2.1 Cantidades de Aplicación Para fines de aplicación se admite el consumo de materiales de acuerdo con lo recomendado en la Tabla No.1. En todos los casos se ajusta dependiendo de la textura del agregado pétreo. TABLA No.1

5

TIPOS DE RIEGO (Impregnación)

CANTIDADES l/m2

Impermeabilizante

1.0 a 1.3

Liga

0.4 a 0.6

EQUIPO A continuación se indica el equipo para ejecutar estos trabajos: • Contenedores para almacenar los materiales asfálticos. En caso de asfaltos rebajados, los contenedores deben estar equipados con dispositivos para el calentamiento y sellado, de modo que se evite la entrada de agua. • Equipos de limpieza, formados por barredoras manuales o mecánicas y compresores para aire y agua. • Distribuidor de material asfáltico (petrolizadora), con equipo de calentamiento, bomba de presión regulable, barra de riego, aditamento para calibración horizontal y vertical, orificios de distribución en forma de abanico calibrados, manguera de operación manual para el riego en lugares inaccesibles a la barra de riego. • Herramienta menor como: regaderas del tipo pico de pato, bandejas, etcétera.

70

Riego de Impregnación Asfáltica

• Equipo de laboratorio para el control tecnológico de recepción de la capa. 6

EJECUCIÓN

6.1

Trabajos Preliminares Los trabajos topográficos deben ejecutarse por el contratista, y verificados por la supervisión. Antes de iniciar la distribución del material asfáltico, el contratista debe suministrar todo lo que sea necesario para que los materiales extendidos alcancen las guarniciones, camellones, andadores, etcétera.

6.2

Limpieza de la Superficie La superficie sobre la cual se ejecute la impregnación debe barrerse con barredora manual o mecánica para retirar todo el material extraño, como tierra, polvo, material orgánico, etcétera. Si persiste polvo después de barrer, la limpieza debe hacerse con aire o agua a presión. Donde no existan depresiones o baches para recolectar el agua, la limpieza sólo se debe hacer con aire.

6.3

Condiciones Atmosféricas La aplicación del material asfáltico no debe ejecutarse cuando las condiciones atmosféricas no sean favorables.

6.4

Regulación de la Barra de Distribución Antes de iniciar la distribución del material asfáltico, se deben medir y comparar entre sí las perforaciones de la barra de distribución. Se recomienda la utilización de cajas de metal de base rectangular y de 15 cm de altura. El largo de la caja debe ser igual al de la separación de los orificios. El espacio entre los orificios debe ser de aproximadamente 30 cm. La barra se coloca a la altura de operación normal. Las cajas se ponen en el suelo y se unen unas con otras, de modo que los centros coincidan con las verticales de los orificios. El material asfáltico se esparce hasta que la caja menos llena contenga material hasta una altura de 10 cm. Se mide la altura del material asfáltico en todas las cajas y se calcula la media aritmética de las alturas obtenidas. Se cambian los orificios responsables de llenar las cajas en más o menos un 10% de la altura media calculada. Se repite la prueba con los nuevos orificios de la manera ya descrita, hasta que tener un grupo de orificios que satisfagan las condiciones de uniformidad establecidas para el riego.

6.5

Calentamiento de los Materiales Asfálticos La distribución del material asfáltico no puede iniciarse hasta que no se tenga y se guarde una temperatura en el material existente dentro del vehículo distribuidor 71

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

(petrolizadora). Dicha temperatura debe ser la adecuada para obtener la viscosidad requerida para la distribución. 6.6

Distribución El camión distribuidor (petrolizadora) debe recorrer el área a ser impregnada, a una velocidad uniforme en una trayectoria equidistante al eje del camino. El tacómetro, los manómetros y los termómetros deben estar en perfectas condiciones de operación. Los operadores de camión y de la barra distribuidora (riego) deben estar debidamente entrenados. La distribución debe ejecutarse con máquina de operación manual cuando la superficie a impregnar, en virtud de su forma (tramos de ancho variable) o dimensiones no permita la utilización de la barra de distribución. En las grietas la ejecución debe ser con regadera tipo "pico de pato".

6.7

Protección de los Trabajos Durante el tiempo en que se realicen las operaciones de construcción, de curado y de ruptura del material asfáltico, y hasta el recubrimiento de impregnación con la otra capa de pavimento, los trabajos ejecutados o en ejecución deberán de ser protegidos de la acción destructiva de las aguas pluviales, del tránsito vehicular o de otros agentes que puedan ser nocivos.

6.8

Apertura al Tránsito El tránsito vehicular sólo se permite sobre la base de impregnación, si se coloca una protección de arena con un buen espesor capaz de evitar el afloramiento, y por consiguiente, la remoción del material asfáltico.

7

CONTROL

7.1

Control Tecnológico de los Materiales El control de la calidad de los materiales asfálticos consiste en la realización de un grupo de pruebas establecidas en las especificaciones, correspondientes a la entrega de los materiales.

7.2

Control de Ejecución El control de la cantidad de material empleado consiste en la determinación y certificación de las tablas de volúmenes de aplicación de materiales asfálticos. La determinación del volumen utilizado se verifica de la manera siguiente: • Se pesa el camión distribuidor (petrolizadora) antes y después de la aplicación. • Por el método de la bandeja que se utiliza solamente cuando la distribución de los materiales se realiza por medio de la barra distribuidora.

72

Riego de Impregnación Asfáltica

8

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS Los diversos tipos de impregnación, ejecutados en conformidad con las especificaciones contenidas en esta norma y en el proyecto, son aceptados en lo que respecta a la distribución y al alineamiento, siempre y cuando: • No existan fallas ni diferencia de cantidades mayores a 0.1 lts/m 2 en la aplicación. • Si no se encuentran semi-anchos menores a los de proyecto.

9

MEDICIÓN Y PAGO • Medición Los trabajos aceptados deben medirse en m2 (metros cuadrados) de impregnación de cada uno de los tipos establecidos. Las áreas de impregnación deben ser calculadas con base en los cadenamientos y anchos indicados en el proyecto, y obtenidos por el levantamiento topográfico o triangulaciones. • Pago El pago se hace después de la recepción y medición de los trabajos ejecutados, con base en los precios unitarios contratados, los cuales incluyen la compensación integral para todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, y trabajos eventuales necesarios para la completa ejecución del trabajo, así como costos indirectos y utilidad.

73

CAPÍTULO X.- CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO 1

DEFINICIÓN La carpeta de concreto asfáltico es una mezcla ejecutada en planta estacionaria, en caliente, compuesta por agregado pétreo y cemento asfáltico, extendida y compactada en caliente.

2

OBJETIVO Estas especificaciones definen los criterios que deben seguir las capas construidas con mezclas asfálticas del tipo premezclado en caliente, que se denominarán carpetas de concreto asfáltico.

3

DESCRIPCIÓN Los trabajos consisten en el suministro, carga, transporte, descarga, tendido y compactación, y equipo necesario para la ejecución y el control de calidad de capas de mezclas asfálticas premezcladas en caliente, que formarán la carpeta de concreto asfáltico.

4

MATERIALES Los materiales deben de cumplir con todas las pruebas y normas mexicanas.

4.1

Materiales Asfálticos Es recomendado el uso de cemento asfáltico No. 6. Otros tipos de cementos asfálticos se aceptan, siempre y cuando tengan una justificación técnica y sean autorizados por la supervisión.

4.2

Agregados • Agregado Grueso Se considera agregado grueso a aquellas partículas que quedan retenidas en la malla de 4.76 mm (No. 4), y que estén constituidas por piedras trituradas formadas por partículas limpias, durables, libres de terrones de arcilla u otras substancias nocivas y cumpliendo con los requisitos siguientes: -

Cuando sean sometidas a la prueba de durabilidad con sulfato de sodio, en cinco ciclos, los agregados utilizados deben presentar pérdidas menores al 12%.

-

Para el agregado retenido en la criba de 2.0 mm (No. 10), el porcentaje de desgaste en la prueba de abrasión "Los Angeles" no debe ser superior al 40%.

75

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-

El porcentaje de las partículas de forma laminar, obtenidas en las muestras de prueba no puede ser superior al 20%.

La determinación de la forma laminar de las partículas está dada por la ecuación: l + 1.25g> 6e donde: l = Dimensión mayor de la partícula. e = Separación mínima de dos planos paralelos entre los cuales puede quedar retenida la partícula. g = La media de las aberturas de dos cribas, entre las cuales queda retenida la partícula. El porcentaje de partículas defectuosas (esféricas, de alteración de roca, etcétera) no debe ser superior al 5%. • Agregado Fino Se considera agregado fino aquel que pasa la criba de 4.76 mm (No. 4) y que está formado por arena, polvo de piedra o por la mezcla de lo dos, presentando partículas individuales resistentes, libres de terrones de arcilla u otras substancias nocivas, y deben cumplir con los siguientes requisitos: ◊ Las pérdidas en las pruebas de durabilidad en cinco ciclos con solución de sulfato de sodio, deben ser inferiores al 15%. ◊ La prueba de equivalente de arena de cada fracción que forma el agregado fino (polvo de piedra y/o arena), debe ser igual o superior al 55%. ◊ No se permite la utilización de arena proveniente de bancos de río. 4.3

Aditivo La utilización de un aditivo debe estar avalada por las pruebas de afinidad.

5

COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA La granulométrica que se utilice debe ser seleccionada en función de la utilización prevista para el premezclado en caliente. Cuando la mezcla asfáltica se utilice como capa de rodamiento, se debe tomar especial atención a la selección de granulometría de proyecto, teniendo en cuenta que la obtención de la rugosidad cumpla con las condiciones adecuadas de seguridad para el tránsito.

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Carpetas de Concreto Asfáltico

La composición granulométrica de la mezcla debe satisfacer las condiciones de la Tabla Nº 1. TABLA Nº 1 GRANULOMETRÍA DE LA MEZCLA DE ACUERDO CON EL TRÁNSITO C R I B A S

% EN PESO QUE PASA

(mm.)

ASTM

I

II

19

3/4"

100

---

16

5/8"

88 - 100

100

12.5

1/2"

78 - 94

92 - 100

9.52

3/8"

60 - 80

74 - 90

4.80

N°4

44 - 60

60 - 80

0.42

N°40

20 - 35

30 - 50

0.175

N°80

12 - 24

16 - 32

0.075

N°200

6 - 12

6 - 12

UTILIZACIÓN

RODAMIENTO

% de Adherente TIPO DE TRÁNSITO

5.0 hasta 7.0

5.5 hasta 7.5

Hasta 2000 vehículos pesados diarios, en ambos sentidos

Más 2000 vehículos pesados diarios, en ambos sentidos

ESPESOR COMPACTADO (cm.)

3.0 hasta 5.0

Además, debe cumplir con los siguientes requisitos: • El espesor de la capa que será compactada debe estar entre 1.5 y 2.5 veces el diámetro del agregado máximo de la mezcla. • La cantidad de partículas retenidas entre dos cribas consecutivas, utilizando las dos mallas mayores de cada granulometría, no debe ser inferior al 4% del total. • La granulometría de los agregados finos (partículas< 2.0 mm) debe ser obtenida por medio de lavado. • Las condiciones obtenidas en la prueba Marshall para estabilidad, abundancia de mezcla, porcentaje de vacíos, asfalto-vacío y relación asfalto-vacío, deben cumplir con los siguientes límites:

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TABLA Nº 2 ESPECIFICACIONES, CARACTERÍSTICAS DE LA PRUEBA MARSHALL Tránsito diario en ambos sentidos hasta 2000 vehículos

CONCEPTO No. de golpes/cara Estabilidad ( kg ) mínima Flujo (en mm) % de vacíos totales VAM (%) min.

6

50 - 75 500 a 1000 2 - 4.5 3a5 14

EQUIPO Todo el equipo debe estar en buen estado, y debe ser verificado y aprobado por la supervisión.

6.1

Depósitos para Cemento Asfáltico Los depósitos para el cemento asfáltico deben ser capaces de calentar el material, de acuerdo con las exigencias técnicas establecidas y cumpliendo con las condiciones siguientes: • El calentamiento debe ser efectuado por medio serpentines de vapor, aceite, electricidad u otros medios en los que la flama no esté en contacto directo con el depósito. • El sistema de circulación del cemento asfáltico, debe garantizar la circulación continua en el depósito de la mezcla durante todo el período de operación. • Todas las tuberías y accesorios deben estar provistas de aislante térmico con el fin de evitar pérdidas de calor. • La capacidad de los depósitos de cemento asfáltico debe ser suficiente para almacenar el equivalente a 3 (tres) días de trabajo. • El sistema de almacenamiento de cemento asfáltico debe ser provisto de un sistema de circulación (de producto almacenado), a través de una bomba adicional.

6.2

Depósitos para Agregados • Los silos deben estar divididos en compartimentos, de tal manera que sirvan para separar y almacenar los agregados, no se permite el uso de silos bipartidos con materiales de procedencia o característica distinta. • Cada compartimento debe tener dispositivos adecuados para que la descarga pueda ser regulada.

78

Carpetas de Concreto Asfáltico

• El sistema de alimentación debe ser sincronizado de tal forma que asegure la adecuada distribución de agregados inertes y su alimentación. • En conjunto, la capacidad de almacenamiento debe ser de como mínimo tres veces la capacidad de mezclado. 6.3

Planta para Mezclas Asfálticas • La planta utilizada debe presentar condiciones que aseguren una producción constante, y producir mezclas asfálticas uniformes y de calidad, debiendo ser revisada y verificada en todos sus aspectos, antes del inicio de su operación. • Las plantas empleadas pueden ser gravimétricas, continuas o del tipo drum-mixer. • En caso de que se use una planta gravimétrica, las básculas utilizadas para el peso de los agregados y el peso del aditivo asfáltico deben tener una exactitud de 0.5%, al verificarse con el patrón de peso. • El sistema de recolección de polvos debe ser de eficiencia comprobada, con el fin de reducir los impactos ambientales. El material fino recolectado debe ser regresado en forma total o parcial al mezclador.

6.4

Camiones para el Transporte de la Mezcla El transporte de la mezcla asfáltica debe efectuarse por medio de camiones de volteo en perfectas condiciones de operación, con caja metálica y cubierta de lona para protección de la mezcla misma.

6.5

Equipos de Distribución La distribución de la mezcla asfáltica se hace con una pavimentadora autopropulsada (finisher) capaz de asfaltar, compactar y conformar la mezcla de acuerdo con las cotas, el alineamiento y las curvas requeridas. La pavimentadora (finisher) puede utilizar para su desplazamiento, neumáticos u orugas metálicas (cadenas). La pavimentadora debe contar además con: -

Un sistema compuesto por un tornillo sinfín, capaz de distribuir adecuadamente la mezcla a todo lo largo del área de trabajo.

-

Con un sistema de dirección rápido y de marcha hacia el frente y reversa.

-

Equipo de afine, vibradores y dispositivos para la obtención de la temperatura especificada, a modo de no tener irregularidades en la distribución de la mezcla.

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6.6

Equipo de Compactación La compactación de la carpeta asfáltica debe hacerse por la acción combinada del rodillo neumático y el rodillo liso en tándem, ambos autopropulsados. El rodillo neumático debe tener un dispositivo que permita el control de presión interna de los neumáticos en el rango de 35 a 120 psi. (libras por pulgada cuadrada). Los neumáticos deben ser uniformes y estar perfectamente alineados, a fin de evitar diferencias de presiones sobre la mezcla que va a ser compactada. El rodillo compactador liso tipo tándem debe tener un peso compatible con el espesor de la capa. Se admite el uso del rodillo liso vibratorio, siempre y cuando la frecuencia y la amplitud de vibración puedan ser ajustadas a las necesidades del trabajo, y que su funcionamiento haya sido comprobado en trabajos similares.

6.7

Herramientas, Equipos Adicionales y de Laboratorio Se utilizan en forma complementaría los equipos y herramientas siguientes: • Bailarinas y placas vibratorias pueden ser utilizadas para dar la compactación en sitios donde el equipo convencional no lo puede hacer. • Palas, rastrillos, azadones, cepillos, ra ayudar en la operación de la ejecución de los trabajos. • Equipo de laboratorio necesario para la ejecución del control tecnológico de la calidad de los trabajos.

7

EJECUCIÓN

7.1

Consideraciones Generales Las siguientes recomendaciones de orden general son aplicadas a la ejecución de la carpeta de concreto asfáltico hecha en planta. • En caso del uso de capa de rodamiento delgada (inferior a 5.0 cm) en pavimento, cuya base sea granular (grava graduada, macadam hidráulico, etcétera), se hace un tratamiento superficial sencillo, sobre la base, previamente impermeabilizada. Este tratamiento se utiliza para mejorar las condiciones de interfase de la case con la capa de rodamiento. • No se permite la ejecución de los trabajos en días de lluvia. • La capa de rodamiento debe ser confinada lateralmente por las guarniciones.

80

Carpetas de Concreto Asfáltico

7.2

Preparación de la Superficie La superficie que va a recibir la capa de concreto asfáltico debe estar limpia y libre de polvo y de otras substancias nocivas. Los defectos eventuales deben ser reparados adecuadamente, antes de la aplicación de la mezcla. El riego de liga debe presentar una película homogénea y promover condiciones de adherencia para la colocación del concreto asfáltico. Si hubiera necesidad de un nuevo riego de liga, éste debe ser aplicado poco antes de la distribución de la mezcla.

7.3

Producción del Concreto Asfáltico Premezclado en Caliente El premezclado en caliente debe elaborarse en una planta apropiada que cumpla con los requerimientos presentados en estas especificaciones. La planta debe calibrarse racionalmente asegurando la obtención de las características deseadas para la mezcla. La temperatura del cemento asfáltico debe ser determinada en función de la relación temperatura-viscosidad del aditivo. La temperatura más adecuada es aquella se obtiene cuando el cemento asfáltico presenta viscosidad Saybolt-Furol en el rango de 85 segundos. No se permite el calentamiento del cemento asfáltico a una temperatura superior a 172°C.La temperatura de obtención de los agregados medida en los silos calientes, debe ser del orden de los 5ºC superior a la temperatura definida para la obtención del adherente, siempre y cuando no sea superior a los 177°C, en el momento de agregar el cemento asfáltico. La producción del concreto asfáltico en caliente y de los camiones que transportan el material, debe asegurar el suministro continuo a la pavimentadora (finisher).

7.4

Transporte del Premezclado en Caliente El premezclado en caliente debe ser transportado de la planta al sitio de la aplicación por medio de camiones de volteo. La caja de los camiones debe ser cubierta con lonas impermeables durante el transporte, para proteger la mezcla asfáltica de la acción de las lluvias ocasionales, de la eventual contaminación por polvo, la pérdida de temperatura y la caída de partículas durante el transporte.

7.5

Distribución de la Mezcla La distribución del premezclado en caliente, sólo se permite cuando la temperatura ambiente se encuentra arriba de los 10°C y no haya lluvia.

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La temperatura de la mezcla en el momento de la distribución no debe ser inferior a los 110°C y terminar a los 70°C permitiéndose eventualmente una temperatura de 120°C, siempre que no sea continua. La pavimentadora (finisher) debe tener una placa niveladora convenientemente calentada a una temperatura compatible con la mezcla que se extenderá. Cuando ocurran irregularidades en la superficie de la capa deben corregirse de inmediato con la adición manual de la mezcla, colocándola por medio de rastrillos metálicos y pala. Este tipo de operaciones debe de ser minimizada cuando la reparación manual no garantice la calidad de los trabajos. 7.6

Compactación La compactación de la mezcla asfáltica debe iniciarse después del tendido de la misma. La temperatura del rodillado está determinada en función a la naturaleza de la mezcla y al tipo de equipo empleado. Como norma general la compactación se inicia a una temperatura más elevada que la temperatura de la mezcla asfáltica. La temperatura se determina experimentalmente en cada caso. Para la compactación de mezclas asfálticas en caliente se utiliza, por lo general, el rodillo de neumáticos de presión regulable y el rodillo liso metálico en tándem, de acuerdo con lo siguiente: • El rodillo neumático debe regularse de tal forma que se haga una compactación eficiente, sin que deje marcas en la superficie de la capa en ejecución. • Cuando la superficie de la mezcla deba presentarse bien terminada, la compactación final debe terminarse con el rodillo liso metálico en tándem. • El número de pasadas que debe dar cada equipo se define por medio de experimentación para lograr las condiciones de masa específica, y que ésta presente la trabajabilidad adecuada. El número de pasadas que debe dar cada equipo debe de cumplir con las siguientes condiciones: • La compactación debe efectuarse en franjas longitudinales, iniciándose siempre por el punto más bajo de las secciones transversales y continuando hasta el punto más alto. • En cada pasada el equipo debe de cubrir el cincuenta por ciento de la pasada anterior. • Los espesores máximos de cada capa individual, después de su compactación, nunca deberán de ser ni superiores a los 7.5 cm ni inferiores a los 3.0 cm.

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Carpetas de Concreto Asfáltico

7.7

Juntas • Juntas Longitudinales Se deben ejecutar de preferencia en caliente. En caso de que esto no sea posible, se debe efectuar un corte con sierra de diamante (disco) o con equipo similar con una longitud de 15 cm, de modo tal que se proporcione una cara vertical para su fijación de forma continua. • Juntas Transversales Para la ejecución de las juntas transversales tiene que hacerse un corte transversal en la franja anteriormente ejecutada, con una medida mínima de 1.0 m, utilizando una sierra de diamante (disco) u otro equipo equivalente, de tal modo que proporcione una cara vertical para su fijación.

7.8

Apertura al Tránsito La capa de premezclado en caliente, recién acabada debe abrirse al tráfico una vez que su temperatura sea menor a los 40ºC.

8

CONTROL

8.1

Control Tecnológico de los Materiales Este control cubre las pruebas y las determinaciones para verificar que las condiciones de los materiales que son requeridos en el proyecto cumplan con las especificaciones.

8.1.1 Cemento Asfáltico Para todo material que llega a la obra se harán las siguientes pruebas: • Una prueba de viscosidad Saybolt-Furol. • Una prueba de punto de brillo. • Se calienta el adherente a una temperatura de 175°C para ver si hay formación de espuma. • Para los tres primeros suministros, y después a cada diez suministros, se harán pruebas de viscosidad Saybolt-Furol a varias temperaturas (mínimo tres puntos) que permitan hacer una curva de viscosidad-temperatura. 8.1.2 Agregados Todos los día se debe hacer una inspección a la planta de triturado, verificando que los agregados estén limpios de polvo y libres de otros contaminantes nocivos.

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Se hacen pruebas cuando se constate la alteración mineralógica (visual) en el almacenaje, y mínimo un muestreo por mes. Tres pruebas de abrasión "Los Angeles". Tres pruebas de durabilidad. Tres pruebas de afinidad. Todos los días se hacen dos pruebas de granulometría de cada agregado utilizado, y una prueba de equivalente de arena para la fracción de la mezcla de agregados que pasan por la malla de N° 40 (0.42 mm). Cuando la planta es gravimétrica se hacen también, dos pruebas de granulometría por medio de lavado para las muestras tomadas en los silos calientes, cada día de trabajo. En caso de planta continua se hacen diariamente dos pruebas de granulometría por medio de lavado, en las muestras tomadas en la banda transportadora, inmediatamente antes de la entrada del tambor de secado. 8.1.3 Aditivo La eficiencia del aditivo (cuando se utilice), debe ser verificado por tres pruebas de afinidad, o por el método de efervescencia en el inicio de la obra, o cuando haya cambios en los agregados. 8.2

Control de Ejecución

8.2.1 Control de Temperatura El control de temperatura durante la producción de la mezcla comprende lecturas en los siguientes puntos: • Del agregado, en los silos calientes. • Del cemento asfáltico, antes de la entrada a la mezcladora. • En la mezcla asfáltica, al salir de la planta y en los camiones cargados. El control de temperatura en la pista, comprende lecturas en los siguientes puntos: • En cada camión que llega a la obra. • En la mezcla asfáltica, al momento de ser extendida y al inicio de la compactación.

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Carpetas de Concreto Asfáltico

8.2.2 Control de Cantidad de Material Asfáltico y de Graduación de la Mezcla de Agregados Por cada 200 toneladas de mezcla, o cuando menos dos veces al día, se toma una muestra de la mezcla extendida inmediatamente después del paso de la pavimentadora (finisher) y se les hace las siguientes pruebas: • Contenido de asfalto en la mezcla por colometría. • Prueba de granulometría de la mezcla de agregado resultante de las extracciones y con muestras representativas con un peso mínimo de 1000 g. 8.2.3 Control de las Características de Estabilidad y Fluidez de la Mezcla Por cada 400 toneladas de masa, o cuando menos dos veces por día de trabajo, se toman muestras tomadas en el mismo lugar que las muestras hechas para el control de cantidad del adherente. Con una muestra de la mezcla extendida se hacen tres pruebas Marshall, con la energía de compactación especificada para el trabajo. Cada cuerpo de prueba debe ser sometido a rompimiento en prensa Marshall para determinar la estabilidad y el peso específico. 8.2.4 Control de Compactación de la Mezcla Por cada 400 toneladas de mezcla extendida y compactada, se toma una muestra indeformada con extractor de corazones, con un diámetro de 4" en un lugar adecuado, aproximadamente al principio de la rueda externa del tráfico. Uno de estos puntos debe coincidir necesariamente con el punto de toma de la muestra utilizada en la prueba Marshall. Para cada tramo debe tomarse mínimo tres muestras indeformadas (no deformadas). De cada muestra extraída con la extractora de corazones, deberá hacerse una prueba para la determinación de la masa específica aparente. Comparando los valores obtenidos de las masas específicas aparentes de las muestras obtenidas con extractor de corazones y de la masa específica aparente en la dosificadora, se determinan los grados de compactación correspondientes. 8.3

Control Geométrico y de Acabado

8.3.1 Control de Espesor El control de las capas de premezclado en caliente se verifican en los cuerpos de prueba extraídos cada 20 m con el muestreador manual de núcleo, siguiendo la secuencia bordo derecho, eje y bordo izquierdo. 8.3.2 Control de Acabado de la Superficie Las condiciones del acabado de la superficie se verifican visualmente.

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9

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS

9.1

Basado en el Control Tecnológico de los Materiales • Cemento Asfáltico El cemento asfáltico recibido en obra se acepta siempre y cuando cumpla con los siguientes requisitos: -

Cuando los valores de viscosidad y punto de brillo estén de acuerdo con los valores de las especificaciones.

-

El material no debe producir espuma cuando se le calienta a 175°C.

• Agregados El agregado grueso y el agregado fino utilizados se aceptan siempre y cuando cumpla con los requisitos siguientes: -

Cuando el agregado grueso cumpla con las especificaciones, en relación a las pruebas de desgaste "Los Angeles", durabilidad y porcentaje de partículas defectuosas.

-

El agregado fino cumpla con los requisitos de las especificaciones, en lo que se refiere a las pruebas de arena y durabilidad.

• Aditivo Cuando el aditivo es utilizado se debe producir "adherencia satisfactoria". Desprendimiento por fracción 25% (máx.). Cubrimiento con asfalto (método Inglés) 90% (máx.). Perdida de estabilidad por inmersión en ejes 25% (máx.). La cantidad de mejorador de adherencia que debe ser agregado al concreto asfáltico debe ser aquélla donde la prueba sea satisfactoria. El tiempo de circulación del asfalto para dispersión del aditivo, no debe ser inferior a una hora, pudiendo tener un mayor tiempo si así fuese necesario. El tiempo de utilización del asfalto con el aditivo no puede ser mayor de siete días. 9.2

Basado en el Control de Ejecución • Temperatura La producción de la mezcla asfáltica se acepta, en lo que se refiere al control de temperatura, si: 86

Carpetas de Concreto Asfáltico

-

Las temperaturas medidas en la línea de alimentación del cemento asfáltico durante el día de producción, se encuentran dentro de las especificaciones definidas, en función de la curva viscosidad-temperatura del adherente empleado. Si hay variaciones constantes o desvíos significativos, entonces será necesaria la suspensión temporal del proceso de producción para hacer los ajustes adecuados.

-

La temperatura del cemento asfáltico es superior a los 172°C, o la de los agregados es superior a 177°C, entonces se rechaza la mezcla asfáltica producida.

-

Temperaturas en el cemento asfáltico inferiores a los 120°C. grados centígrados, implican igualmente un rechazo de la producción.

La masa asfáltica llegada al área de trabajo debe aceptarse, desde el punto de vista de la temperatura, si: -

La temperatura medida en el camión no es menor a la del límite inferior al de la Tabla de Temperatura prevista para la mezcla en planta, menos 15°C, y nunca inferior a los 120°C.

• Cantidades de Adherente y Graduación de Mezcla de Agregados La cantidad de cemento asfáltico obtenida por la prueba de extracción utilizada en muestras individuales no debe variar en relación al valor óptimo del proyecto, en más o menos 0.3%. La media aritmética obtenida de nueve (9) valores individuales no debe ser inferior al valor del proyecto. Durante la producción, la granulometría de la mezcla puede sufrir variaciones en relación a la curva de proyecto, respetando las siguientes tolerancias y los límites de la Tabla granulométrica que se presenta a continuación: CRIBA

% QUE PASA EN PESO

mm

ASTM

9.5 a 38 0.42 a 4.8 0.175 0.075

3/8" a 1 1/2" No. 40 a No. 4 No. 80 No. 200

±7 ±5 ±3 ±2

Características Marshall de la mezcla. Los valores obtenidos en las pruebas de estabilidad y fluidez Marshall, deben cumplir con las especificaciones del proyecto. La obtención eventual de valores que no cumplan con las especificaciones, darán como resultado la no aceptación de los trabajos. La fallas deben ser corregidas mediante ajustes racionales en la formación del trazo y/o en el proceso ejecutivo. • Compactación El grado de compactación obtenido conforme a la especificación se debe de aceptar si:

87

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-

9.3

No fue obtenido ningún valor inferior a 95% en relación a densidad del proyecto de la mezcla, o no fue obtenido ningún valor inferior a 100% en relación a densidad de los cuerpos de prueba Marshall hechos en el pocal.

Basado en el Control Geométrico • Espesor de la capa terminada. El espesor medio, determinado estadísticamente debe situarse en el rango de ± 5% en relación al espesor previsto en el proyecto en el caso de pavimento nuevo y, ± 10% en los trabajos de repavimentado. No se aceptan valores individuales de espesor fuera del rango de ± 10% en relación al espesor del proyecto. • En los sitios donde se verifique la diferencia de espesor, se hacen muestras complementarias utilizando extractor de corazones. Los sitios que resulten con falta de espesor se reparan. Dichas reparaciones serán por cuenta del constructor.

9.4

Basado en el Aspecto de la Superficie del Acabado Los trabajos deben ser aceptados desde el punto de vista de acabado, siempre y cuando cumplan con las siguientes condiciones: • Las correcciones ejecutadas deben tener apariencia homogénea, en relación al conjunto de la mezcla, sin tener desniveles o salientes. • La superficie debe presentar un aspecto liso, sin tener arcas del equipo de compactación, ni ondulaciones producidas por la carga de la vibroacabadora (finisher).

10

MEDICIÓN Y PAGO • Medición La medición de los trabajos de concreto asfáltico ejecutados y aceptados en la forma descrita deben ser medidos y pagados en metros cúbicos (m3) para cualquiera de las capas, uniones, capa de rodamiento o nivelaciones. • Pago El pago debe hacerse después de la aceptación y la medición de los trabajos ejecutados tomando como base los precios unitarios del contrato, los cuales representan la compensación integral para todas las operaciones, de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

88

CAPÍTULO XI.- CONCRETO ASFÁLTICO HECHO EN PLANTA EN CALIENTE 1

DEFINICIÓN Las carpetas de concreto asfáltico son las que se construyen mediante el tendido y compactación de mezclas elaboradas en caliente, en una planta estacionaria, utilizando cementos asfálticos.

2

OBJETIVO Esta especificación de trabajo define los criterios a seguir para la ejecución de capas construidas con mezclas asfálticas del tipo concreto asfáltico hecho en planta en caliente (capa).

3

DESCRIPCIÓN Los trabajos consisten en el suministro, carga, transporte, descarga, preparación de las mezclas y control de calidad de las capas de concreto asfáltico hecho en planta en caliente. De acuerdo con la posición relativa y con la función de la estructura, la mezcla de concreto asfáltico debe cumplir con las siguientes características especiales para su elaboración: • Capa de rodamiento: Capa superior de la estructura, destinada a recibir directamente la acción del tráfico. La mezcla empleada debe presentar estabilidad y flexibilidad compatibles con el funcionamiento elástico de la estructura y condiciones de rugosidad que proporcionen seguridad al tráfico, así como a condiciones climáticas y geométricas adversas. • Capa de liga o de unión: Capa colocada bajo la capa de rodamiento. Guarda, en relación a la capa de rodamiento, diferencias de comportamiento normal debido al empleo de agregados de mayor diámetro, requiere mayores porcentajes de vacíos y menor consumo de adherentes.

4

MATERIALES Todas las especificaciones de los materiales y procedimientos o métodos de prueba necesarias para la ejecución de la capa CAPC deben cumplir con las normas mexicanas.

4.1

Materiales Asfálticos Se recomienda la utilización de cemento asfáltico del No. 6.

89

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.2

Agregado

4.2.1 Agregado Grueso Se considera agregado grueso el que queda retenido en la malla de 4.8 mm (No. 4), y está formado por piedra triturada que presenta partículas sanas, limpias, durables, libres de terrones de arcilla u otros materiales que pudieran ser nocivos, y cumplen con lo siguiente: • Cuando son sometidos a las pruebas de durabilidad con solución de sulfato de sodio, en cinco ciclos, no deben presentar pérdidas superiores al 12%. • Para el agregado retenido en la criba de 2.0 mm (No. 10) el porcentaje de desgaste en la prueba de abrasión “Los Angeles” no debe ser superior al 40%. • El porcentaje de partículas de forma laminar, obtenidas en las muestras de prueba no deben ser superiores al 20%, y la determinación de la forma laminar se determina por la fórmula: l + 1.25g > e donde; l = Dimensión mayor de la partícula. e = Separación mínima de dos planos paralelos entre los cuales puede quedar retenida la partícula. g = Media de la abertura de dos mallas entre las cuales queda retenida la partícula. El porcentaje de partículas defectuosas (en forma de conchas, roca alterada, esféricas, etcétera) no debe ser superior al 5%. 4.2.2 Agregado Fino Se considera agregado fino al que pasa por la criba de 4.8 mm (No. 4), y está formado por arena, polvo de piedra, o una combinación de los dos, presentando partículas individuales resistentes, libres de terrones de arcilla y otras sustancias nocivas. Además, debe cumplir con los requisitos siguientes: • Cuando son sometidas a las pruebas de durabilidad con solución de sulfato de sodio, en cinco ciclos, los agregados deben tener pérdidas menores al 15%. • El equivalente de arena de cada componente del agregado fino (polvo de piedra y/o arena) debe ser igual o superior al 55% • No se permite el empleo de arena proveniente de banco de río.

90

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

4.3

Material de Relleno (FILLER). El material de relleno debe estar formado por Cemento Portland, cal apagada o por material de tipo calcáreo. Cuando el relleno se aplique (filler) debe estar seco y libre de grumos. La granulometría debe cumplir con los siguientes límites: CRIBA 0.420 mm 0.175 mm 0.075 mm

4.4

(No. 40 ) (No. 80 ) (No. 200)

% QUE PASA 100 95 - 100 65 - 100

Aditivo La necesidad del uso de aditivos debe ser avalada por la prueba de afinidad.

5

COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA La composición de la mezcla debe cumplir con las siguientes especificaciones: • La granulometría debe estar seleccionada en función de la utilización prevista para el concreto asfáltico. • Cuando la mezcla asfáltica sea utilizada como superficie de rodamiento, se debe prestar especial atención a la selección de la granulometría propuesta para lograr la rugosidad que garantice condiciones de seguridad al tránsito. Además, debe cumplir con los siguientes requisitos: • El espesor de la capa, que va a ser ejecutada de una sola pasada, debe ser de 1.5 a 2.5 veces el diámetro máximo de la mezcla de agregados. • La fracción retenida entre dos mallas consecutivas, no considerando las dos mallas mayores anotadas para cada columna en la tabla, no deberá de ser inferior al 4%. • La granulometría de los agregados finos (partículas < 2.0 mm) debe obtenerse por medio de lavado. • Por lo menos el 50% del material que pasa la criba de 0.074 mm (No. 200) debe ser utilizado como relleno (filler), en el caso de mezcla para la capa de rodamiento. • Los resultados obtenidos en la prueba Marshall para la fluidez, estabilidad, porcentaje de vacíos y relación asfalto-vacíos deben cumplir con los límites siguientes:

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Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Muy ligero y ligero CONCEPTO

No. De Golpes Estabilidad (Kgf) % de Vacíos Totales • Adicional • Unión • Rodamiento Fluidez (0.01") Relación de Asfalto/Vacíos (%) • Adicional • Unión • Rodamiento

Tránsito diario en ambos sentidos, hasta 2000 vehículos pesados 50 400 - 1000

Medio, pesado y muy pesado Tránsito diario en ambos sentidos más de 2000 vehículos pesados 75 750 - 1500

3–5 4–7 3–5 8 - 18

8 - 16

75 – 62 65 – 72 75 – 82

En caso de que se utilice la mezcla asfáltica para la capa de rodamiento, o como complemento para los vacíos del agregado pétreo (% VAM), se deben cumplir con los valores definidos en función del diámetro mayor del agregado utilizado que se mencionan a continuación:

Diámetro Máximo mm 38 25 19 16

6

ASTM 1 1/2" 1" 3/4 " 5/8 “

% de Vacíos de agregado pétreo (VAM) Mínimo. 13 14 15 15

EQUIPO Todo el equipo destinado a la realización de los trabajos debe ser revisado por la supervisión para su aprobación.

6.1

Depósitos para Cemento Asfáltico El calentamiento debe efectuarse por serpentines de vapor, aceite, electricidad o de otro tipo, que no permitan el contacto directo de las llamas con el depósito. El sistema de circulación del cemento asfáltico debe garantizar la circulación continua del deposito al mezclador, durante todo el tiempo de operación.

92

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

Todas las tuberías y accesorios deben estar cubiertos por un aislante térmico para evitar pérdidas de calor. Los depósitos de cemento asfáltico deben tener capacidad de almacenaje para tres días de trabajo como mínimo. 6.2

Depósitos para Agregados (Silos) Los silos deben ser divididos en compartimentos que permitan separar por tamaños, y almacenar adecuadamente los agregados. No se permite la utilización de silos, compartidos con materiales de procedencia o características distintas. Cada compartimento debe tener un dispositivo para regular la descarga. El sistema de alimentación debe ser sincronizado de tal modo que se asegure la correcta proporción de los agregados fríos y la continuidad de alimentación. El material de relleno (filler) debe ser almacenado en silos apropiados, con dispositivos que permitan su descarga.

6.3

Plantas para Mezcla Asfáltica La planta utilizada debe presentar condiciones que aseguren la continuidad en la elaboración y producir mezclas uniformes y de calidad, debiendo ser revisada y aceptada en todos sus aspectos, antes del inicio de la producción. El tipo de planta utilizado, puede ser gravimétrico, continua o del tipo Drum-mixer. En caso de que se utilice planta gravimétrica, las balanzas utilizadas para pesar los agregados y el adherente asfáltico, se verificarán contra los pesos patrón. El sistema recolector de polvos deberá ser de eficiencia comprobada, con el fin de minimizar los impactos ambientales. El material fino recolectado debe ser regresado en forma total o parcial a la mezcladora.

6.4

Camión para el Transporte de la Mezcla El transporte de la mezcla asfáltica debe efectuado en camiones con cajas metálicas, provistas de una lona para la protección de la mezcla.

6.5

Equipos para el Extendido La distribución de la mezcla asfáltica debe efectuarse con la pavimentadora (finisher) que es capaz de extender y conformar la mezcla de acuerdo con el alineamiento, cotas y niveles requeridos. La pavimentadora (finisher) debe estar preferentemente equipada con orugas metálicas para su locomoción. El uso de la acabadora (finisher) con neumáticos, puede utilizarse si se comprueba que la calidad de los trabajos no será afectada por el reparto del peso de la pavimentadora. 93

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

La pavimentadora debe tener, además: • Sistema de banda sin fin capaz de distribuir adecuadamente la mezcla en todo el ancho de la franja de trabajo. • Sistema rápido y eficiente de dirección, además de reversa y marcha hacia adelante. • Niveladores, vibradores y dispositivos para el calentamiento a la temperatura especificada, de manera de que no haya irregularidades en la distribución de la mezcla. 6.6

Equipo para Compactación La compactación de la mezcla asfáltica debe efectuarse con la acción combinada del rodillo neumático y del rodillo liso en tándem, ambos autopropulsados. El rodillo neumático debe tener un dispositivo que permita el control de la presión interna de los neumáticos en un rango de 35 a 120 psi. El rodillo compactador liso en tándem debe tener un peso compatible con el espesor de la capa. El uso de rodillo liso vibratorio puede aceptarse, siempre y cuando la frecuencia y la amplitud de vibrado puedan ser ajustadas a las necesidades de los trabajos, y que su utilización haya sido comprobada en trabajos anteriores.

6.7

Herramientas y Equipo de Laboratorio Se utilizará el siguiente equipo y herramientas en forma complementaria: - Compactadores de placa, vibradores tipo bailarina, para la compactación de áreas que no puedan ser trabajadas por el equipo convencional. - Palas, picos, rastrillos, azadones, cepillos y demás equipo que pueda auxiliar en la ejecución del trabajo. - Equipo de laboratorio necesario para la ejecución del control tecnológico y calidad de los trabajos.

7

EJECUCIÓN

7.1

Consideraciones Generales Las siguientes recomendaciones de orden general se aplican a la ejecución del concreto asfáltico hecho en planta en caliente. En caso de que se utilice capa de rodamiento con un espesor inferior a los 5.0 cm, en pavimento cuya base sea granular (macadam hidráulico, mezcla de triturado, etcétera) 94

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

se realiza un tratamiento de carpeta de un riego sobre la base impermeabilizada, de acuerdo con las especificaciones. Este tratamiento mejora las condiciones de la interfase de la base con la capa de rodamiento. La capa de rodamiento debe estar confinada lateralmente por las guarniciones. No se permite la ejecución de los trabajos en días de lluvia. En caso de la ejecución de la carpeta asfáltica en dos capas, si la segunda capa se coloca inmediatamente al término de la primera, se puede dispensar el riego de liga. 7.2

Preparación de la Superficie La superficie que va a recibir la capa de concreto asfáltico debe estar limpia, libre de polvo u otras sustancias nocivas. Los defectos deben repararse adecuadamente antes de la colocación de la mezcla. El riego de liga debe presentar una película homogénea y promover condiciones de adherencia adecuadas. Cuando la ejecución de concreto asfáltico sea necesaria, un nuevo riego de liga será aplicado antes de la distribución de la mezcla.

7.3

Producción de Concreto Asfáltico El concreto asfáltico debe ser producido en una planta apropiada que cumpla con los requerimientos de las especificaciones. La planta debe calibrarse racionalmente, de manera que se asegure la obtención de las características deseadas para la mezcla. La temperatura de calentamiento del cemento asfáltico empleado debe determinarse en función de la relación temperatura-viscosidad del adherente. La temperatura más conveniente es aquélla en la que el cemento asfáltico presenta viscosidad Saybolt-Furol en el rango de 75 a 95 segundos. No se permite el calentamiento del cemento asfáltico, a una temperatura mayor a los 172 grados centígrados. La temperatura de calentamiento de los agregados, medida en los silos calientes, debe ser de 5 grados centígrados superior a la temperatura definida para el adherente, siempre y cuando no sea superior a los 177 grados centígrados. La producción del cemento asfáltico y el equipo de transporte deben asegurar un suministro continuo para la pavimentadora (finisher).

7.4

Transporte del Concreto Asfáltico El concreto asfáltico producido debe ser transportado de la planta al sitio de colocación en camiones de volteo con cajas metálicas. La adherencia de la mezcla a la caja del camión debe evitarse mediante la aspersión previa de una solución de cal (una parte de cal por tres de agua), agua con jabón o por medio de aspersión de aceite de diesel. En cualquier caso, cualquier exceso de solución 95

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debe ser retirado antes de la carga de la mezcla, esto se hará activando el sistema de volteo de la caja durante un periodo de cinco minutos. Las cajas de los camiones se cubren con una lona impermeable durante su transporte, para proteger la mezcla asfáltica de la acción de la lluvia, eventual contaminación por polvo, pérdida de temperatura o caída de partículas durante su transporte. 7.5

Distribución de la Mezcla La distribución del concreto asfáltico se permite solamente cuando la temperatura ambiente se encuentre por encima de los 10 C y no haya lluvia. La temperatura de la mezcla, en el momento de la distribución, no debe ser inferior a los 135ºC. En el caso en que sea usado el concreto asfáltico como capa de rodamiento o de liga, la mezcla debe ser distribuida por una o más pavimentadoras (finisher) cumpliendo con las especificaciones correspondientes. Al inicio del trabajo se debe asegurar que la barra niveladora de la pavimentadora (finisher) esté a una temperatura compatible con la de la masa que va a ser extendida. Cuando se tengan irregularidades en la superficie de la capa terminada, éstas deben ser corregidas de inmediato por la adición manual de la mezcla, siendo el relleno ejecutado con rastrillos o rodillos metálicos. Esta alternativa debe ser minimizada, ya que el exceso de reparaciones manuales son nocivas a la calidad de los trabajos.

7.6

Compactación La compactación de la mezcla asfáltica debe iniciar inmediatamente después de la distribución de ésta. La selección de la temperatura de rodillado está condicionada a la naturaleza de la masa y a las características de los equipos utilizados. Como norma general, la compactación debe iniciarse a una temperatura mayor a la de la mezcla asfáltica. La temperatura se selecciona en forma experimental, para cada caso. La práctica de compactación de mezclas asfálticas densas en caliente más frecuente es con el rodillo metálico liso en tándem, y con el rodillo neumático de presión regulable. La compactación se efectúa de acuerdo con lo siguiente: • Se inicia con el rodillado del compactador de neumáticos actuando con baja presión. • A medida que la mezcla va siendo compactada con el consecuente aumento a la resistencia, en las siguientes pasadas se hace un aumento gradual de la presión. • La compactación final se hace con el rodillo liso metálico en tándem, cuando la superficie requiera un aspecto de buen terminado.

96

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

• El número de pasadas de cada equipo se define experimentalmente, de manera que se cumplan con las especificaciones de densidad previstas. Las pasadas del equipo de compactación deben seguir las indicaciones generales que se describen a continuación: • La compactación debe ejecutarse en franjas longitudinales, iniciando siempre en el punto más bajo de la sección transversal, siguiendo en el sentido del más alto. • En cada pasada el equipo debe cubrir el 50% de la pasada anterior. La compactación puede ser ejecutada utilizando el rodillo liso vibratorio cuando la supervisión lo permita, y deberá ser probada experimentalmente en la obra, de manera que sea posible la obtención de parámetros apropiados para su utilización. El espesor máximo de cada capa individual, después de la compactación, deberá definirse en la obra por la supervisión, en función de las características de manejabilidad de la mezcla y de la eficiencia del proceso de compactación, no siendo superiores a los 7.5 cms ni inferiores a los 3.0 cms. 7.7

Juntas

7.7.1 Juntas Longitudinales Deben ejecutarse preferentemente en caliente. Si no se puede efectuar de esta manera se hace un corte con sierra diamantada (disco), o equipo equivalente, de un ancho mínimo de 15 cms, de modo de obtener una cara vertical para liga de la franja contigua. 7.7.2 Juntas Transversales Para la ejecución de las juntas transversales se hace un corte de un metro mínimo, utilizándose una sierra diamantada (disco), o equipo similar, con el fin de obtener una cara vertical para la liga de la franja contigua. 7.8

Apertura al Tránsito Vehicular La capa de concreto asfáltico recién terminada se abre al tráfico vehicular una vez que se haya enfríe por completo.

8

CONTROL

8.1

Control Tecnológico de los Materiales Este control cubre las pruebas y determinaciones para verificar si se cumplen las especificaciones para los materiales.

8.1.1 Cemento Asfáltico Para todo el material que llega a la obra se hacen las siguientes pruebas: 97

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Una prueba de viscosidad Saybolt-Furol. • Una prueba de punto de brillo. • Calentamiento del adherente hasta 175º C para observar si hay formación de espuma. Para los tres primeros suministros, y posteriormente para cada diez suministros que llegan a la obra se hacen las pruebas de viscosidad Saybolt-Furol, a varias temperaturas (mínimo tres) para obtener una curva de viscosidad-temperatura (se recomiendan las temperaturas siguientes: 120, 145 y 177 grados centígrados). 8.1.2 Agregados y Rellenos (FILLER) Todos los días se hace una inspección a la planta de triturado y a los almacenes de agregados, verificando que los agregados estén limpios, libres de polvo u otros contaminantes nocivos. Cuando existe alguna alteración geológica (visual) en el banco de piedra, o como mínimo una vez por mes, se hacen en serie de tres las pruebas siguientes: • De desgaste “Los Angeles”. • De durabilidad. • De adherencia. Diariamente se hacen dos pruebas de equivalente de arena, para la fracción de la mezcla de agregados que pase la criba de 0.42 mm. Cuando la planta sea gravimétrica debe hacerse, para las muestras tomadas en los silos calientes, dos pruebas de granulometría por medio de lavado, por día trabajado. El control del relleno (filler) se hace cada tres día por medio de una granulometría. 8.1.3 Aditivo La eficiencia del aditivo, cuando se utilice, debe verificarse a través de tres pruebas de afinidad, al inicio de la obra y siempre que se encuentren cambios en los agregados. 8.2

Control de Ejecución

8.2.1 Control de Temperatura Si se trata de planta gravimétrica, el control de temperatura se hará durante la producción de la masa mediante lecturas en los siguientes sitios: • Del agregado, en los silos calientes.

98

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

• Del cemento asfáltico, antes de entrar al mezclador. • En la masa asfáltica, en los camiones cargados en la planta. El control de temperatura en el lugar de la obra se hará en los siguientes puntos: • En los camiones que llegan al área de trabajo. • En la mezcla asfáltica extendida al momento de la colocación y al inicio de la compactación. 8.2.2

Control de la Cantidad de Adherente y de la Dosificación de la Mezcla de Agregados Por cada 400 toneladas de mezcla, y mínimo de dos veces al día, se toman muestras inmediatamente después de la pasada de terminado a la mezcla colocada, y se hacen las siguientes pruebas: • Extracción de asfalto para verificar su contenido. • Una prueba granulométrica de la mezcla de agregados resultante de las extracciones, y con muestras representativas con un peso mínimo de 1000 g.

8.2.3 Control de las Características de Estabilidad y Fluidez de la Mezcla Por cada 400 toneladas de mezcla, y por lo menos dos veces por día, se toma en los sitios donde hayan sido recolectados las muestras de extracción de asfalto y de la mezcla de agregados, una muestra de la mezcla extendida con la cual se deben moldear 3 pastillas para prueba Marshall, con la presión de compactación especificada. Cada pastilla debe someterse a la prueba de ruptura en la prensa Marshall, determinándose la estabilidad y la fluidez. 8.2.4 Control de Compactación de la Mezcla Para cada 400 m 2 de masa compactada, debe obtenerse una muestra indeformada, extraída con extractorador de corazón con un diámetro de 4" en el lugar correspondiente a la franja de la rueda externa. Una de estas partes debe coincidir con el punto de muestreo para extracción de asfalto y formación de los cuerpos de prueba Marshall. Para cada tramo deben obtenerse un mínimo de tres muestras indeformadas. Comparando los valores obtenidos para las masas específicas aparentes de los cuerpos de muestra, extraídos con extractorador de corazón, y las masas específicas aparentes de la dosificación, se determinan los correspondientes grados de compactación. De cada muestra extraída con extractorador de corazón, se determina la masa específica aparente.

99

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Para cada muestra extraída con extractorador de corazón, se deben calcular las condiciones, porcentajes de vacíos de la mezcla, porcentajes de vacíos totales, porcentajes de vacíos del agregado mineral y de la relación asfalto-vacíos. 8.3

Control Geométrico y Acabado

8.3.1 Control de Espesor El control de la capa de concreto asfáltico debe ser avalado por los cuerpos de muestra extraídos con extractorador de corazón, y por los niveles de la sección transversal, antes y después del extendido de la mezcla, por cada 20 m. 8.3.2 Control de Acabado de la Superficie Las condiciones de acabado de la superficie se verifican visualmente, en especial el desarrollo de la capa, el número de juntas ejecutadas y la inexistencia de las marcas de corte de las reparaciones de los trabajos mal ejecutados, ya sean de distribución o de compactación inadecuada.

9

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS

9.1

Basado en el Control Tecnológico de los Materiales

9.1.1 Cemento Asfáltico El cemento asfáltico se acepta, siempre y cuando cumpla con las siguientes condiciones: • Los valores de viscosidad y punto de brillo estén de acuerdo con los valores de las especificaciones. • Que el material no produzca espuma cuando se caliente a 175ºC. 9.1.2 Agregados y Rellenos El agregado grueso, el fino y el de relleno (filler) se aceptan siempre y cuando cumplan con las siguientes condiciones: • Que el agregado grueso cumpla con las especificaciones de las pruebas, "Los Angeles", durabilidad, y porcentaje de partículas defectuosas. • Que el agregado fino cumpla con las especificaciones de las pruebas de equivalente de arena y durabilidad. • Que el relleno (filler) se encuentre seco, sin grumos y dentro de los rangos de la granulometría especificada.

100

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

9.1.3 Aditivo El aditivo, cuando sea utilizado, debe proporcionar una adherencia satisfactoria. La cantidad, forma de incorporación al cemento asfáltico y el tiempo de circulación deben estar de acuerdo con los criterios establecidos por la supervisión. El tiempo de circulación del asfalto, para dispersión del mejorador de adherencia, no debe ser inferior a una hora. El periodo de vida útil para el uso de CAP con aditivo debe ser de 7 (siete) días como máximo. 9.2

Basados en el Control de Ejecución

9.2.1 Temperatura La elaboración de la mezcla asfáltica debe aceptarse desde el punto de vista del control de temperatura cuando cumpla con lo siguiente: • Las temperaturas medidas en la línea de alimentación del cemento asfáltico durante su elaboración, deben estar dentro del rango deseable, definidas en función de la curva de viscosidad-temperatura del adherente utilizado. • Las temperaturas del cemento asfáltico superiores a los 172ºC, y en los agregados superiores a los 177ºC darán como resultado la NO aceptación de la mezcla. • Las temperaturas del cemento asfáltico inferiores a loa 120ºC, y en los agregados inferiores a los 125ºC, darán como resultado la NO aceptación de la mezcla. La mezcla asfáltica que llega al área de trabajo debe aceptarse desde el punto de vista de temperatura, si cumple con lo siguiente: • La temperatura medida en el camión no debe ser menor al límite inferior de la tabla de temperatura prevista para la mezcla en planta, menos 15ºC y nunca inferior a los 120ºC. • La temperatura de la mezcla en la capa de rodamiento debe presentar condiciones adecuadas de compactación, de acuerdo con el equipo utilizado y el grado de compactación deseado. 9.2.2 Cantidad de Adherente y Dosificación de la Mezcla de Agregados La cantidad de cemento asfáltico obtenido en la prueba de extracción, efectuada en las muestras individuales, no debe variar con relación al valor óptimo de proyecto, en ± 0.3%. Durante la producción, la granulometría de la mezcla, puede tener variaciones con relación a la curva de proyecto, respetando las tolerancias y límites de la tabla granulométrica siguiente:

101

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CRIBA DE MALLAS CUADRADAS mm 9.5 a 38 0.42 a 4.8 0.175 0.075

ASTM 3/8” a 1 1/2” No. 40 a No. 4 No. 80 No. 200

% QUE PASA EN PESO 7 5 3 2

9.2.3 Características Marshall de la Mezcla Los valores de porcentaje de vacíos, vacíos del agregado pétreo, relación asfaltosvacíos, estabilidad y fluidez Marshall deben seguir los requerimientos para concreto asfáltico. La eventual obtención de valores que no cumplan con las especificaciones, pueden dar como resultado la NO aceptación de los trabajos. 9.2.4 Compactación En lo que se refiere al grado de compactación, se acepta si cumple con lo siguiente: • No tener ningún valor menor al 95% con relación a la densidad del proyecto de la mezcla, o que no se obtenga ningún valor inferior al 100%, con relación a la densidad de los cuerpos de prueba Marshall hechos en el local. 9.3

Basado en el Control Geométrico Los trabajos ejecutados se aceptan, siempre y cuando se cumplan con las condiciones geométricas de: • Espesor. -

El espesor medio determinado estadísticamente debe quedar en el rango de ± 5%, con relación al espesor previsto en el proyecto en el caso de pavimentos nuevos, y de ± 10% en los trabajos de repavimentación.

-

No se aceptan valores individuales de espesores fuera del intervalo de ±10%, con relación al valor previsto en el proyecto para pavimentos nuevos.

-

En los lugares en donde se encuentren deficiencias de espesor, se deben reparar con cargo al constructor.

Por otra parte, los servicios se aceptan, siempre y cuando se cumpla con las siguientes condiciones:

102

Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Caliente

• Basados en el acabado.

10

-

Que la superficie presente un acabado liso, sin marcas dejadas por el equipo de compactación.

-

Que los trabajos de reparación presenten homogeneidad con relación al conjunto de la mezcla, sin presentar desniveles.

-

Que esté libre de ondulaciones que pudieran haber sido dejadas por la variación de carga de la vibrocompactadora.

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos de concreto asfáltico ejecutados y aceptados en la forma descrita, deben ser medidos y pagados por volumen de la mezcla empleada y compactada, expresada en m 3 (metros cúbicos). El pago se hace después de la aceptación y medición de lo trabajos ejecutados, con base en los precios unitarios del contrato y que representan la compensación integral de todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

103

CAPÍTULO XII.- REVESTIMIENTO CON TRATAMIENTOS SUPERFICIALES (Uno, dos y tres riegos) 1

DEFINICIÓN El Tratamiento superficial consta de revestimientos flexibles constituidos por una o más capas de agregado pétreo, colocados en forma alternada con una o más aplicaciones de riego asfáltico.

2

OBJETIVO Esta especificación trata las condiciones para la ejecución, supervisión y aceptación del revestimiento.

3

DESCRIPCIÓN Estas especificaciones se aplican al revestimiento ejecutado con tratamientos superficiales sobre la base. Sobre la base impregnada, el revestimiento se ejecuta de acuerdo con los alineamientos, pendientes y secciones transversales del proyecto.

4

MATERIALES Y/O PRODUCTOS Los materiales y/o productos empleados en los trabajos que se describen en este capítulo deben cumplir con lo siguiente: • Las recomendaciones específicas de las normas mexicanas. • Los requerimientos de proyecto. • Las especificaciones particulares. • La memoria de cálculo. • Las recomendaciones del fabricantes en cuanto a la forma de utilización.

4.1. Material Asfáltico • Cemento asfáltico del Nº 6. • Asfalto rebajado del tipo de fraguado rápido. • Emulsión asfáltica de rompimiento rápido.

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4.2. Agregados Los agregados pueden ser piedra triturada, escoria, cascajo o guijarro rodado o triturado. Sólo un tipo de agregado debe ser utilizado. Tiene que estar formado por partículas limpias, duras y durables, libres de cualquier recubrimiento o terrones de arcilla. Pueden ser del tipo 1, 2, 3-A, 3-B y, 3-E. El desgaste “Los Angeles” no debe ser superior al 40%. El índice de forma no debe ser inferior a 0.5. De manera opcional puede determinarse el porcentaje de partículas de forma defectuosa que queden, con la siguiente ecuación: l + g > 6e donde: l=

Dimensión mayor de la partícula.

g = Dimensión mínima de la apertura (en forma circular) por donde la partícula puede pasar. e = Separación mínima de dos mallas paralelas, entre las cuales puede quedar retenida la partícula. Si no se cuenta con mallas de anillos circulares, la criba de malla cuadrada puede utilizarse siguiendo la ecuación: l + 1.25g > 6e donde: g = Media de las aperturas de dos mallas, entre las cuales queda retenida la partícula. El porcentaje de partículas defectuosas no puede ser superior al 20%. En el caso de utilizar escoria triturada, ésta debe tener una masa específica aparente, igual o superior a 1,100 Kg/m 3. La graduación de los agregados, para cada uno de los tratamientos superficiales, debe cumplir con las especificaciones de la siguiente tabla:

106

Revestimiento con Tratamientos Superficiales

4.2.1. Tratamiento Superficial de un Riego MALLAS ASTM mm 1/2" 12.7 3/8” 9.5 Nº 4 4.8 Nº 10 2.0 Nº 20 1.2 Nº 200 0.074

PORCENTAJE QUE PASA EN PESO A B C --100 100 100 85 - 100 85 - 100 85 - 100 10 - 30 0 - 10 10 - 40 0 - 10 0-1 0-5 ----0-2 0-2 ---

4.2.2. Tratamiento Superficial de Dos Riegos MALLAS ASTM mm 1" 3/4" 1/2" 3/8” Nº 4 Nº 10 Nº 200

25.4 19.1 12.7 9.5 4.8 2.0 0.074

PORCENTAJE QUE PASA EN PESO (1a. Capa) (2a. Capa) A B 100 ----90 - 100 ----20 - 55 100 --0 - 15 85 - 100 100 0-5 10 - 80 85 - 100 --0 - 10 10 - 40 0-2 0-2 0-2

4.2.3. Tratamiento Superficial de Tres Riegos MALLAS

PORCENTAJE PASADO EN PESO

ASTM

mm.

A (1ra. Capa)

B (2da. Capa)

C (3ra.Capa)

11/2" 1" 3/4 " 1/2 " 3/8 " Nº 4 Nº 8 Nº 16 Nº 50 Nº 200

38.1 25.4 19.1 12.7 9.52 4.76 2.38 1.19 0.297 0.074

100 90 - 100 20 - 55 0 - 10 0-5 -----------

----100 90 - 100 40 - 70 0 - 15 0- 5 0-2

--------100 85 - 100 10 - 40 0 - 10 0-5 0-2

107

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.3. Denominación del Material Pétreo MALLA

CONDICIONES

1 1/4" 1" 3/4" 1/2"

Debe pasar Debe pasar Debe pasar Debe pasar

3/8" 1/4"

Debe pasar Debe pasar

1/4"

Debe retenerse

Nº 4 Nº 8 Nº 40

DENOMINACIÓN DEL MATERIAL PÉTREO 1 2 3-A 3-B 3–E 100% 95% min. 100% 95% 100% 100% min. 95% min. 95% 100% 95% min. min. 95% 95% min. min. 95% min. 100% 95% 95% min. 100% min. 100% 100%

Los valores de las cantidades colocadas de agregados o de adherentes se deben fijar en el proyecto. 4.3.1 Tratamiento Superficial de Un Riego Las cantidades a aplicar deben ser, para el agregado mineral de 12 lts/m2 y para el material asfáltico: 0.8 lts/m2 para el cemento asfáltico del No. 6, y 1.0 lts/m2 para el asfalto rebajado del tipo fraguado rápido o de emulsión asfáltica de rompimiento rápido. 4.3.2. Tratamiento Superficial de Dos Riegos Las cantidades de agregado y de material adherente asfáltico que pueden ser utilizadas se indican a continuación: 2

Para la primera capa la cantidad de agregado es de 25 lts/m y de material adherente asfáltico 1.3 lts/m 2. Para la segunda capa, la cantidad de agregado es de 12 lts/m 2 y de adherente asfáltico 1.0 lts./m 2. El valor final se especifican en el proyecto. 4.3.3. Tratamiento Superficial de Tres Riegos Las cantidades de agregado pétreo, conforme a la granulometría indicada en el punto 4.2.3 son la siguientes: 1a. capa 2a. capa 3a. capa

18 lts/m 2 9 lts/m 2 2 5 lts/m

108

Revestimiento con Tratamientos Superficiales

La cantidad de material adherente asfáltico está especificada en el proyecto. En el caso más común y utilizando cemento asfáltico, las cantidades de aplicación son las siguientes: 1a. aplicación 2a. aplicación 3a. aplicación

5

1.8 lts/m 2 1.0 lts/m 2 0.7 lts/m 2

HERRAMIENTAS Y EQUIPO Los equipos deben ser aprobados por la supervisión antes del inicio de los trabajos.

5.1.

Camión Distribuidor de Adherente Asfáltico (Petrolizadora) El camión distribuidor de adherente (petrolizadora) debe estar equipado con una bomba reguladora de presión y un sistema de calentamiento, que permita la aplicación de material asfáltico en cantidad y distribución uniforme. La tubería (barra) de distribución debe ser de tipo de distribución total, con dispositivos que permitan el ajuste vertical y del ancho de colocación del adherente. Los camiones distribuidores (petrolizadoras) deben contar con tacómetros, calibradores y termómetros en lugares accesibles para su observación, así como con un esparcidor manual para el tratamiento de superficies pequeñas y correcciones puntuales.

5.2.

Equipo de Compactación El equipo de compactación puede ser del tipo tándem, pero de preferencia de neumáticos autopropulsados. Los rodillos tipo tándem deben tener una presión por cm2 de ancho de rueda, no menor a los 25 kg y no mayor a 45 kg, y su peso total no debe ser superior a las 10 toneladas. Los rodillos de neumáticos autopropulsados se dotan de neumáticos que permiten su calibración de 35 a 120 libras por pulgada cuadrada (lb/pul2).

5.3.

Distribuidores de Agregados Los distribuidores de agregados, de jalón o autopropulsados, deben tener dispositivos que permitan la distribución homogénea de agregados fijada en el proyecto.

6

EJECUCIÓN

6.1

Consideraciones Generales No se permite la ejecución de los trabajos objeto de esta norma en días lluviosos.

109

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

6.2

Preparación de la Superficie El material asfáltico no debe ser utilizado en superficies mojadas con exceso de emulsión asfáltica o de agua. Antes de iniciar los trabajos de tratamiento, se procede a barrer la vía eliminando todas las partículas de polvo.

6.3

Temperatura La temperatura de aplicación del material asfáltico se determina para cada tipo de material adherente, en función de la relación temperatura-viscosidad. Se toma la temperatura que proporciona mejor viscosidad para su distribución. Se recomienda lo siguiente: • Para el cemento asfáltico y el asfalto rebajado: de 20 a 60 segundos Saybolt-Furol. • Para emulsiones asfálticas: 25 a 100 segundos Saybolt-Furol. Ningún material asfáltico debe emplearse cuando la temperatura del medio ambiente sea inferior a los 10°C.

6.4

Aditivo Cuando se utilice aditivo, se requiere que éste sea adicionado al adherente asfáltico, de preferencia en la obra y con una circulación continua de la mezcla adherente asfálticoaditivo. Se recomienda que esta mezcla se haga con el adherente asfáltico en el camión.

6.5

Aplicación La aplicación de los materiales asfálticos se debe hacer de preferencia en una sola pasada, cubriendo en su totalidad el ancho de la vía que va a ser tratada. En caso necesario, se permite la aplicación en dos franjas. La aplicación se hace de tal modo que se asegure una buena unión entre dos aplicaciones adyacentes. El distribuidor se calibra para asegurar una colocación uniforme sobre el ancho determinado. La colocación excesiva de material se retirado de inmediato. Una vez terminada la aplicación de material asfáltico, se extiende el agregado especificado en forma uniforme y en la cantidad adecuada. El extendido se hace con el equipo especificado. Para asegurar una cobertura uniforme, se puede complementar en forma manual. El exceso de agregado debe ser retirado antes de la compactación. El área de aplicación de material asfáltico está condicionada a la capacidad de colocación del agregado que se tenga. En caso de tener una suspención en la colocación de agregado por problema en el equipo distribuidor, el agregado se extiende manualmente.

110

Revestimiento con Tratamientos Superficiales

6.6

Compactación El agregado se compacta en su ancho total, lo mas rápido posible después de su aplicación. La compactación se interrumpe antes de que se presenten indicios de trituración del agregado. La compactación se iniciada en los bordos y se continúa hacia el eje en los tramos en tangente, y en las curvas se hará del bordo más bajo hacia el bordo más alto, de manera que una pasada cubra cuando menos el 50% de la pasada anterior. El tránsito se permite, siempre y cuando sea controlado. Después de la compactación de la capa anterior y de que el agregado haya sido fijado, se procede a hacer un barrido para retirar el material suelto. Se hace la siguiente capa de la misma forma que la anterior.

6.7

Apertura al Tránsito Vehicular El tránsito no se permite durante la aplicación del material asfáltico y del agregado. Se permite una vez que la compactación haya sido terminada. El tránsito puede ser reanudado en caso necesario 24 horas después de terminada la compactación, controlando su velocidad a un máximo de 40 km/h. En caso de utilizar asfalto rebajado, no se debe abrir el tramo al tránsito hasta que el asfalto haya secado, y el agregado no sea removido por el tránsito. Pasados 5 (cinco) a (diez) días de la apertura al tránsito, se hace un barrido del tramo para retirar todo el material suelto.

7

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias en la ejecución, inspección y criterios de aceptación o rechazo.

7.1

Tolerancias Geométricas Acabado de la superficie.- Durante la ejecución se hace el control de terminado de la superficie de revestimiento con el auxilio de dos reglas, una de 3 m y otra de 0.90 m colocadas en ángulo recto. La diferencia en cualquier punto entre la regla y la superficie no debe ser mayor a 0.5 cm. cuando se verifique en cualquiera de los dos sentidos.

111

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7.2

Tolerancias Tecnológicas No hay tolerancias con relación a los materiales indicados en el punto 4. La curva granulométrica indicada en el proyecto puede ser aceptada conforme a las tolerancias máximas expresadas en la tabla siguiente:

MALLAS 1 1/2 " 1" 3/4 " 3/8 " No. 4 No. 10 No. 40 No. 80 No. 200

TOLERANCIA(%) 7 7 7 7 5 5 5 3 2

112

Revestimiento con Tratamientos Superficiales

8

INSPECCIÓN

8.1

Principios de Inspección La ejecución de los trabajos de revestimiento y tratamiento superficial se supervisa en todas sus fases, tomando especial cuidado en los siguientes conceptos: • Recepción de los materiales (adherente asfáltico, agregados, etcétera). • Almacenamiento de los materiales. • Conformación geométrica (horizontal y altimétrica). • Compactación • Distribución del agregado y del adherente asfáltico. • Acabado. El almacenaje de lo materiales y/o productos utilizados se hace de acuerdo con las indicaciones de las especificaciones. Estos materiales o productos se someten a pruebas de laboratorio, sin perturbar su empaque original, el control del recepción de estos materiales y/o otros productos quedan condicionados al criterio de la supervisión.

8.2

Control Geométrico Se hará una nivelación geométrica en puntos separados en un máximo de 5 m. El control de acabado de la superficie se ejecuta entre los puntos nivelados de acuerdo con el punto 7.1.

8.3

Control Tecnológico

8.3.1 De Calidad El control de calidad del material asfáltico consta de lo siguiente: • Para el cemento asfáltico. -

Una (1) prueba de viscosidad Saybolt-Furol cada vez que llegue material a la obra.

-

Una (1) prueba de punto de brillo, para cada 100 toneladas.

-

Una (1) prueba de Índice Pfeiffer, para cada 500 toneladas.

-

Una (1) prueba de espuma, cada vez que llega material a la obra.

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• Para la Emulsión Asfáltica. -

Una (1) prueba de viscosidad Sybolt-Furol cada vez que llega material a la obra.

-

Una (1) prueba de residuo de evaporación cada vez que llega material a la obra.

-

Una (1) prueba de tamiz, para todo el material que llega a la obra.

• Para el asfalto rebajado. -

Una (1) prueba de viscosidad Saybolt-Furol, cada vez que llegue material a la obra.

-

Una (1) prueba de punto de brillo por cada 100 toneladas.

-

Por cada 500 toneladas se toma una muestra y se enviada al laboratorio en donde se realizan todas las pruebas especificadas.

8.3.2 Agregados El control de agregados consta de lo siguiente: • Dos (2) pruebas de granulometría del agregado de cada silo, por día. • Una (1) prueba de desgaste “Los Angeles” por mes, o cuando haya variaciones de la naturaleza del material. • Una (1) prueba de adherencia por mes. 8.3.3 Temperatura de Aplicación del Adherente Asfáltico La temperatura de aplicación se determina para cada tipo de material asfáltico especificado. 8.3.4 Cantidad de Adherente Asfáltico El control de cantidad de material asfáltico se hace mediante el peso del camión distribuidor (petrolizadora), antes y después de la aplicación del material asfáltico. No siendo posible el control por este método de diferencia de peso se hace de la siguiente manera: • Colocando una charola de área y peso conocido. Se hará pasar el camión distribuidor (petrolizadora) y se pesará posteriormente a la distribución y, nuevamente, por diferencia se sacará el volumen. • Por medio de una regla graduada, se mide la altura del material dentro de la petrolizadora antes y después de la distribución, por diferencia de alturas.

114

Revestimiento con Tratamientos Superficiales

9

ACEPTACIÓN Y RECHAZO Los trabajos con revestimiento superficial se aceptan, siempre y cuando se haya cumplido con lo siguiente: • Cualquier mala ejecución sea corregida. • Las reparaciones ejecutadas se someten nuevamente a la supervisión. • Los trabajos de ejecución hayan cumplido con lo indicado en las especificaciones.

10

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos de ejecución de revestimiento con tratamiento superficial serán medidos en m 2 en la pista, resultado de la longitud por la sección transversal del proyecto, siempre y cuando cumplan con lo descrito anteriormente. El pago debe hacerse después de la aceptación y la medición de los trabajos ejecutados tomando como base los precios unitarios del contrato, los cuales representan la compensación integral para todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad. No se pagarán excesos de volúmenes en relación a las cantidades de proyecto dentro de las tolerancias especificadas.

115

CAPÍTULO XIII.- MEZCLAS EN EL SITIO DE LA OBRA 1

DEFINICIÓN La mezcla agregado-material asfáltico, hecha en el lugar de la obra, es una mezcla realizada sobre la terracería, debidamente dosificada, constituida por material asfáltico rebajado y agregando material acarreado, también se le conoce como mezcla en frío.

2

OBJETIVO La presente especificación tiene por objeto fijar la metodología para la ejecución de las mezclas agregado-material asfáltico hecha en el lugar de la obra.

3

MATERIALES

3.1

Agregado El agregado pétreo debe satisfacer las condiciones siguientes: M A L L A S ASTM 1 1/2 " 1" 1/2 " No. 4 No. 8

MATERIAL QUE PASA EN (%) mm 38.1 25.4 12.7 4.76 2.38

100 90 – 100 40 – 70 0 – 15 0–5

El agregado está formado por fragmentos angulosos, limpios, duros, exentos de fragmentos alterados de fácil desintegración. Deben presentar buena adherencia. Cuando se someten a la prueba de abrasión "Los Angeles" éstos deberán tener un desgaste inferior al 40%. 3.2

Material Asfáltico Son de uno de los siguientes tipos: • Asfalto rebajado de fraguado rápido, FR3. • Emulsión catiónica de fraguado medio.

4

EQUIPO El equipo mínimo que se utilice en la elaboración de mezcla de agregado-material asfáltico, hecha en el lugar de la obra, es el siguiente: 115

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• Camión volteo, para el transporte del agregado. • Termómetro, para el control de la temperatura del material asfáltico • Distribuidor auto propulsado (petrolizadora). • Compactador de 6 a 8 toneladas. • Motoconformadora. • Herramienta menor, como picos, palas, rastrillos, azadones, etc. Otros equipos específicos autorizados por la supervisión.

5

EJECUCIÓN

5.1

Consideraciones Generales El material asfáltico (con excepción de la emulsión catiónica) no puede ser aplicado en días de lluvia, o cuando a criterio de la supervisión las condiciones atmosféricas fueran desfavorables.

5.2

Preparación de la Superficie La superficie, debidamente impregnada, debe estar seca y libre de material suelto.

5.3

Procesamiento y Aplicación de la Mezcla El agregado se debe extender en una capa uniforme de 10 a 12 cm, con el fin de recibir la primera aplicación de material asfáltico. El material asfáltico se aplicada a la temperatura fijada por la supervisión en forma uniforme sobre el agregado a razón de 3.0 a 3.5 lts/m 2 Inmediatamente después, el agregado se mezcla con el material asfáltico, con el auxilio de la motoconformadora, y nuevamente es colocado en capa uniforme para poder recibir una nueva aplicación de material asfáltico. El agregado es nuevamente mezclado con el material asfáltico, repitiendo la operación hasta que la mezcla final esté totalmente cubierta.

5.4

Compactación Una vez homogeneizada la mezcla, y dando el tiempo adecuado para su curado (o de ruptura en caso de emulsión), se inicia la compactación. La compactación se inicia el los bordos, y se procede longitudinalmente hacia el centro, de tal modo que el rodillo cubra, en cada pasada, cuando menos el 50% de la pasada anterior. En las curvas la compactación se hará del bordo más bajo, al bordo más alto. En la ejecución de la segunda capa, cuando fuese prevista, se repiten los trabajos de este inciso.

116

Mezclas en el Sitio de la Obra

6

APERTURA AL TRÁNSITO Después de la compactación y antes de la entrega de lo trabajos, se hace la colocación del material manualmente, formando una capa uniforme de aproximadamente 3.0 mm de espesor, cuya granulometría se presenta en la tabla siguiente: DESIGNACIÓN DE LA MALLA (ABERTURA) ASTM Nº 4 Nº 8 Nº 40 Nº 80 Nº 200

mm. 4.76 2.38 0.42 0.177 0.074

PORCENTAJE QUE PASA (%) 100 80 - 100 0 - 10 0-8 0-6

Durante los primeros días, después de la entrega del trabajo, se mantienen uno o más trabajadores con equipo menor, para retirar el material acumulado en las guarniciones, producto del paso de los neumáticos de los vehículos. Después se hace un barrido general de la superficie de rodamiento para retirar el material suelto.

7

CONTROL Periódicamente, durante la ejecución de los trabajos, se hace, por lo menos, una prueba granulométrica de la mezcla para cada 1500 m 2. Durante los trabajos, después de la compactación, se hacen sondeos para el control del espesor de la capa; se hacen tantos sondeos como se considere necesario. El control de acabado de la superficie se hace con auxilio de una regla de 3 m de largo, colocada en forma paralela al eje de la vía. La diferencia entre la superficie y la parte inferior de la regla, en cualquier punto, no puede ser superior a los 10 mm. Se debe verificar que la permeabilidad de la mezcla tendida sea inferior al 10%. En caso contrario, se le debe colocar un riego de sello.

8

MEDICIÓN Y PAGO La mezcla hecha en obra, debidamente elaborada, de acuerdo con estas especificaciones, se mide por metro cuadrado (m2) en el espesor indicado, el cual debe estar dentro del rango de 8 a 0 cm. por capa. Cuando sea utilizada como capa de regularización o de nivelación, se paga por metro cúbico (m3), colocado y compactado.

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El pago se hace de acuerdo con el precio unitario establecido en el contrato, y éste incluye materiales, mano de obra, equipos, acarreos, costos indirectos y utilidad y ganancias. Cuando se utiliza como capa de regularización o de nivelación, se paga por metro cúbico (m3) colocado y compactado.

118

CAPÍTULO XIV.- REVESTIMIENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO HECHO EN PLANTA EN FRÍO 1

DEFINICIÓN El revestimiento de concreto asfáltico hecho en planta en frío es la mezcla elaborada en planta, compuesta por agregado pétreo graduado y adherente asfáltico, extendido y compactado en frío, de acuerdo con el espesor del proyecto.

2

OBJETIVO Estas especificaciones fijan las condiciones para la ejecución, supervisión y aceptación de revestimientos hechos con cemento asfáltico en planta.

3

DESCRIPCIÓN Esta especificación se aplica a los trabajos de revestimiento elaborado con concreto asfáltico hecho en planta en frío sobre base apropiada. No se ejecutan capas de concreto asfáltico hecho en planta en frío, en espesores superiores a 100 mm, ni inferiores a 35 mm. En caso de que el espesor sea mayor a 100 mm, éste se ejecuta en dos o más capas inferiores a 100 mm. Los trabajos indicados en este capítulo deben cumplir, además de esta especificación, con las especificaciones particulares, la memoria de cálculo, diseño y todo lo que se indique en el proyecto.

4

MATERIALES Y/O PRODUCTOS Todos los materiales deben cumplir con las especificaciones generales. Los materiales y/o productos utilizados en los trabajos de esta especificación deben cumplir con lo siguiente: • Las recomendaciones específicas de las normas mexicanas. • El proyecto. • Las especificaciones particulares. • La memoria de cálculo. • La recomendaciones del fabricante, en cuanto al modo de empleo.

119

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.1

Material Asfáltico Pueden ser utilizados los siguientes materiales asfálticos: • Emulsiones asfálticas catiónicas o aniónicas, tipo RL o RM. • Asfalto rebajado tipo FR-1, FR-2 ó FR-3. El tipo de adherente asfáltico será indicado en especificaciones particulares, y seleccionado para que sea compatible con la naturaleza mineral del agregado, presencia de polvo y otros componentes.

4.2

Agregados El agregado grueso puede ser piedra triturada, canto rodado triturado o no, u otro material indicado por la supervisión. El agregado grueso tiene que estar formado por fragmentos sanos, durables, libres de terrones de arcilla y de substancias nocivas. Debe presentar en la prueba de equivalente de arena un resultado igual o superior a 55% y adhesividad satisfactoria. La composición de la mezcla matriz del cemento asfáltico hecho en planta en frío, debe cumplir con la granulometría que se señala en ta tabla siguiente:

MALLA ASTM mm 2" 50.8 1 1/2 " 38.1 1" 25.4 3/4 " 19.1 1/2 " 12.7 3/8 " 9.5 No. 4 4.8 No. 10 2.0 No. 40 0.42 No. 80 0.18 No. 200 0.074 Adherente en (%)

A 100 95 - 100 75 - 100 60 - 90 --35 - 65 25 - 50 20 - 40 10 - 30 5 - 20 1-8 4.0 - 7.0

% QUE PASA B --100 95 - 100 80 - 100 --45 - 80 28 - 60 20 - 45 10 - 32 8 - 20 3-8 4.5 - 7.5

C ------100 85 - 100 75 - 100 50 - 85 30 - 75 15 - 40 8 - 30 5 - 10 4.5 - 9.0

La proporción que se utilice en el proyecto es aquélla cuyo diámetro máximo sea igual o inferior a 2/3 al del espesor de la capa. Los porcentajes de la mezcla se refieren a los agregados pétreos, considerándolos como el 100%. El porcentaje de todas las partículas que queden retenidas entre dos cribas consecutivas, no puede ser inferior al 4% del total.

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Revestimiento de Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío

Se utiliza el método Marshall modificado para las mezclas en frío, para la verificación de los vacíos, estabilidad y fluidez de la mezcla, según los volúmenes siguientes: Porcentaje de vacíos Relación mezcla/vacíos Estabilidad mínima

3-5 75 - 82 350 Kgf ( 75 golpes ) 250 Kgf ( 50 golpes ) 8 - 18

Fluidez 1/100

Las especificaciones de proyecto son la que fijan la energía de compactación. Las características del concreto asfáltico hecho en planta en frío, se determinan con especímenes de prueba de mezcla moldeada y ensayada a la temperatura correspondiente al punto de ablandamiento + 9°C del adherente, utilizado en la mezcla.

5

EQUIPO Todo el equipo se examina y autoriza por la supervisión, una vez que éste cumple con las especificaciones, para poder iniciar los trabajos.

5.1

Almacenes del Adherente Los depósitos de emulsión asfáltica o asfalto rebajado deben estar sellados, de tal modo que evitan el contacto del asfalto con el aire, polvo, agua, etcétera. Los tanques deben contar con un dispositivo que permitan su homogeneización, calentamiento por medio de serpentines, y respiración del adherente si fuera necesario. De igual modo, deben contar con termómetro. En la unión del depósito con el mezclador de la planta debe existir un sistema que permita el control de flujo del material. La capacidad de almacenaje de los depósitos debe ser suficiente para tres días de trabajo.

5.2

Camión Distribuidor del Adherente Asfáltico (Petrolizadora) El camión distribuidor (petrolizadora) utilizado para la impregnación de la base debe estar equipado con una bomba reguladora de presión y un sistema de calentamiento que permita la aplicación del material asfáltico en cantidad uniforme. Los tubos (barra) de distribución deben ser del tipo de circulación plena, con dispositivo que permita ajustes verticales y ancho de riego. El camión distribuidor (petrolizadora) debe contar con tacómetro, calibradores y termómetro en lugares de fácil acceso y contar, además, con un irrigador manual para la aplicación del material en áreas chicas y correcciones puntuales.

121

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

5.3

Dispositivo para el Almacenaje del Agregado Los silos para almacenaje del agregado deben tener una capacidad de mínimo de tres veces la capacidad de la mezcladora, y ser divididos en compartimentos que permitan separar y almacenar adecuadamente los agregados. Cada compartimento debe contar con un dispositivo adecuado de descarga.

5.4

Planta para Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío La planta debe de estar equipada con mezcladora del tipo Pugmill, con eje doble unido con paletas reversibles u otro tipo, que sea capaz de producir una mezcla de agregados, cuando el adherente sea una emulsión asfáltica. Los silos deben contar con compuertas regulables y con la suficiente capacidad como para que la alimentación de la banda transportadora sea controlada y continua.

5.5

Equipo para el Extendido El equipo para el extendido y acabado debe estar constituido de pavimentadora automotriz, capaz de extender y conformar la mezcla de acuerdo con el alineamiento, cotas y niveles requeridos. La pavimentadora debe estar equipada con distribuidores sinfín que permitan colocar la mezcla. Deben contar con dispositivos electrónicos para controlar el espesor de la capa.

5.6

Equipo de Compactación El equipo para compactación está formado por un rodillo vibratorio liso, un compactador de neumáticos, un rodillo metálico liso tipo tándem o el equipo aprobado por la supervisión que cumpla con los requerimientos de compactación. El rodillo vibratorio debe tener amplitud y frecuencia de vibración compatible con los trabajos que serán ejecutados. Los compactadores tipo tándem debe tener una carga de 8 a 12 toneladas. Los rodillos de neumáticos autopropulsados deben dotarse con ruedas que permitan la calibración de 2.5 kg/cm2 a 8.4 kg/cm2 (35 a 120 lbs/pul2).

5.7

Camiones para Transporte de la Mezcla Los camiones de volteo para el transporte de concreto asfáltico hecho en planta en frío, deben tener cajas metálicas limpias y lisas, ligeramente lubricadas con agua y jabón o aceite parafínico o solución de cal, con el objeto de evitar la adherencia de la mezcla en la caja. La tapa trasera de la caja debe estar perfectamente cerrada para evitar el derramamiento de emulsión asfáltica sobre las calles.

6

EJECUCIÓN Antes de iniciar los trabajos de tendido del concreto asfáltico hecho en planta en frío, la superficie subyacente debe estar conformada e impermeabilizada.

122

Revestimiento de Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío

6.1

Preparación de la Base Después de una perfecta conformación geométrica, la base debe barrerse manual o mecánicamente, también puede usarse chorro de aire a presión. Esta operación tiene como objeto eliminar el polvo o cualquier otro material que esté suelto. Después de esta operación, la superficie de la base se impregna con asfalto rebajado de fraguado medio. La distribución del material asfáltico debe hacerse con camión distribuidor (petrolizadora). La cantidad de impregnación debe variar de 1.0 a 1.5 lts/m 2, dependiendo de la granulometría del material empleado en la base. Transcurridos más de siete días entre la ejecución de la impregnación y la de revestimiento, o en caso de haber existido tránsito sobre la superficie impregnada o habiendo recubierto la impregnación con arena, polvo de piedra, etcétera, deberá darse un nuevo riego de liga.

6.2

Producción del Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío El concreto asfáltico hecho en planta en frío debe elaborarse en plantas adecuadas y rigurosamente controladas, de tal modo que se obtenga una mezcla uniforme. El agregado pétreo debe estar seco si es que se utiliza asfalto rebajado.

6.3

Transporte del Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío El concreto asfáltico hecho en planta en frió se transportado de la planta al lugar de la aplicación en los camiones de volteo descritos en el punto 5.7. Cuando sea necesario para que la mezcla no sufra la acción del intemperismo, cada cargamento debe cubrirse con una lona u otro material aceptable, de dimensiones adecuadas para tapar totalmente la mezcla. Sólo se permiten ejecuciones de capa con concretos asfálticos hechos en planta en frío después de la "ruptura" de la emulsión y cuando la temperatura ambiente es superior a 10°C y con tiempo no lluvioso.

6.4

Extendido del Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío La distribución del concreto asfáltico hecho en planta en frío, se hace por medio del equipo especificado en el inciso 4.4 Cuando ocurran irregularidades en la superficie de la capa, éstas deben corregirse con la adición manual de concreto asfáltico hecho en planta en frío, extendiéndose con la ayuda de herramienta menor. Después del extendido de la mezcla, se le debe dejar un tiempo de curado de acuerdo con lo que indique la supervisión, en función del tipo del material asfáltico utilizado y las condiciones atmosféricas.

123

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

6.5

Compactación Cuando la mezcla soporte el peso del rodillo, se puede considerar como terminado el tiempo de curado y se procede a iniciar la compactación, utilizando el compactador especificado. La compactación se inicia en los bordos y se procede longitudinalmente hacia el centro, de tal modo de que en cada pasada se cubra cuando menos el 50% del área compactada en la pasada anterior. En las curvas la compactación se hace del bordo más bajo hacia el bordo más alto, siguiendo las mismas recomendaciones de los tramos en tangente. Para que los materiales no se adhieran a las ruedas del compactador, éstas deben mojarse, pero evitando el exceso de agua. Los equipos de compactación no pueden hacer maniobras sobre las capas que están siendo compactadas. Las pasadas sucesivas del compactador se hacen a lo largo de diferentes extensiones. Se considera que la compactación ha sido terminada cuando la capa deje de presentar las marcas de las ruedas del compactador. La capa terminada debe presentarse uniforme, libre de ondulaciones, sin salientes o puntos bajos. Durante la ejecución de los trabajos de la capa de revestimiento de concreto asfáltico hecho en planta en frío, hasta su aceptación, los materiales en los tramos en construcción deben protegerse contra los agentes atmosféricos.

7

APERTURA AL TRÁNSITO No se permite el tránsito sobre la capa de revestimiento, mientras no se de por terminada la compactación.

8

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias de la ejecución, la inspección y los criterios de aceptación o rechazo.

8.1

Tolerancia Geométrica • Espesor.- El espesor se mide por medio de la extracción de corazones de prueba en los carriles, o por la nivelación de la superficie, antes y después del extendido y compactación de la mezcla. Se permite una diferencia del 10% con relación al espesor indicado en el proyecto, en puntos aislados y hasta 5% de reducción en el espesor en 10 medidas sucesivas.

124

Revestimiento de Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío

• Ancho.- El control del ancho en la franja pavimentada se hace con auxilio de medidas espaciadas de 50 en 50 metros, y se permite una diferencia de + 5.0 cm. • Acabado de la Superficie.- Durante la ejecución se hace el control de terminado de la superficie de revestimiento con el auxilio de dos reglas, una de 3.0 m de largo y otra de 0.90 m colocadas en angulo recto. La variación entre dos puntos cualesquiera entre la superficie y la parte inferior de la reglas, no puede exceder los 0.5 cm. 8.2

Tolerancias Tecnológicas El grado de compactación debe ser mayor o igual a 95% con relación a la densidad aparente marcada en el proyecto. La variación del valor del adherente debe ser de + 0.3% con relación a la determinada en el proyecto. No se permiten tolerancias con relación a los materiales indicados en el inciso 4. Las curvas granulométricas indicadas en el proyecto, pueden presentar las tolerancias máximas siguientes: MALLAS 1 1/2 " a 3/8 " No. 4 a No. 40 No. 80 No. 200

9

INSPECCIÓN

9.1

Principio de Inspección

TOLERANCIA EN % 7 5 3 2

La ejecución de los trabajos de revestimiento de concreto asfáltico hecho en planta en frío, se inspecciona en sus diferentes fases, teniendo especial cuidado en lo siguiente: • Recepción de los materiales (adherente asfáltico, agregados, etcétera) • Almacenaje de los materiales. • Conformación geométrica. • Compactación. • Terminado. El muestreo de los materiales y/o productos empleados debe efectuarse de acuerdo con las indicaciones del laboratorio tecnológico encargado de los análisis. 9.2

Control Geométrico Se hace una nivelación geométrica de la superficie de rodamiento a una distancia no mayor de 5.0 m.

125

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

El control de terminado de la superficie se ejecuta entre los puntos nivelados conforme al inciso 9.1 9.3

Control Tecnológico El control de calidad del material asfáltico consta de lo siguiente: • Emulsión Asfáltica: -

Una (1) prueba de viscosidad Saybolt-Furol para cada envío que llega a la obra.

-

Una (1) prueba de residuo por evaporación, para cada envío que llega a la obra.

-

Una (1) prueba de granulometría, para cada envío que llega a la obra.

Por cada 500 toneladas se toma una muestra y se envía al laboratorio en donde se deben realizar todas las pruebas que fueron especificadas. • Asfalto Rebajado -

Una (1) prueba de viscosidad Saybolt-Furol, para cada envío que llega a la obra.

-

Una (1) prueba de punto de brillo para cada 100 toneladas

Por cada 500 toneladas se toma una muestra y se envía al laboratorio en donde se realizan todas las pruebas que fueron especificadas. • Agregados El control de calidad de los agregados consta de lo siguiente:

9.4.

-

Dos (2) pruebas de granulometría del agregado, de cada silo por día.

-

Una (1) prueba de desgaste "Los Angeles" por mes, o cuando haya variación en la naturaleza del material.

-

Una (1) prueba de adherencia por mes.

-

Una (1) prueba de equivalente de arena del agregado fino, por día.

-

Una (1) prueba de granulometría del material de relleno (filler), por día.

Control de Calidad de las Mezclas • Dosificación de las Mezclas Se hacen dos extracciones de mezcla asfáltica de las muestras recolectadas en la pista, después de la pasada de la terminadora, por cada día de 8 (ocho) horas de trabajo. 126

Revestimiento de Concreto Asfáltico Hecho en Planta en Frío

• Graduación de la Mezcla de Agregados La precede la prueba de granulometría de los agregados resultantes de la extracciones citadas en el inciso anterior. La curva granulométrica debe estar dentro de las tolerancias especificadas en el proyecto. • Características Marshall de la Prueba Se realizan dos pruebas Marshall en tres especímenes muestreados; se realizan por cada semana de producción de la mezcla. Los valores de la estabilidad y de la fluidez deben satisfacer las indicaciones del inciso 4. Las muestras deben ser retiradas de la pista después de la pasada de acabado y antes de la compactación. • Control de Compactación El control de la compactación puede hacerse midiendo las densidades aparentes de las muestras extraídas de la pista y comparándolas con las densidades aparentes de los cuerpos de prueba moldeados en la obra. Las muestras para el moldeado de estos cuerpos deben tomarse lo más próximo del punto donde se hará la perforación antes de la compactación.

10

ACEPTACIÓN Y RECHAZO Los trabajos de concreto asfáltico hecho en planta en frío, se aceptan siempre y cuando cumplan con lo siguiente: • Cualquier detalle incorrecto o mal ejecutado se debe corregir. • Cualquier reparación debe ser sometida nuevamente a la inspección por parte de la supervisión. • El trabajo de concreto asfáltico hecho en planta en frió, se acepta si las reparaciones cumplen con lo dispuesto en las especificaciones. En caso contrario, los trabajos se rechazan.

11

MEDICIÓN Y PAGO El concreto asfáltico hecho en planta en frió, tiene que cumplir con lo que se indica en los incisos anteriores y se debe medir por medio de la masa aplicada, en toneladas. El valor de lo trabajos ejecutados se calcula por el producto de lo que fue medido, de acuerdo con el inciso, por el precio unitario del contrato, y éste incluirá materiales, mano de obra, acarreos, equipos, gastos indirectos y utilidad. No se pagan volúmenes en exceso a los presentados en el contrato, respetando las tolerancias. 127

CAPÍTULO XV.- PAVIMENTACIÓN CON LOSAS DE CONCRETO 1

DEFINICIÓN Losas de concreto hidráulico para pavimentos son las que se construyen de concreto hidráulico, con o sin acero, y cuya función es soportar y transmitir las cargas.

2

OBJETIVO El objetivo de esta especificación está orientado a la ejecución de las losas de concreto para la pavimentación.

3

DESCRIPCIÓN Esta norma fija las condiciones de ejecución, supervisión y aceptación de los trabajos de pavimentación con losas de concreto hechas con cemento tipo Portland. Los trabajos que son tratados en esta norma deben cumplir también con las especificaciones particulares, la memoria de cálculo, el diseño y demás especificaciones del proyecto.

4

MATERIALES Y/O PRODUCTOS Los materiales y/o productos empleados en estos trabajos deben cumplir con: • Las recomendaciones específicas para cada material. • El proyecto. • Las especificaciones particulares. • Las recomendaciones del fabricante, en lo que se refiere a su utilización.

4.1

Cemento El cemento utilizado debe cumplir con las normas mexicanas. El almacenamiento del cemento se hace de acuerdo con las especificaciones de elaboración de concreto. Podrá ser de tipo Portland, Portland puzolánico, de escorias, etcétera

4.2

Agregados Los agregados utilizados deben cumplir con las normas de elaboración del concreto: de agregado fino y agregado grueso.

129

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.3

Agua El agua que se utilice en la elaboración del concreto debe estar libre de impurezas, aceite, etcétera. El agua debe cumplir con las especificaciones de elaboración del concreto.

4.4

Aditivos para el Concreto Los aditivos que se utilicen deben ser de fabricación reciente, y antes de su empleo deben ser sometidos a pruebas de laboratorio que permitan una verificación cualitativa del comportamiento del concreto que se utilice. Los aditivos deben cumplir con las normas para la elaboración de concreto.

4.5

Concreto La elaboración de concreto debe cumplir con las especificaciones usuales. Cuando no haya referencia en el proyecto, el concreto deberá tener una resistencia característica a la compresión a 28 días superior a 30 kg/cm2.

4.6

Material de Relleno de Juntas El relleno de las juntas se hace con alguno de los siguientes materiales: resina epóxica, silicón, poliuretano o similar, aplicados en frío. Todos estos materiales deben cumplir con las especificaciones y normas mexicanas.

4.7

Material de Curado El material de curado debe ser un liquido reflejante de rayos solares, de pigmentación blanca o clara de buena calidad y de marca reconocida.

4.8

Membrana Membrana plástica (película) con espesor de 0.2 a 0.3 mm para aislar la placa de concreto del suelo.

5

EQUIPO

5.1

Equipo Mayor El equipo para el transporte debe impedir la segregación del concreto. El transporte del concreto puede efectuarse con carretillas manuales con ruedas de hule, u otro equipo que garantice la homogeneidad y las características físicas de la mezcla preparada en el lugar. No se permite la compactación manual. La supervisión debe dar el visto bueno a los vibradores (gasolina o eléctricos) en cuanto al tamaño y el tipo. La frecuencia de

130

Pavimentación con Losas de Concreto

vibración mínima debe ser de 4000 r.p.m. y la "cabeza" debe tener un diámetro de 35 a 40 mm y una compactación mínima o igual al espesor de la losa que va a ser vibrada 5.2

Equipo Menor La herramientas más utilizadas en la elaboración de losas de concreto son las siguientes: • Regla vibratoria para compactación del concreto. • Regla para dar el acabado. • Regla para nivelar. • Cinta de tela. • Volteador.

6

EJECUCIÓN

6.1

Molde Colocación de los moldes y preparación para vaciado del concreto. Los moldes deben ser asentados sobre una capa subyacente y quedar firmes, referenciados al apoyo hecho en los dos lados. Los moldes deben fijarse con varillas, a cada metro como máximo, de tal modo que soporten sin deformación los esfuerzos de la placa. Los moldes deben tener apoyo en toda su extensión y no se permiten apoyos aislados. El corte superior de los moldes deben coincidir con el nivel previsto para la superficie de rodamiento. Los moldes deben impregnarse antes de que se permita el vaciado del concreto.

6.2

Elaboración del Concreto El concreto debe cumplir con las normas mexicanas y ASTM para la elaboración de concreto.

6.3

Transporte del Concreto El transporte del concreto de la planta dosificadora hasta el punto de descarga, debe efectuarse en un tiempo máximo de una hora. El equipo de transporte debe ser tal que permita la descarga directa en los moldes donde serán construidas las losas. Deben evitarse sacudidas fuertes durante el transporte para que no ocurran segregaciones.

131

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

6.4

Descarga del Concreto El concreto debe ser descargado lo más cerca posible a su posición definitiva, no se debe acumular en un sólo lugar para después extenderse. El concreto debe ser descargado en capas horizontales, iniciando en los extremos y cantos en dirección a uno de los bordos de la placa.

6.5

Compactación (Vibrado) del Concreto La compactación manual del concreto no se permite por la supervisión. El espesor de la capa que va a ser vibrada no debe sobrepasar en 3/4 la longitud de la cabeza de inmersión cuando se usa vibrador. La distancia entre tres puntos de inmersión del vibrador debe ser de 6 (seis) a 10 (diez) veces el diámetro de la "cabeza", correspondiendo a 1.5 veces su radio de acción. Para las cabezas normales (diámetro de 35 a 45 mm) de los vibradores, estas distancias se encuentran entre los 25 y 35 cm. El tiempo de vibrado depende de la frecuencia (r.p.m.) del equipo. El tiempo será de 10 a 30 segundos. La "cabeza" del vibrador debe ser introducida en el concreto en posición vertical o con inclinación no mayor a 45 grados. No se permite la introducción del vibrador a una distancia inferior de 100 mm. de la forma. Cuando se trate de vibrar una capa sobrepuesta a otra, se debe introducir el vibrador 50 mm en la capa inferior. Al mismo tiempo que se realiza la compactación con el vibrador, se hace la compactación con la regla vibratoria. No se permite la utilización de mortero para rellenar los huecos dejados por la regla vibratoria. Se debe usar concreto. El vibrado se deja de hacer: • Cuando la superficie se torne lisa y brillante. • Cuando ya no se presenten burbujas de aire en la superficie.

6.6

Curado del Concreto El curado con agua debe iniciarse tan pronto como se termine el vaciado y se le dé el terminado. Este curado debe mantenerse durante un periodo de 10 días. Se debe tener especial cuidado en los cantos de la losa, para que éstos reciban un curado igual al de la superficie. 132

Pavimentación con Losas de Concreto

El periodo inicial de curado utilizando el producto químico anti-sol líquido de pigmentación blanca o clara, empieza cuando se pierde el brillo superficial del concreto. Se recomienda colocar el producto uniformemente. El consumo debe ser de aproximadamente de 0.25 lts/m 2 en la superficie de la placa (losa). Una capa de arena debe ser colocada sobre la placa (losa) 24 horas después de la aplicación del producto químico de curado. La arena debe mantenerse húmeda hasta que la losa sea transportada a la obra. 6.7

Descimbrado de las Placas (Losas) Cuando no haya sido utilizado concreto de alta resistencia, acelerantes o endurecedores, las formas laterales se retiran después de tres días. El retiro de las formas laterales se hace con extremo cuidado para evitar "astillamientos", y bajo un programa. Sólo se procede a retirar los moldes cuando el concreto haya obtenido una resistencia mecánica mayor al 95% de la establecida en el proyecto.

6.8

Juntas de Concreto No se permite la ejecución de juntas frías o juntas de construcción que aparecen en general en el concreto después del fraguado del concreto. La suspensión del vaciado no se debe permitir; si hay paro en la operación, sólo será en el proceso de terminado de la losa.

6.9

Juntas de Construcción o de Bordo de la Placa (Losa) La abertura de una junta de bordo o de construcción se realiza cuando el concreto esté fresco, y se hará con un perfil metálico de sección adecuada después de la primer pasada de la regla vibratoria y retirada cuidadosamente antes de que desaparezca el brillo superficial del concreto. La junta de bordo o de construcción se perfila con la utilización del "volteador" una vez que haya sido retirado el perfil metálico.

6.10

Sellado de las Juntas Terminado el tiempo de curado, se limpia la losa. Las juntas deben ser lavadas con chorro de agua y aire para retirar el polvo y residuos. El material de sello debe ser colocado cuidadosamente en los surcos llenando totalmente el espacio, pero sin exceso.

6.11

Terminado de la Placa (Losa) La operación del acabado de la placa (losa) se hace utilizando una banda de lona colocada transversalmente con relación a la losa, y movida en sentido longitudinal con

133

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

movimientos de tipo "va y ven". Los bordos de las juntas deben ser acabados con cepillo de bordo de junta.

7

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias en la ejecución, inspección y en los criterios de aceptación y rechazo.

7.1

Tolerancia de Ejecución

7.1.1 Tolerancia Geométrica La superficie acabada de la losa debe tener las cotas de proyecto +/- 10 mm, y el nivel en cualquier losa con relación a la losa adyacente no puede ser mayor a los 2 mm. 7.1.2 Tolerancia Tecnológica El análisis de los resultados debe seguir las condiciones de las normas, siempre que fueran omitidas las condiciones particulares de esta especificación. 7.2

Inspección

7.2.1 Fundamentos de Inspección La ejecución de los trabajos de pavimentación con losas de concreto debe ser supervisada en sus diferentes fases, verificando lo dispuesto en las especificaciones de esta norma, poniendo mayor atención a lo siguiente: • Si las piezas de concreto están de acuerdo con el plano previamente establecido. • Cuál es el intervalo de tiempo entre las descargas de concreto. • Condiciones del funcionamiento de los equipos de producción de concreto, medios de transporte, de descarga, de compactado (vibrado), terminado y curado. • Condiciones de limpieza, calafateo y humedad de las formas. • Localización de los transportes para el movimiento de las losas y de los materiales. • Verificación del revenimiento de la mezcla y toma de muestras en cilindro para las pruebas de resistencia mecánica del concreto. • Condiciones de las instalaciones de electricidad, agua, etcétera. • Resistencia y consistencia del concreto.

134

Pavimentación con Losas de Concreto

7.2.2 Control Tecnológico El muestreo de los materiales componentes del concreto debe hacerse por cada 50 m3 de concreto elaborado o cuando se cambie el lugar de suministro de materiales o sea una remesa nueva. El control tecnológico del concreto y sus materiales se debe realizar según las normas usuales para la elaboración de concreto. El control de resistencia mecánica se realiza a través de pruebas que califiquen lotes de 100 a 300 m Las muestras se hacen: • Por cada camión de concreto para moldeado, dos cuerpos de muestra. • Por cada 6 m 3 de concreto elaborado con revolvedora para moldeado, dos cuerpos de muestra. • Por cada losa con cimbra (molde), 2 (dos) cuerpos de prueba. • Por todas las losas hechas en un día para moldeado de dos cuerpos de prueba (viga) con sección transversal de 225 cm2 (15 cm de lado) y longitud de 60 cm para determinación de la tensión por flexión. El análisis de los resultados de lo lotes, deben cumplir con los requerimientos de las normas usuales, siempre y cuando fueran omitidas las condiciones particulares de estas especificaciones.

8

ACEPTACIÓN O RECHAZO El trabajo de pavimentación con losas de concreto debe de aceptarse, siempre y cuando cumpla con lo siguiente: Cualquier detalle incorrecto o mal ejecutado debe ser corregido. Cualquier reparación debe ser sometida nuevamente a la supervisión para su verificación. Los trabajos de pavimentación con losas de concreto deben ser aceptados si las reparaciones efectuadas cumplen con lo dispuesto en las normas. En caso contrario el trabajo de pavimento con losas de concreto se rechaza.

9

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos de ejecución de pavimentos con losas de concreto se miden por el área ocupada por las losas en metros cuadrados (m2).

135

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

El valor de los trabajos ejecutados se obtiene por el producto de la cantidad ejecutada y el precio unitario del contrato y que representan la compensación integral de todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

136

CAPÍTULO XVI.- DRENAJE DEFINICIÓN Es el conjunto de obras que sirven para captar, conducir y alejar de la vía, el agua superficial, subterránea o de infiltración de las capas del pavimento.

A - TUBERIAS

1

DEFINICIÓN Es un sistema de conductos de sección circular abiertos en ambos extremos, destinados al transporte de fluidos y que requieren siempre de un espesor de terrapleno o colchón mínimo para su mejor funcionamiento.

2

OBJETIVO Esta especificación fija las condiciones de ejecución, supervisión y recepción de los trabajos referentes a la construcción de tuberías.

3

DESCRIPCIÓN Esta norma se aplica a los trabajos que incluyen tuberías de concreto sin refuerzo o estimados, bocas de tormenta (coladeras), cajas de unión (registros), cajas de paso y pozos de visita. Los trabajos que se describen en esta norma además de cumplir con lo descrito en ella, deben cumplir con lo marcado en las especificaciones particulares, la memoria de calculo, el diseño y el proyecto ejecutivo.

4

MATERIALES Y/O PRODUCTOS Los materiales y/o productos, utilizados en los trabajos descritos en este apartado deben cumplir con: • Las especificaciones para materiales naturales y artificiales que se emplean en la formación de concreto hidráulico, descritas en el Capítulo XV de este manual. • Las recomendaciones específicas de las normas de la Dependencia Oficial. • El diseño y proyecto ejecutado. • Las especificaciones particulares. • La memoria descriptiva de los trabajos y procedimientos. • Las recomendaciones del fabricante en cuanto a la manera de utilización.

137

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.1

Cemento El cemento debe cumplir con las especificaciones de las normas mexicanas y de la ASTM.

4.2

Agregado Debe cumplir con las especificaciones para fabricación de concreto hidráulico, las normas mexicanas y de la ASTM en lo referente a los agregados gruesos y los agregados finos

4.3

Agua El agua debe cumplir con las especificaciones de las normas mexicanas y de la ASTM

4.4

Aditivos Deben cumplir con las normas referentes a cimbras y moldes de todos los materiales que se utilizan para modificar algunas de las características del concreto hidráulico, y. cumplir con las normas mexicanas y de la ASTM.

4.5

Concreto El concreto que se utilice debe ser sometido a pruebas hasta obtener las resistencias deseadas. Para la elaboración de concreto ciclópeo con 30% de piedra para la construcción de la base de las tuberías sujetas a la acción del tráfico = 11 Mpa. Para cajas de unión y de paso, pozos de visita, relocalización de las tapas de las bocas de tormenta (coladeras), para la base de las bocas de tormenta (coladeras) y para las bases de la tubería = 15 Mpa.

4.6

Acero de Refuerzo El acero que se utilice en la fabricación de tubo reforzado debe ser de alta resistencia con un límite de fluencia mínima de cuatro mil (4,000) kg/cm2.

4.7

Morteros Los morteros empleados deben ser elaborados de acuerdo con las normas para elaboración de morteros de las especificaciones mexicanas. Para el revestimiento de las bocas de tormenta (coladeras), se utiliza mortero (cementoarena) con la proporción 1:3.

138

Drenaje

4.8

Tabique Las paredes de las bocas de tormenta (coladeras) y de la chimenea de los pozos de visita, deben hacerse con tabique rojo recocido.

4.9

Tubería Los tubos de concreto armado que se utilicen podrán tener armado simple o doble, y serán del tipo macho-hembra o punta y campana. De acuerdo con las normas las tuberías deben ser junteadas con mortero de cemento-arena con una proporción de 1:3.

4.10

Registros, Tapas de Fierro Fundido El material y las especificaciones para la elaboración de los registros se hacen de acuerdo a las normas.

5

EQUIPO

5.1

Equipo Mayor • "Mano de Chango". • Sierra circular. • Sierra manual. • Carretilla manual con neumáticos. • Camión de volteo. • Perforadora. • Vibrador de mano. • Compactador mecánico (placa o bailarina).

5.2

Equipo Menor Azadones, picos, barretas de acero, serrotes (serrucho), martillo, etcétera

6

EJECUCIÓN

6.1

Bocas de Tormenta (Coladeras) Las bocas de tormenta (coladeras) son dispositivos que se ejecutan junto con las guarniciones en áreas urbanizadas con el objeto de captar las aguas pluviales y conducirlas a las redes de alcantarillado. Las fases de construcción son: • Excavación y retiro del material producto de la misma para dar la forma prevista para la coladera. • Compactación del fondo de la excavación y colocación de una base de concreto 2 simple (f'c= 100 kg/cm ) con un espesor de 10 cm. 139

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Construcción de paredes forradas con tabique rojo y asentado con mortero de cemento-arena con una proporción recomendada de 1:3 en volumen. • Acabado de guarniciones. • Vaciado en sitio del marco con concreto simple para asentar las piezas de acero. • Vaciado en sitio de la entrada a la coladera. • Colocación de rejillas metálicas. 6.2

Cajas de Unión y Paso (Registros) Las cajas de unión y paso (registros) son dispositivos auxiliares en las redes pluviales, para permitir, tanto la unión de las bocas de tormenta (coladeras) a la red colectora, como los cambios de pendiente de los colectores, éstos pueden tener una caja de 50 a 100 cm. El proceso de ejecución es el siguiente: • Excavación necesaria para la colocación de las cajas de unión y de paso (registros), que es parte integral de la excavación de la red colectora. • Compactación de la superficie de apoyo de las cajas de unión y de paso (registros). • Colocación de la cimbra o moldes para las paredes de las caja y de las tuberías de la red colectora y/o de la conexión de la boca de tormenta (colector). • Vaciado del concreto en el fondo, continuando con las paredes de la caja y con el consecuente vibrado. • Retiro de los moldes (descimbrado). • Colocación de las tapas de concreto precolado sobre la caja.

6.3

Pozo de Visita Los pozos de visita son los dispositivos auxiliares dentro de las redes de aguas pluviales, que se construyen con el fin de proporcionar la unión de las bocas de tormenta (coladeras) a la red colectora y poder hacer los cambio de dirección, de pendiente y cambios de diámetros de tubería (reducciones), además de facilitar el acceso para inspecciones y limpieza de la red. Estos pozos de visita se colocan en puntos estratégicos. Son construidos en forma similar a las cajas de unión o de paso (registros), pero cuentan con una "chimenea" protegida por un tapa de fierro fundido, sus faces constructivas son las siguientes:

140

Drenaje

6.3.1 Caja de Pozo de Visita • Compactación de la superficie del fondo de la excavación de la zanja en el lugar donde va a ser construido el pozo de visita. • Colocación de la cimbra en las paredes de la caja y de los tubos de la red colectora y/o conexión con la boca de tormenta (coladeras). • Vaciado del concreto en el fondo y posteriormente vaciado de las paredes de la caja, con el consecuente vibrado del concreto. • Colocación de cimbra, armado de los registros y vaciado de concreto "In Situ". • Descimbrado de las formas. 6.3.2 "Chimenea" de los Pozos de Visita • Ejecución del cuerpo de la chimenea, con tabique rojo posterior al curado de concreto de la caja del pozo de visita. Para la colocación del tabique se utiliza mezcla de cemento-arena 1:3 en volumen. • Colocación de una escalera marina de acero, con escalones de 16 cm de peralte y anclada a la "chimenea". • Terminación de la parte superior (remate) de la chimenea con tabique aplanado con concreto simple, que sirva para ajustar el marco de la tapa de fierro fundido. • Aplanado del interior de la chimenea con mezcla cemento-arena con una proporción recomendada de 1:3 en volumen. • Colocación de tapas de fierro fundido (se permite la utilización de las normas locales) en los accesos siempre y cuando sean iguales o mayores a los del proyecto según el criterio de la supervisión. 6.4

Red de Recolección (Colectores) La red colectora debe ser construida con tubería de concreto reforzado, de sección circular, que se coloca preferentemente bajo las banquetas. En caso de ser colocado bajo áreas de tránsito, la tubería se debe apoyar sobre una base (cama) de arena o tepetate. La secuencia de construcción es la siguiente: • Excavación de la zanja con la pendiente y profundidad definidas en el proyecto y con un ancho mayor a 60 cm. A cada lado de la conducción debe haber un espacio libre de paso mínimo de 0.20 m. • Compactación de la zanja en forma manual o con equipo de compactación. • Colocación de la cama de arena o tepetate fino y compactación de la misma, hasta el nivel del piso interior del tubo, para cuando las tuberías se coloquen bajo las áreas de tránsito. Los tubos no deben descansar sobre un elemento duro. 141

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Instalación de la tubería, conectándola a las bocas de tormenta, cajas de unión o de paso, pozos de visita o salidas de concreto. • Ejecución de la segunda cama de arena o tepetate fino, cuando haya sido considerada en el proyecto. • Junteo de la tubería con mortero cemento-arena con proporción de 1:3 en volumen. • Ejecución del relleno, preferentemente con el mismo material producto de la excavación, siempre y cuando sea de buena calidad, de no ser así, debe hacerse con material traído de bancos autorizados. La compactación se hace en capas de 15 cm de espesor como máximo y se compacta por medio de equipo manual o mecánico, teniendo especial cuidado en las áreas cercanas a las paredes del tubo. Las zanjas excavadas se deben rellenar hasta el nivel original del terreno natural o hasta el indicado en el proyecto.

7

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias en la ejecución, la supervisión y los criterios de aceptación o rechazo.

7.1

Tolerancia en la Ejecución El acabado debe considerarse satisfactorio, a juicio de la supervisión. Las características geométricas previstas deben ser adecuadas, y no se permiten diferencias superiores al 10% en medidas aisladas. La resistencia a la compresión debe ser superior a la resistencia característica especificada en el proyecto. La resistencia a la compresión diametral de los tubos obtenida en las pruebas de laboratorio, debe ser superior a los valores mínimos especificados para la clase y diámetro del tubo a ser empleado según las normas oficiales mexicanas.

8

INSPECCIÓN (SUPERVISIÓN)

8.1

Bases de Inspección La ejecución de los trabajos de tuberías debe ser revisada en sus diferentes fases de ejecución. Poniendo especial atención en lo siguiente: • Recepción de los materiales y/o productos ( tubo, cemento, rejillas, etcétera). • Almacenamiento de los materiales y/o componentes.

142

Drenaje

• Geometría de las zanjas. • Dimensión de los tubos. • Características físico-mecánicas de los tubos. • Ejecución de la colocación de las tuberías. (camas, cajas etcétera.). • Resistencia del concreto. • Rellenos. El almacenamiento de los materiales y/o productos empleados, debe ser efectuado de acuerdo con las indicaciones de estas normas por los laboratorios encargados de los análisis. 8.2

Control Geométrico y de Acabado El control geométrico comprende: • La revisión que se hace por medio de topografía, verificando líneas, niveles, pendientes, secciones transversales, etcétera. • La revisión de las medidas externas de las bocas de tormenta (coladeras), cajas de unión o de paso, pozos de visita, etcétera. • El control de la revisión de las condiciones del acabado de las obras de drenaje pluvial que se hace por medios visuales, por parte de la supervisión.

8.3

Control Tecnológico El control tecnológico de la tubería utilizada debe cumplir con las normas. Se hacen dos pruebas de compresión diametral para cada lote o por cada 100 tubos, esto se hace para cada diámetro utilizado. Pruebas de permeabilidad y absorción se hacen sólo cuando hay duda en la calidad de la tubería empleada. El control tecnológico del concreto empleado en las bocas de tormenta (coladeras), cajas de unión o de paso, pozos de visita y camas, se hace por medio de pruebas de presión en cilindros ensayados y tallados a los siete días. Previamente, se hacen pruebas experimentales en el laboratorio para evaluar la resistencia a la compresión a los 7 y 28 días de edad. Los tabiques utilizados para la construcción de las bocas de tormenta (coladeras) y "chimenea" de los pozos de visita son probados de acuerdo con los normas de compresión, tomando muestras dobles como lo indican las normas mexicanas.

143

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

9

ACEPTACIÓN O RECHAZO DE LOS TRABAJOS Los trabajos de tuberías son aceptados siempre y cuando cumplan con la precisión que señala la norma. Cualquier detalle incorrecto o mal ejecutado debe corregirse. Cualquier reparación ejecutada debe someterse nuevamente a la inspección por parte de la supervisión. Los trabajos de tuberías reparadas se aceptan siempre y cuando cumplan con las normas. En caso contrario, los trabajos serán rechazados.

10

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos relacionados con la ejecución de las obras de drenaje pluvial son medidos de acuerdo con los siguientes conceptos: • Excavación.- Se determina el volumen excavado para la formación de la red colectora y obras complementarias (coladeras, pozos de visita, cajas de unión y de paso etcétera), y se clasifican de acuerdo con los criterios de la norma de formación de terracerías expresadas en metros cúbicos (m3). Indicando si la excavación fue hecha de forma manual o mecánica. • Bocas de Tormenta (coladeras).- Se miden de acuerdo al tipo y número de unidades ejecutadas. • Cajas de Unión y de Paso.- Se miden de acuerdo de acuerdo con el tipo y número de unidades ejecutadas. • Pozos de Visita.- Se miden de acuerdo con el tipo y número de unidades ejecutadas, las chimeneas se pagan por separado. • "Chimeneas" de Pozos de Visita.- Se miden de acuerdo con el tipo y número de unidades ejecutadas. • Red Colectora.- Se determina la extensión ejecutada expresada en metros lineales, y se determina el diámetro interno del tubo y si se requiere utilizar "cama" de concreto. • Rellenos.- Los volúmenes de relleno de excavaciones se miden en m 3., con aproximación a la unidad. • Carga y Transporte.- La carga y el acarreo del material excavado no se mide en la pedrera. Para fines de pago, se miden en m 3-km, con aproximación a la unidad. Todos los trabajos relacionados se miden siempre y cuando cumplan con lo indicado en el punto 6 de este capítulo. El valor de los trabajos ejecutados se calcula por el producto del volumen (excavación de zanja), unidad (boca de tormenta), unidad (caja de unión o de paso), unidad (pozo de visita), unidad (chimenea de pozo de visita) y longitud (de la red colectora), medidos de 144

Drenaje

acuerdo con el punto 7 de este capítulo, y por los Precios Unitarios especificados en el contrato que representan la compensación integral de todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad. No se pagan volúmenes superiores a los del proyecto y se descontarán los volúmenes faltantes.

B - DRENES PROFUNDOS

1

OBJETIVO Esta norma fija las condiciones para la ejecución, supervisión y aceptación de los trabajos referentes a los Drenes Profundos.

2

DESCRIPCIÓN Esta norma se aplica a los trabajos de los drenes profundos destinados al abatimiento y/o intercepción del nivel freático. Los trabajos que se describen en esta norma, además de cumplir con lo descrito en ella, deben cumplir con lo marcado en las especificaciones particulares, la memoria de cálculo, el diseño y el proyecto ejecutivo.

3

MATERIALES Y PRODUCTOS Los materiales y/o productos relacionados a los trabajos que se tratan en esta norma deben cumplir con lo siguiente: • Las recomendaciones específicas de la norma. • El diseño del proyecto. • La memoria de cálculo. • Las especificaciones particulares. • Las recomendaciones dadas por el fabricante respecto al uso de los materiales y/o productos.

3.1

Material Filtrante Como material filtrante se debe utilizar arena de cuarzo libre de impurezas orgánicas y terrones de arcilla. La granulometría del material filtrante se verifica de acuerdo con el tamaño de los filtros aprobados por la supervisión para que se adapten a lo suelos que los rodean, teniendo en cuenta los aspectos de saturación y permeabilidad.

145

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Cuando los materiales disponibles no sean los adecuados se podrán mezclar con otros materiales naturales o artificiales, o se puede utilizar arena artificial resultante del triturado de roca sana. También se puede usar una membrana sintética. 3.2

Material para Drenado Como material para drenado se pueden utilizar productos resultantes del triturado y clasificación de rocas sanas, arenas o gravas naturales o guijarros rodados, siempre y cuando estén libres de impurezas orgánicas y terrones de arcilla. La granulometría del material de drenado se verifica o proyecta según el criterio de la supervisión para dimensionamientos de filtros aprobados y que cumplan con las condiciones siguientes: • Que el material de drenado no sea saturado por el material envolvente, ya sea el filtrante o el suelo. • Que el material de drenado tenga la permeabilidad satisfactoria. • Que las partículas del material de drenado no sean de dimensión menor al filtro de la tubería, para que éstas no se introduzcan en el tubo.

3.3

Tubo de Concreto Poroso o Perforado Los tubos de concreto poroso o perforados, deben tender un diámetro interior de 20 cm. Los materiales que se utilicen en la fabricación de los tubos de concreto deben cumplir con lo siguiente:

3.3.1 Tubo de Concreto Perforado • Tubo de concreto simple de sección circular, para aguas pluviales tipo AASHTO M175. 3.3.2 Tubo de Concreto Poroso • Tubo de concreto poroso de sección circular, tipo. AASHTO M119. En ambos casos, la resistencia a la compresión diametral mínima de ruptura debe ser superior a 16 KN/m. Los tubos porosos deben fabricarse con concretos en donde el agregado fino sea mínimo. Por lo tanto su permeabilidad debe ser parecida a la del agregado grueso que forma parte del concreto que esta siendo fabricado.

146

Drenaje

3.4

Tubos de Cerámica Perforados Cuando se utilicen tubos de cerámica perforados, éstos deben tener un diámetro interno de 20 cm y cumplir con las normas mexicanas. La resistencia a la compresión diametral mínima de ruptura debe ser superior a 16 KN/m.

3.5

Cemento El cemento debe cumplir con las normas mexicanas usuales.

3.6

Agregados El agregado debe cumplir con las normas referentes a durabilidad, desgaste, etcétera

3.7

Agua Debe cumplir con las normas mexicanas para la fabricación de concreto.

3.8

Concreto para las Descargas El concreto utilizado en las descargas debe ser dosificado primeramente en forma experimental para una resistencia característica a la compresión a los 28 días mínima de 11 MPA y ser preparado de acuerdo con las normas de elaboración de concreto.

3.9

Morteros El mortero debe fabricarse conforme a las normas de elaboración de morteros.

4

EQUIPO

4.1

Equipo Mayor • Retroexcavadora.

4.2

Equipo Menor Palas, picos, azadones, barretas, explosivos, etcétera

5

EJECUCIÓN Las etapas a seguir en la construcción de los drenes longitudinales profundos en el subsuelo o dentro de rocas son las siguientes:

5.1

Apertura de las Zanjas La apertura de la zanja debe hacerse en el sentido bajo del montaje, cumpliendo con las medidas establecidas en el proyecto. La pendiente longitudinal mínima debe ser del 1%. 147

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

El proceso de excavación debe ser compatible con el de retiro del material producto de la excavación. El material producto de la excavación debe ser colocado en un sitio adecuado para que no cambie la forma del terreno ni evite el escurrimiento de las aguas pluviales. 5.2

Relleno de las Zanjas El relleno de las zanjas debe hacerse en el sentido bajo del montaje, con los materiales especificados en el proyecto y cumpliendo con la particularidad siguiente: • Los drenes continuos aquí presentados, deben rellenarse únicamente con material filtrante, con tubo poroso y optativamente con sello superior. El relleno de las zanjas debe hacerse de acuerdo con las etapas siguientes:

5.3

-

Colocación de una capa de material filtrante con un espesor de 10 cm colocada en el fondo de la zanja y debidamente compactada.

-

Colocación de la tubería con las perforaciones hacia abajo y junteo de la tubería con mortero cemento-arena con una proporción recomendada de 1:3 en volumen.

-

El complemento al relleno de la zanja se debe hacer con material filtrante colocado en capas de 20 cm y compactado hasta la cota de proyecto. Se deben tomar precauciones para mantener la integridad de la tubería.

-

Colocación y compactación de una capa de sello con arcilla cuando se use la opción de dren cerrado.

Dren Continuo Ciego Este dren recibe solamente material drenante para relleno de la zanja. Esta opción se considera adecuada solamente para cortes en roca sana, donde no exista el riesgo de penetración al tubo del material granular utilizado y el desagüe sea moderado. El material drenante debe compactarse en capas de aproximadamente 20 cm, hasta el nivel previsto en el proyecto.

5.4

Drenes Continuos con Tubo de Concreto Perforado Estos drenes están constituidos por material drenante que envuelve el tubo de concreto o de cerámica perforado, se consideran adecuados para cortes en roca sana, donde no existan riesgos de penetración de las partículas del material granular utilizado al tubo y la distancia al nivel freático sea elevada. Las etapas constructivas son las siguientes: • Colocación de una capa de material filtrante de 10 cm de espesor debidamente compactada en el fondo de la zanja. • Colocación de la tubería con las perforaciones hacia abajo y junteada con mortero cemento-arena con una proporción recomendada de 1:3 en volumen. • El relleno de la zanja debe complementarse con material drenante compactado en capas de aproximadamente 20 cm cada una. 148

Drenaje

5.5

Drenes Discontinuos con Membrana Sintética y Material Granular Colocación de la membrana fijándola en las paredes y en la superficies adyacentes a la zanja con grapas de acero de 5 mm en forma de " U ". Colocación y compactación del material granular en el fondo de la zanja. Colocación de la tubería perforada, cuando sea prevista, con las perforaciones hacia abajo y junteadas con mortero cemento-arena con una proporción recomendada de 1:3 en volumen. Relleno de la zanja complementado con material drenante, compactado en capas de aproximadamente 20 cm cada una. Terminado de la membrana con traslapes transversales y longitudinales de por lo menos 50 cm cada uno. Colocación y compactación del sello de arcilla, cuando se requiera.

5.6

Descargas de Concreto Las descargas fabricadas con concreto deben ser ejecutadas de acuerdo con el proyecto.

6

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias en la ejecución, la inspección y en el criterio de aceptación de los trabajos.

6.1

Tolerancia en la Ejecución

6.1.1 En las Zanjas Las medidas de la zanja no pueden diferir de las de proyecto en mas del 10%, en puntos aislados y la pendiente longitudinal no debe ser inferior al 1% y nunca debe ser menor a la de proyecto. 6.1.2 De los Componentes del Dren Los agregados utilizados deben presentar una composición granulométrica de acuerdo con los rangos estipulados en el proyecto. El material de sello, cuando sea utilizado, debe ser juzgado satisfactorio en términos cualitativos; La tubería empleada no debe presentar variaciones en cualquiera de sus medidas mayores a:

149

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Longitud

± 2.0 cm/m

• Espesor

± 0.2 cm/m

En la mezcla del concreto no debe haber imperfecciones al igual que en el vaciado de los moldes de los tubos, ni fisuras que puedan afectar su resistencia o durabilidad. Las características de las membranas sintéticas deben ser juzgadas satisfactorias, de acuerdo con las especificaciones del fabricante. La resistencia a la compresión simple estimada de acuerdo con lo establecido en las normas de control, debe ser superior a la resistencia característica para el concreto de las bocas de salida. 6.2

Inspección

6.2.1 Bases de Inspección La ejecución de los trabajos de drenes profundos debe ser inspeccionada en sus diferentes fases constructivas, de acuerdo con lo establecido en las normas y poniendo especial atención a lo siguiente: • Recepción de los materiales y/o productos (tubería, membranas sintéticas, agregados, etcétera). • Condiciones de las áreas de almacenamiento de agregados y de equipo. • Geometría de la zanja. • Dimensión de los tubos. • Granulometría de los agregados. • Características físico-mecánicas de los tubos. • Ejecución de los drenes. • Resistencia del concreto. • Rellenos. El almacenamiento de los materiales y/o productos utilizados se hace de acuerdo con las indicaciones del laboratorio tecnológico encargado del análisis, siempre y cuando esto no afecte a los contenedores originales. El control de recepción de los materiales y/o productos esta sujeto a la decisión de la supervisión. 6.2.2 Control Geométrico El control geométrico consiste en sacar niveles del fondo de la zanja y en la determinación de las dimensiones de la misma. También se verifican las dimensiones 150

Drenaje

de las bocas de salida y de la tubería empleada. Se verifica un mínimo de 4 (cuatro) tubos por kilómetro de dren ejecutado. 6.2.3 Control Tecnológico • Material filtrante y de drenado.- Se hacen análisis granulométricos de los agregados utilizados, se toma una muestra por cada mil metros de dren ejecutado. El control de la compactación se hace en forma visual. • Sello.- Las características del material utilizado para sello, cuando sea previsto, serán verificadas en forma visual y táctil. Para esta función (drenes) se utilizan materiales arenosos, con gravas o materiales permeables y sin cohesión, o materiales arcillosos expansivos. • Tubos.- Se hacen pruebas de la tubería utilizada a razón de dos tubos (como mínimo) por cada kilómetro de dren. Las características externas de estos tubos se verifican visualmente. Antes de la colocación del material drenante se hacen los siguientes muestreos: -

Una prueba de compresión diametral.

-

Una prueba de permeabilidad de acuerdo con lo siguiente: §

Sobre una superficie plana preparar una capa de cemento-arena, con una proporción recomendada de 1:3 en volumen, con un espesor de 5 cm y con un área un poco mayor a la sección del tubo que va a ser sometido a la prueba.

§

Colocar el tubo en posición vertical sobre la mezcla extendida, teniendo especial cuidado en su sello en la parte inferior.

§

Una vez curada la mezcla, se vierte dentro del tubo agua hasta llenarlo completamente.

§

Verificar el tiempo requerido para escurrimiento total del agua. Ésto da un parámetro que sirve para definir la permeabilidad de los tubos utilizados.

• Bocas de descarga.- Se hacen pruebas de ruptura de cilindros a compresión simple, a los siete días. de acuerdo con las normas. Previamente se hacen en forma experimental resistencias a la compresión simple a los siete y veintiocho días. • Membrana sintética.- Las características de la membrana sintética se revisan visualmente y a través de pruebas rápidas de campo para verificar su resistencia. 6.3

Aceptación o Rechazo Los trabajos de drenes profundos son aceptados si cumplen con la precisión de las normas. Cualquier detalle incorrecto o mal ejecutado debe ser corregido. 151

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Cualquier reparación será sometida nuevamente a la inspección por parte de la supervisión. Los trabajos de drenes profundos solo son aceptados si las reparaciones cumplen con lo indicado en la norma. En caso de no cumplir con la norma, los trabajos de drenes profundos serán rechazados.

7

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos de ejecución de drenes profundos se miden de acuerdo con los siguientes conceptos: • Excavación de zanjas.- La medida se hace por la determinación del volumen del material excavado, se clasifica en forma análoga de acuerdo con lo indicado en la norma de terracerías, y se expresa en metros cúbicos (m3) indicando si las excavaciones fueron ejecutadas en forma manual o mecánica. • Drenes longitudinales y profundos.- La medición se hace de acuerdo con el tipo de dren ejecutado y con la extensión del mismo, y se expresa en metros lineales. • Bocas de descarga.- Se miden por unidad de acuerdo con sus características. • Carga y transporte.- La carga y el transporte del material excavado se miden por m 3kilómetro con aproximación a la unidad. El valor de los trabajos se calcula por el producto del volumen (excavación de la zanja), extensión (drenes longitudinales) y unidades (bocas de salida o descargas), medidas de acuerdo con el punto 6 de este Capítulo, por los Precios Unitarios del contrato que representan la compensación integral de todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad. No se pagan volúmenes superiores a las cantidades del proyecto y se descuentan los faltantes dentro de las tolerancias especificadas.

152

CAPÍTULO XVII.- OBRAS COMPLEMENTARIAS MENORES A - GUARNICIONES

1

DEFINICIÓN Construcción hecha, generalmente de concreto, en el límite de la superficie de rodamiento y que sobresale de ella para proteger la banqueta o camellón.

2

OBJETIVO Esta norma fija las condiciones para la ejecución, supervisión y aceptación de los trabajos de construcción de las guarniciones.

3

DESCRIPCIÓN Esta norma se aplica a los trabajos de ejecución de guarniciones de concreto "In Situ". Los trabajos que se incluyen en esta Norma, aparte de cumplir con ella, deben cumplir con las especificaciones particulares, la memoria de cálculo, el diseño y el proyecto.

4

MATERIALES Y/O PRODUCTOS Los materiales y/o productos utilizados en estos trabajos deben cumplir con lo siguiente: • Cumplir con las normas específicas de la Secretaría (si las hubiera). • El diseño del proyecto. • Las especificaciones particulares. • La memoria de cálculo. • Las recomendaciones del fabricante respecto a la forma de utilización de los materiales y/o productos.

4.1

Cemento El cemento debe cumplir con las normas técnicas mexicanas y con lo expuesto en el Capítulo XV de estas normas

4.2

Agregado El agregado debe cumplir con lo que indica la norma respecto a durabilidad, desgaste, granulometría, etcétera

4.3

Agua Debe cumplir con las normas mexicanas para la elaboración de concreto. 153

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.4

Moldes o Cimbra Debe cumplir con lo indicado en las normas mexicanas, respecto a la elaboración de moldes y cimbras.

4.5

Concreto El concreto empleado se debe elaborar de acuerdo con las normas mexicanas para elaboración de concreto. El concreto utilizado en los drenajes, se dosifica para que a los veintiocho días tenga una resistencia característica a la compresión mínima de 11M.p.a.

4.6

Mortero Los morteros utilizados se elaboran de acuerdo con las normas mexicanas para la elaboración de morteros.

4.7

Material de Junteo En material para el junteo que se debe utilizar es el CAP No. 7 ó No. 8.

5

EQUIPO

5.1

Equipo Mayor • Carretilla • Vibrador de inmersión.

5.2

Equipo Menor • Cuchara de albañil. • Barreta. • Regla. • Pala. • Nivel de burbuja. • Azadón, etcétera

6

PROCESO DE EJECUCIÓN BÁSICO El proceso constructivo que se describe a continuación, se refiere a las guarniciones hechas "In Situ" con cimbra común.

6.1

Etapas Constructivas Excavación del área anexa al bordo del pavimento cumpliendo con el alineamiento, cotas y medidas del proyecto. Ejecución de base de piedra para nivelar y apoyar la guarnición. 154

Obras Complementarias Menores

Colocación de las cimbras de madera o metálicas según la sección transversal de la guarnición a cada 2 (dos) metros. En los tramos curvos, esta separación se reduce para proporcionar una mejor unión. Colocación de la cimbra en la parte anterior y posterior de la guarnición. Vaciado y vibrado del concreto. Descimbrado Relleno de las juntas con mortero cemento-arena con una proporción recomendada de 1:3 en volumen. Ejecución de las juntas de dilatación con intervalos a cada 12 metros, rellenos con Nº 7 ó Nº 8 6.2

Recomendaciones Generales Para garantizar una mejor resistencia de las guarniciones a los impactos laterales, se deben ejecutar apoyos en concreto pobre, en forma de bolas, con separación de 2.0 m. El concreto utilizado debe ser preparado en carretilla con una relación agua cemento baja, sólo la indispensable para su manejabilidad. Se debe preparar en cantidad suficiente para su uso inmediato y no permitir la utilización de mezcla que tenga más de una hora desde su preparación.

7

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias en la ejecución, la inspección y los criterios de aceptación o rechazo.

7.1

Tolerancias de Ejecución El terminado debe considerarse satisfactorio a juicio de la supervisión. Las dimensiones transversales no deben variar con las de proyecto en ± 10% en puntos aislados. El espesor debe quedar en el rango de ± 10% al espesor marcado en el proyecto. La resistencia a la prueba de compresión simple estimada, determinada de acuerdo con lo establecido en la norma para el control, debe ser superior a la resistencia característica determinada.

155

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

7.2

Inspección

7.2.1 Bases para Inspección La ejecución de los trabajos de guarniciones será inspeccionada en las diferentes fases, verificando lo establecido en esta norma, teniendo especial atención en lo siguiente: • Recepción de los materiales y/o productos (cemento, agregados, etcétera) • Condiciones de almacenamiento de los agregados y/o materiales. • Preparación de la superficie. • Alineamiento de las guías. • Pendientes. • Espesor de la capa de concreto. • Terminado (acabado). • Resistencia del concreto. El almacenamiento de los materiales y/o productos utilizados se efectua de acuerdo con las indicaciones de esta norma, por el laboratorio encargado de los análisis. Los materiales y/o productos son analizados por el laboratorio sin que ocurra violación a los contenedores originales. El control de aceptación de estos materiales y/o productos será de acuerdo con la supervisión. 7.2.2 Control Geométrico y de Acabado La supervisión hará en forma visual la verificación de las características de acabado de las guarniciones ejecutadas. La aceptación de las características geométricas de las guarniciones se hace de acuerdo con el plan de muestreo siguiente: • Determinación del espesor de la capa de concreto utilizada, a razón de 1 (un) muestreo a cada 200 m. • La determinación del espesor se hace cuando se retira la cimbra del primer conjunto de tramos vaciados, en puntos seleccionados por la supervisión. El control tecnológico del concreto empleado debe hacerse ,de acuerdo con las normas, por medio de la ruptura de los cilindros. Para ésto se establece previamente la relación experimental entre las pruebas a la compresión simple a los siete días, y a los 7 y 28 días. 7.3

Aceptación y Rechazo Los trabajos de guarnición son aceptados si cumplen con lo siguiente: 156

Obras Complementarias Menores

• Cualquier detalle incorrecto o mal ejecutados debe ser corregido. • Cualquier reparación será sometida nuevamente a la inspección de la supervisión. • Los trabajos de guarnición solamente son aceptados si las reparaciones efectuadas cumplen con las normas. En caso contrario el trabajo de las guarniciones será rechazado.

8

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos de ejecución de guarniciones se miden en metros lineales, de acuerdo con la longitud de la ejecución, siempre y cuando cumplan con lo establecido en el inciso 5 de esta norma. El valor de los trabajos ejecutados se calcula por el producto de lo establecido en el inciso 7 de esta norma y por el precio unitario del contrato que representan la compensación integral de todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

B - CUNETAS

1

DEFINICIÓN Son canales longitudinales que se construyen a los lados de la cama de la calle. Se desarrollan sobre cortes a terrenos de cierta pendiente e interceptan el agua que escurre sobre la corona para conducirla fuera del pavimento.

2

OBJETIVO El objetivo de esta norma es establecer condiciones para la ejecución de cunetas revestidas en cortes, bermas, etcétera

3

DESCRIPCIÓN Esta norma fija las condiciones para la ejecución, supervisión y aceptación de los trabajos de construcción de las cunetas revestidas ejecutadas en corte, en pedreras, andadores, bermas, banquetas, taludes o rellenos.

4

MATERIALES Y/O PRODUCTOS Los trabajos que son tratados en esta norma deben cumplir con:

157

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

• Las recomendaciones específicas de la Secretaría (si las hubiere). • El diseño del proyecto • Las especificaciones particulares. • La memoria de cálculo. • Las recomendaciones del fabricante materiales y productos. 4.1

respecto a la forma de la utilización de los

Cemento El cemento debe cumplir con las normas mexicanas y lo establecido en este manual.

4.2

Agregados El agregado debe cumplir con las normas mexicanas y lo indicado en este manual (desgaste, durabilidad, granulometría, etcétera).

4.3

Agua El agua debe cumplir con las normas que tratan de su utilización en la preparación de concreto.

4.4

Moldes o Cimbras Deben cumplir con las normas mexicanas en lo que se refiere a moldes y cimbras.

4.5

Concreto El concreto elaborado debe cumplir con las normas mexicanas para la elaboración de concreto y con lo indicado en este manual.

4.6

Mortero El mortero debe ser elaborado de acuerdo con las normas mexicanas referentes a la elaboración de morteros, en la proporción recomendada de 1:3, 1:4, etcétera

4.7

Material de Junteo El material que se usa para el junteo es el CAP No. 7 ó No. 8.

5

EJECUCIÓN Las cunetas se moldean en el lugar. La ejecución debe ser iniciada después de la terminación de todas las operaciones de pavimentación, a menos que sean cunetas de protección, en este caso las operaciones de construcción se inician tan pronto se terminen los trabajos de terracerías. 158

Obras Complementarias Menores

5.1

Nivelación de Superficie Se ejecuta de forma manual e incluye cortes y/o rellenos de modo que se cumpla con la geometría del proyecto. Los materiales empleados en esta etapa son los que se encuentren en el lugar, o el mismo material excedente de la pavimentación, no siendo éste el caso para los cortes, el resultado debe ser una superficie firme y sin piedras.

5.2

Material de Excavación Los materiales productos de excavación no utilizados en la operaciones de preparación y nivelación de la superficie de asentamiento, deben ser retirados.

5.3

Moldes o Cimbras Los moldes de madera o metálicos que sirven de referencia para el vaciado del concreto, deben colocarse siguiendo la sección transversal de la cuneta, con una separación de 2 m.

5.4

Colocación y Vaciado del Concreto El concreto que se utilice debe prepararse en revolvedoras con una relación aguacemento baja, con el fin de alcanzar una buena manejabilidad. Se prepara en cantidad suficiente para su empleo inmediato y no se debe permitir su colocación cuando ha transcurrido una hora después de su elaboración. La colocación del concreto se hace de la siguiente manera: • Vaciado del concreto en sitios alternados. • Extendido y acabado mediante el uso de herramientas manuales, especialmente de una regla apoyada en las guías, que permita el acabado de la cuneta de acuerdo con la sección requerida. • Retiro de las guías de las áreas coladas tan pronto como se confirme el suficiente endurecimiento del concreto para soportarse a si mismo. • Extendido y acabado del concreto en los sitios intermedios utilizando como apoyo las secciones ya coladas.

5.5

Juntas La sexta guía de cada segmento debe retirarse después del colado de las dos losas anexas. En su lugar se hace una junta de dilatación debidamente rellenada con material asfáltico del tipo CAP Nº 7 ó Nº 8.

159

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

5.6

Salidas de Agua La salidas de agua o descargas de las cunetas, pueden tener una longitud de hasta 10m. Esta longitud puede ser ajustada de acuerdo con las características particulares de cada sitio.

6

CONTROL El control comprende el cumplimiento de las tolerancias en la ejecución, en la inspección y en los criterios para la aceptación o rechazo de los trabajos.

6.1

Tolerancias de Ejecución • El acabado debe ser juzgado como satisfactorio por la supervisión. • Las dimensiones transversales no deben diferir con las de proyecto en ± 10% en puntos aislados. • El espesor debe estar dentro del rango de ± 10% con relación al espesor especificado en el proyecto. • La resistencia a la compresión simple estimada determinada según lo indicado en la norma, debe ser superior a la resistencia característica especificada.

6.2

Inspección

6.2.1 Bases de Inspección La ejecución de los trabajos de construcción de las cunetas debe ser verificada en sus diferentes fases y debe cumplir con lo especificado en la norma, teniendo especial cuidado en lo siguiente: • Recepción de los materiales y/o productos (cemento, agregados, etcétera) y verificación de las normas existentes. • Condiciones de almacenaje de los materiales y/o productos. • Preparación de la superficie. • Alineación y nivelación de las guías. • Pendientes. • Espesor de la capa de concreto. • Terminado (acabado). • Resistencia del concreto. El almacenamiento de los materiales y/o productos utilizados se efectúa de acuerdo con las indicaciones de esta norma, por el laboratorio encargado de los análisis. Los materiales y/o productos deben ser analizados por el laboratorio sin que ocurra violación a los contenedores originales. El control de aceptación de estos materiales y/o productos se hace de acuerdo con la supervisión.

160

Obras Complementarias Menores

6.2.2 Control Geométrico y de Acabado La supervisión verifica de forma visual las características de acabado de las cunetas ejecutadas, así como sus características geométricas, de acuerdo con el siguiente muestreo: • Determinación del espesor de la capa de concreto, una muestra por cada 200m. • Determinación de las dimensiones transversales de las cunetas, haciendo medidas en los mismos puntos de la verificación del espesor del concreto. 6.3

Aceptación o Rechazo de los Trabajos Los trabajos de cunetas son aceptados si cumplen con lo indicado en esta norma. Cualquier detalle incorrecto o mal ejecutado, debe ser corregido y queda sujeto a nueva inspección por parte de la supervisión. El trabajo de la cuneta sólo es aceptado si las reparaciones cumplen con lo establecido en la norma. En caso contrario será rechazado.

7

MEDICIÓN Y PAGO Los trabajos de ejecución de las cunetas se miden por extensión ejecutada en metros lineales, siempre y cuando cumplan con lo establecido en el inciso 5 de este capítulo. El valor de los trabajos se calcula por el producto de lo que fue medido por el precio unitario del contrato; y que representa la compensación integral de todas las operaciones de transporte, materiales, mano de obra, equipos, indirectos y utilidad.

C -

OBRAS MENORES

1

DEFINICIÓN Obras menores son aquellas que se realizan para mejorar o complementar la eficiencia de un sistema de drenaje de una obra mayor.

2

OBJETIVO El objetivo de una obra complementaria menor es mejorar el funcionamiento de una obra mayor y proteger su construcción de los agentes naturales, tales como lluvia, erosión, vegetación, corrientes pluviales, etcétera

3

DESCRIPCIÓN Los bordillos (guarniciones), recubrimiento de cunetas, recubrimientos de contracunetas, lavaderos, barreras de protección, mallas metálicas de contención, 161

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

anclas estabilizadoras, vados y obras de protección contra la acción de las corrientes pluviales, son obras menores que mejoran la eficiencia y protegen las obras mayores.

4

EJECUCIÓN

4.1

Bordillos (o Guarniciones) Los bordillos se construyen en el lugar, de acuerdo con las dimensiones y características fijadas en el proyecto. Para su construcción, se observa lo siguiente: • Deben estar ubicados en los hombros de los tramos en terraplén, con el objeto de encauzar los escurrimientos superficiales en la corona y evitar la erosión en los taludes. • En los bordillos (guarniciones) debe dejarse un espacio libre o salida, para la descarga de los escurrimientos a los lavaderos que se coloquen en los taludes, a cada 50 m de longitud como máximo. • Cuando son de concreto hidráulico se fijan al terreno por empotramiento o por medio de anclas. • Cuando son de concreto asfáltico, debe aplicarse, previamente, un riego de liga para mejorar su adherencia a la superficie de desplante. • Cuando son provisionales para proteger terracerías que no se vayan a pavimentar de inmediato, se hacen preferentemente de suelo-cemento.

4.2

Recubrimiento de Cunetas y Contracunetas Se ejecutan en el lugar, de acuerdo con las dimensiones y características fijadas por el proyecto. En su construcción se debe observar lo siguiente: • En general, el recubrimiento es un zampeado de mampostería de concreto hidráulico o suelo-cemento. • Antes de la ejecución del recubrimiento, la superficie de la cuneta debe estar compactada al porcentaje fijado en el proyecto, con un espesor mínimo de 10 cm, y se debe afinar y construir con una pendiente longitudinal no menor de tres décimos por ciento (0,3%). • Si la superficie terminada de la cuneta presenta grietas, éstas deben rellenarse con mortero del mismo tipo que el usado para el recubrimiento. • El espesor mínimo del recubrimiento en zampeados de mampostería debe ser de 20 cm. En el caso de concreto hidráulico y suelo-cemento, el espesor no debe ser menor 162

Obras Complementarias Menores

de 8 cm, dejando juntas de construcción a una distancia no mayor a 6 m de longitud, que deben sellarse con un material asfáltico. Los recubrimientos de tipo suelocemento se utilizan preferentemente en cunetas con pendiente suave. 4.3

Lavaderos Se ejecutan en el lugar, con las dimensiones y características fijadas en el proyecto. Para su construcción se debe observar lo siguiente: • Pueden ser de mampostería, concreto hidráulico o metálicos. • Los terraplenes deben estar localizados los taludes, en las partes bajas de las curvas verticales y en la parte interna de las curvas horizontales, correspondiendo a las descargas de los escurrimientos que conducen las guarniciones, los bordillos y las cunetas. • Los cortes deben ubicarse en los lugares donde se interrumpe un escurridero natural, descargando éste a una caja amortiguadora al pie del lavadero. • En los casos en que se requiera, se deben poner dentellones o pijas para garantizar su anclaje a los taludes y evitar su deslizamiento. La salida de los lavaderos se protege como lo ordene el proyecto.

4.4

Barreras de Protección Estas barreras se ejecutan como protección contra derrumbes. Se hacen en el lugar y con las dimensiones y características fijadas en el proyecto. Para su ejecución se debe observar lo siguiente: • Las barreras de protección contra derrumbes, pueden hacerse de mampostería o de malla metálica sujeta a postes de fierro. • Se deben ubicar en la orilla externa de la cuneta para protegerla, en los taludes y/o en la orilla de una berma, limitando la acumulación de materiales de derrumbe y para desalojo de los mismos.

4.5

Mallas Metálicas Las mallas metálicas de contención deben ser ejecutadas en el lugar, con las dimensiones y características fijadas en el proyecto. Para ejecutar la contención, se debe observar lo siguiente: • Se coloca la malla cubriendo la superficie de los taludes que presenten desprendimiento o desgranamiento, con el objeto de evitar la caída de materiales. • Se debe sujetar la malla por medio de concreto hidráulico o de mampostería, en el extremo superior o inferior de la malla y con los anclajes intermedios necesarios en el talud que se protege.

163

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

4.6

Anclas Estabilizadoras Las anclas estabilizadoras, en las dimensiones y características fijadas en el proyecto, se deben construir en el lugar. Para su construcción se debe observar lo siguiente: • Las anclas estabilizadoras se utilizan para estabilizar paredes y bóvedas de túneles o taludes ejecutados en roca u otro material, que presente desprendimiento. • El perno de anclaje consiste en una varilla de acero con ranura y cuña metálica en punta y con rosca, placa de apoyo y tuerca de sostén en el otro extremo. Para su colocación se hace una perforación con un diámetro de cinco (5) a diez (10) milímetros mayor que el perno de anclaje y de una longitud adecuada; donde se introducirá la varilla que, a golpe de marro, se abre en forma de ancla, lo suficiente para garantizar el anclaje deseado. En el extremo con rosca, se coloca una placa de apoyo, asentándola en toda su superficie sobre el material previamente preparado para ello y sujetándola con la tuerca a la presión que ordene el proyecto. Se verifica que los pernos de anclaje tengan la tensión fijada en el proyecto y se inyecta mortero de cemento dentro de la perforación hasta llenarla.

4.7

Vados Estos también se deben construir en el lugar de acuerdo con las dimensiones y características fijadas en el proyecto. En general, en su construcción se debe observar lo siguiente: • Se deben hacer de mampostería, concreto hidráulico o asfáltico. • Primero se construyen los dentellones de anclaje y/o de protección, que pueden ser del mismo tipo de material empleado en el pavimento. Cuando el vado sea de concreto hidráulico, los dentellones llevan anclas metálicas para unir la losa de pavimento. • El desplante de la capa de rodamiento debe hacerse sobre una sub-base compactada al 95%, con un espesor no menor a 15 cm. En el caso de la mampostería puede desplantarse sobre el terreno natural previamente acondicionado. • Cuando la capa de rodamiento sea de mampostería, el espesor no debe ser menor a 30 cm. En el caso del concreto hidráulico, el espesor de la losa no debe ser menor a 20 cm, con juntas transversales a cada cinco 5 m y una longitudinal en el eje del camino, selladas con algún producto asfáltico, las transversales llevarán varillas lisas de liga. • En los accesos al vado se debe proteger la corona del camino con dentellones de mampostería o de concreto hidráulico. • Los taludes de los terraplenes de acceso al vado, se protegen con un enrocamiento. • El cauce del arroyo se debe conformar dándole la misma sección del vado, en una longitud mínima de cincuenta 50 m aguas arriba y aguas abajo, respectivamente. 164

Obras Complementarias Menores

• Se debe tener especial cuidado de colocar las señales preventivas e indicadores de altura de la corriente. 4.8

Obras de Protección Contra la Acción de las Corrientes Fluviales Las obras de protección contra la acción de las corrientes fluviales, tales como enrocamientos, diques y enhuacalados simples o dentro de una malla metálica, se deben construir en el lugar, con las dimensiones y características fijadas en el proyecto. Para la protección contra la erosión producida por una corriente y/o el oleaje, en los taludes de un terraplén o en las márgenes de un cauce, se deben colocar a volteo enrocamiento cuyo coronamiento debe quedar como mínimo 30 cm arriba del nivel de las aguas máximas; también pueden usarse enhuacalados de piedra dentro de una malla metálica (gaviones). Para detener los arrastres de una corriente y/o disminuir su velocidad, se colocan, según se especifique, transversalmente al cauce: • Diques formados por terraplenes compactados protegidos con zampeados, o de mampostería con sus dentellones de protección o empotramientos necesarios. • Enhuacalados formados por troncos, rellenos con piedras y anclados a las márgenes del cauce por medio de cables. • Estacados de madera rolliza, con sujeción de malla metálica. Las piedras que se utilicen deben ser resistentes a la erosión e intemperismo y de peso suficiente para no ser arrastradas por la corriente.

5

MEDICIÓN Y PAGO Las obras se miden y sus cantidades se pagan al precio fijado en el contrato de acuerdo con las unidades indicadas en los puntos siguientes: • Bordillos (guarniciones).- De concreto asfáltico o de suelo-cemento, de sección y características fijadas se miden tomando como unidad el metro. • Recubrimiento de cunetas y contracunetas.- Del espesor y características fijadas, se mide tomando como unidad el metro cúbico. • Lavaderos.- Se miden de acuerdo con lo siguiente: -

En los de Mampostería o de Concreto Hidráulico, la medición se hace tomando como unidad el metro cúbico. Se considera como base el volumen fijado en el proyecto, con modificaciones en más o en menos que sean autorizadas por el ingeniero residente.

165

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

-

En los metálicos, la medición se hace tomando en cuenta la sección, calibres de lámina y características fijadas, tomando como unidad el metro.

• Barreras de Protección.- Se miden de acuerdo con lo siguiente: -

En las de mampostería, la medición se hace tomando como unidad el metro cubico.

-

En las de malla metálica, si están sujetas a postes de fierro, se toma como unidad el metro de barrera colocada.

• Mallas metálicas de contención.- Se miden tomando como unidad el kilogramo. • Anclas estabilizadoras.- Se miden tomando como unidad el metro de ancla colocada, del diámetro y características señalados. • Vados.- Se miden tomando como unidad el metro de vado ejecutado. • Protección contra la acción de las corrientes pluviales.- Se miden de acuerdo con lo siguiente: -

En los enrocamientos.- Tomando como unidad el metro cúbico de piedra colocada, medida en los vehículos de transporte.

-

En los diques.- La medición se hace tomando como unidad el metro cúbico. Se considera como base el volumen que fije el proyecto, haciendo las modificaciones necesarias por cambios autorizados por el ingeniero residente.

-

En los enhuacalados y estacados de madera rolliza de cada tipo y características, se toma como unidad el metro.

Se paga de acuerdo con los precios fijados en el contrato y las cantidades ejecutadas, de acuerdo con las unidades indicadas en el punto 5.1

166

CAPÍTULO XVIII.- PRUEBAS DE LABORATORIO 1

PRUEBAS EN MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Para conocer la calidad de los materiales que se utilizan en la construcción de una vía urbana, se debe verificar la calidad de la obra y estructurar la sección transversal una vía. Es necesario que un laboratorio tecnológico de ensaye de materiales, realice pruebas para el control de calidad. Las principales pruebas que se realizan para calificación y clasificación de los materiales pétreos y suelos que se utilizan en una pavimentación son la granulometría, plasticidad, resistencia (V.R.S.), expansión, densidad, adherencia con el asfalto, dureza y forma de los materiales pétreos. Para los materiales asfálticos, las pruebas más usuales son la destilación, penetración, viscosidad, punto de encendido, asentamiento en cinco días, demulsibilidad con cemento Portland, carga de la partícula y acidez. Ensayes en materiales de construcción y pruebas para control de calidad de obras nuevas y conservación.

1.1

Granulometría La prueba de granulometría de un material sirve para determinar el porcentaje en peso, de las partículas de diferentes tamaños que lo forman. Para la realización de esta prueba, se hace pasar el material por los tamices o mallas que tienen diferentes tamaños de abertura, se pesan las mallas con las partículas que se retienen en cada una de ellas y se encuentra el porcentaje respectivo con relación al peso seco total; después se calcula el porcentaje que pasa por las diferentes mallas y se clasifican por tamaños los granos que componen el suelo. A partir de la distribución de los granos en un suelo, es posible obtener una idea aproximada de otras propiedades del mismo.

1.2

Plasticidad La plasticidad de un material se puede definir como la facilidad que presenta a remoldearse sin cambio de volumen y teniendo un mínimo de resistencia al corte. En la plasticidad de un material pueden intervenir sus características de humedad, peso volumétrico, sensibilidad de sus partículas, principalmente las finas, con respecto al agua y al porcentaje de éstas dentro del volumen total. Para conocer la sensibilidad de los finos a cambiar sus características de consistencia en la presencia de agua, se realizan pruebas de plasticidad entre las que se encuentran los límites de Atterberg y la de contracción lineal; estas pruebas se realizan sobre la porción de los materiales que pasan la malla Nº 40.

1.2.1 Límites de Atterberg Las propiedades de un suelo formado por partículas finamente divididas, dependen en gran parte de la humedad. 167

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Los límites de Atterberg corresponden a la humedad, es decir al porcentaje de agua con respecto al peso de los sólidos, en que los finos de los materiales pasan de una consistencia a otra. • Límite Líquido (Ll) Es la humedad correspondiente al limite entre el estado semilíquido y el plástico. En ésta condición el material tiene una resistencia mínima al esfuerzo cortante de 25 g por cm². Para situar el material en el límite líquido, se utiliza la copa de Casagrande en la cual, la porción del material que pasa malla Nº 40, con ese contenido de humedad debe cerrar íntimamente, a lo largo de 1 cm, una abertura realizada con una pequeña herramienta especial denominada ranurador, al proporcionar 25 golpes sobre la base del aparato. • Límite Plástico (Lp) Es la humedad correspondiente al límite entre el estado plástico y el semisólido. La diferencia entre los límites líquido y plástico se denomina Índice plástico Ip = Li - Lp. El límite plástico Lp, lo fija el contenido de humedad de agua con el que comienza a agrietarse un rollo formado con el suelo, de aproximadamente 3 mm de diámetro, al rodarlo con la mano sobre una superficie lisa o vidrio, no absorbente. Este punto queda a juicio del laboratorista, por lo que tiene una amplia variabilidad que influye en la obtención del índice plástico. • Contracción Lineal El límite de contracción Lc, es el contenido de agua que saturaría a un suelo contraído por secamiento. La prueba de contracción lineal, es también una medida de la plasticidad de la porción de los materiales que pasa la malla Nº 40. En este caso, se obtiene una relación de longitudes. El material con humedad correspondiente al límite líquido, se coloca en un molde de dimensiones de 2 x 2 x 10 cm. y se introduce en un horno, se hacen mediciones periódicas hasta obtener un peso constante, durante este periodo el material sufre una disminución de longitud, de acuerdo con sus características. El porcentaje de acotamiento sufrido con respecto a la longitud inicial, es la contracción lineal que se calcula de la manera siguiente: CL (%)=((Long.Inicial-Long.Final)/Long. Inicial) x 100 Esta prueba tiene las siguientes ventajas: • Se necesita un sólo parámetro. • La variabilidad es menor que la del límite plástico y por tanto, que la del índice plástico. 168

Pruebas de Laboratorio

• Constituye una medida más exacta de la plasticidad y puede pensarse que es un vernier para los límites de consistencia. Al utilizarse la contracción lineal en materiales de buena calidad, se pueden rechazar o aceptar con mayor precisión. 1.3

Resistencia y Expansión Para medir las características de resistencia y expansión, se pueden utilizar diferentes pruebas como las triaxiales y las realizadas en consolidómetros; sin embargo, una prueba muy usada para estos fines es la prueba de Porter del Estado de California de Estados Unidos, elaborada en 1925. Esta prueba es conocida como de Porter estándar, para diferenciarla de otras pruebas que se han derivado de ella y se denominan como Porter Modificadas. También se utilizan las pruebas del cuerpo de Ingenieros del Ejercito de Estados Unidos, para obtener el valor relativo de soporte, las pruebas de placa, la determinación del valor R de estabilidad y la determinación del valor de soporte del lugar. OBS: Con la Prueba de Porter estándar se obtienen cuatro parámetros o características de los materiales que son: Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM), Humedad Óptima (Wop), Expansión (E) y, Valor Relativo de Soporte (VRS). Esta prueba se hace con material que pasa la malla Nº 25 y se retiene en la malla Nº 4.75 Es conveniente que al manejar estos datos se aclare que precisamente se obtuvieron la prueba estándar.

1.3.1 Prueba de Porter Estándar (Peso volumétrico seco máximo y humedad óptima) En este tipo de prueba, los especímenes se elaboran compactando al suelo mediante diferentes cargas estáticas y se saturan o bien se les incrementa la humedad óptima para tomar en cuenta la precipitación y drenaje que prevalecen en el lugar de la obra. Para realizar esta prueba, en un molde metálico de 15 cm. de diámetro se colocan 4 kg. de material húmedo y se le da una presión estática ( o sea, con una placa que cubra toda la sección del molde ) de 140.6 kg/cm2 durante un lapso de un minuto y se descarga al siguiente minuto, hasta llegar a la carga máxima. Si al terminar de dar la presión, la base metálica se humedece ligeramente, se dice que el peso volumétrico seco obtenido es el máximo (PVSM) y la humedad correspondiente es la óptima (Wop) de esta prueba; para su cálculo se hacen las mediciones necesarias. Si no se humedece la base, se repite la prueba con mayor humedad; pero si la expulsión es grande la cantidad de agua que se use debe ser menor.

169

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

1.3.2 Expansión El espécimen, con la condición de PVSM y Wop confinado en el molde, se introduce en un tanque de saturación colocando un extensómetro en el que se hace una lectura inicial (Li); por efecto del agua. Mientras más plástico es el material, éste aumenta de volumen, es decir, se expande; se conserva así hasta que la expansión sea imperceptible durante un mínimo de 72 horas. Cuando las lecturas del extensómetro de un día para otro sean casi iguales, se hace en él la lectura final ( Lf ), y se calcula el porcentaje de expansión de la manera siguiente: E (%)= ((Li-Lf)/Espesor del espécimen sin saturar) x 100 1.3.3 Valor Relativo de Soporte Se saca el espécimen del tanque de saturación, se mide su altura en milímetros, con aproximadamente 1 mm y se procede a realizar la prueba de valor relativo de soporte (VRS) que se define como la relación de las resistencias en porcentaje del material en estudio, y de un material estándar a ser penetrado por un cilindro metálico de 19.5 cm de sección. La penetración del cilindro se logra aplicando una carga inicial no mayor de 10 kg, e inmediatamente después, sin retirar la carga, se ajusta el extensómetro para registrar el desplazamiento vertical del cilindro de penetración. Después se aplica carga para que el cilindro penetre 1.27 mm se hacen las lecturas de las penetraciones de 1.27, 2.54, 3.81, 5.08 y 7.62 mm. y las cargas correspondientes en kg. para lograr cada una de ellas. Se grafican en ejes coordenados, en las abscisas las penetraciones y en las ordenadas las cargas y se estudian las curvas resultantes; se registra la carga correspondiente a la penetración de 2.54 mm, C (2.54) con aproximación de 10 kg, y se corrige si es necesario. El valor operativo de soporte de la muestra es: VRS = C(2.54) X 100 13600 1360 = Carga estándar de penetración. 1.4

Prueba del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos La prueba se efectúa a los suelos que se emplean para la construcción de Terracerías y que pasan la malla Nº 19.0 y se retiene en la malla Nº 4.75. Consiste en elaborar especímenes dentro de moldes cilíndricos de 152.4 mm de diámetro y 177.8 mm de altura. El material se compacta por impactos, con diferentes contenidos de agua y variando la energía de compactación, con objeto de cubrir los valores de peso específicos y humedad que puedan presentarse en la obra. Estos especímenes se saturan antes de efectuarse la determinación del valor relativo de soporte. Como dato adicional se obtiene la expansión. De cada espécimen se calcula el peso específico del material seco antes de su saturación y se construye la gráfica: peso específico seco - humedad. Se dibuja una

170

Pruebas de Laboratorio

curva para cada energía de compactación, (56 golpes por capa, 26 golpes por capa, 12 golpes por capa) Se calcula el valor relativo de soporte (igual como se explico en la prueba Porter Estándar) y la expansión correspondiente de cada espécimen. Se grafica la relación VRS - W compactación, en las ordenadas y las abscisas respectivamente. Se dibuja una curva para cada energía de compactación A partir de las curvas PVS - W y VRS - W, se trazan las curvas VRS (%) - PVS (kg/m 3) para diferentes energías de compactación y se relacionan con el contenido de agua que puede existir en la obra fijando el intervalo en que se va a trabajar. 1.5

Prueba de Placa Este tipo de prueba se efectúa en el sitio de la obra, sobre la capa en estudio y tiene por objeto evaluar su resistencia medida y el valor de soporte, para diseñar el pavimento o para verificar la capacidad de carga de la estructura. El valor de soporte correspondiente a la carga necesaria para producir una deflexión, relativamente permanente, de 5.1 mm. en el caso de una vía urbana. La prueba consiste en aplicar, a través de un conjunto de placas metálicas y utilizando un gato hidráulico, debidamente apoyado y lastrado, tres cargas correspondientes a tres deflexiones previamente establecidas, fatigando al suelo hasta con diez aplicaciones de carga para cada deflexión. Con estos datos se determina la curva carga - deformación, de la cual se obtiene el valor relativo de soporte, que corresponde a la carga para modificar la deformación de 5.1 mm.

1.6

Prueba Directa para Determinación de Valor Relativo de Soporte en el Lugar Esta prueba se realiza sobre las terracerías, específicamente sobre la capa subrasante, cuando están construidas con materiales finos que han alcanzado un grado de saturación igual o mayor al 80%. La prueba consiste en hacer penetrar un pistón de acero o cilindro, por medio de un equipo portátil de carga, utilizando como elemento de reacción un vehículo, la relación entre la carga aplicada para una penetración de 2.54 mm. y la carga estándar de 1360 kg. es el valor relativo de soporte y se expresa en porcentajes.

1.7

Determinación del Valor R de Estabilidad Esta prueba se lleva a cabo en especímenes de suelo para determinar los valores de estabilidad o resistencia en función de la deformación horizontal originada por la aplicación de cargas verticales sobre especímenes; también se estudian la expansión del suelo saturado, la presión bajo la cual el suelo exceda agua y los pesos específicos bajo distintas condiciones de humedad. Los especímenes se compactan por amasado empleando diferentes contenidos de agua.

1.8

Pruebas de Compactación Se entiende por compactación la aplicación mecánica de cierta energía, o cantidad de trabajo por unidad de volumen, para lograr una reducción de los espacios entre las 171

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

partículas sólidas de un suelo, con el objeto de mejorar sus características mecánicas. Al obtener un mejor acomodo de las partículas sólidas y la expulsión del aire que contiene el suelo, se produce un aumento de su peso específico o volumétrico. De acuerdo con la naturaleza de los materiales y con el uso que se les pretende dar, se han establecido procedimientos de prueba para llevar a cabo la compactación de los suelos en el laboratorio, con el objeto de referenciar y evaluar la compactación que se alcanza con los procedimientos aplicados en campo, para determinar el grado de compactación del material. Tomando en cuenta la forma de aplicar la energía al material las pruebas de compactación que generalmente se emplean son de los segmentos tipo: • Por impactos: Compactación dinámica AASHTO estándar. Proctor SOP. AASHTO modificada, 3 y5 capas. Método de California. Método de Texas. • Por carga estática: Prueba de compactación Porter. • Por amasado: Método de compactación Hveem • Por vibración: Método que utiliza la mesa vibradora. 1.9

Compactación Dinámica AASHTO Estándar Por medio de esta prueba se determinan el peso específico seco máximo y la humedad óptima en suelo que se deben emplear en la construcción de terracerías. El método consiste esencialmente en preparar especímenes utilizando como misma muestra el material con diferentes contenidos con agua, compactándolos mediante impactos para determinar el peso específico seco máximo y la humanidad óptima. Esta prueba tiene cuatro variantes. Variante A. Se aplica a materiales que pasan por la malla Nº 4.75 y se compactan en moldes de 101.6 mm de diámetro interior. Variante B. Se aplica a materiales que pasan por la malla Nº 4.75 y se compactan e moldes de 152.4 mm de diámetro interior.

172

Pruebas de Laboratorio

Variante C. Se aplica a materiales con retenido en la malla Nº 4.75, se efectúa utilizando la fracción que pasa la malla Nº 19 y se compacta en molde de 101.6 mm de diámetro interior. Variante D. Se aplica a materiales con retenido en la malla Nº 4.75, se efectúa utilizando la fracción que para la malla Nº 19 y se compactan en moldes de 152.4 mm de diámetro interior. De estos especímenes deben calcularse: El contenido de agua El peso específico del material húmedo, de acuerdo con la siguiente fórmula: rm =( Wi - Wt ) x 100 Wp donde: rm = Peso específico del material húmedo en kg/m 3. Wi = Peso del material húmedo compactado, más el peso del cilindro en gramos Wt = Peso del cilindro en gramos V = Volumen del cilindro, en cm3. El peso específico de cada espécimen en estado seco, se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula: rd = rm x 100/ ( 100 + W) donde: rd = Peso específico del espécimen en estado seco en kg./m 3. rm = Peso específico del espécimen húmedo en kg./m 3. W = Contenido de agua en %. El peso específico seco máximo del material en estado seco, a partir de la curva: peso específico seco - contenido de agua, construido con los datos de cada espécimen. El punto más alto de dicha curva es el que representa el peso específico seco máximo, rd máximo, y la humedad correspondiente Wo, que es la óptima del material. 1.10

Prueba Proctor SOP La prueba de compactación dinámica Proctor SOP sirve para determinar el peso específico seco máximo y la humedad óptima en suelos que se emplean en la construcción de terracerías, que pasan la malla Nº 4.75, con una tolerancia del 10% de retenido en esta malla, pero que pasan totalmente por la Núm. 9.5. No se efectúa en arenas, ni en materiales cuyo índice plástico sea igual o menor que 6. El método consiste esencialmente en preparar especímenes utilizando una misma muestra de material con diferentes contenidos de agua, compactándolos en 3 capas, mediante impactos con pisón de 2.5 Kg. de peso y altura de caída de 30.5 cm. 173

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Los resultados de la prueba se presentan de la misma manera que los obtenidos con la prueba AASHTO estándar. 1.11

Compactación por Carga Estática Esta prueba se utiliza para determinar el peso específico seco máximo y de humedad óptima en los suelos con partículas gruesas que se emplean en la construcción de terracerías, se puede efectuar también en arenas y en materiales finos cuyo índice plástico sea mayor de 6. Se preparan especímenes con material que pase la malla No. 25.0. Se determina el volumen del espécimen compactado, el peso específico húmedo, el peso específico húmedo seco máximo y la humedad óptima.

1.12

Determinación del Grado de Compactación Por grado de compactación se entiende el grado de acomodo que tienen las partículas de un suelo en su estado natural o bien, las de un material pétreo que forma parte de una estructura, ya sea que se encuentre en construcción o terminada. Para esta determinación, se relaciona el peso volumétrico máximo expresándose en porcentaje; ambas determinaciones se efectúan con porciones del suelo o material correspondientes a un mismo tamaño, el cual queda limitado de acuerdo con la fracción de suelo considerada. Para calcular el grado de compactación del material se utiliza la siguiente fórmula: Gc = rd x 100 rd máx. donde: Gc = Grado de compactación, expresado en %. rd = Peso volumétrico seco del material lugar expresado en kg/m 3. rd máx = Peso volumétrico seco máximo del material en kg/m 3.

1.13

Prueba de Valor Cementante Las carpetas asfálticas que se colocan en las calles y en los caminos rurales del país, tienen casi siempre espesores iguales o menores a 10 cm (este espesor puede de ser tan sólo 2 o 3 cm, en carpetas de un riego). Este espesor no es suficiente para dar un buen confinamiento a los materiales de base y sub-base, sin que sufran deformaciones. Por lo tanto, es necesario que estos materiales de Sub-base y Base, tengan un cierto aglutinamiento para que puedan proporcionar una sustentación adecuada a estas carpetas delgadas. Cuando el tránsito sea menor a 3,000 vehículos diarios, o la superficie de rodamiento sea de concreto asfáltico, se debe estabilizar la base por medio de cal o cemento Portland. Cuando el tránsito sea menor a 3,000 vehículos diarios y la carpeta se construya con rebajados asfálticos o emulsión, este aglutinamiento puede producirse incorporando al material de sub-base o base algún otro material natural de baja plasticidad, como limos, materiales calichosos, silicosos o arenas arcillosas (se deben observar límites plásticos menores del 18% y contracciones lineales menores a 6.5%.).

174

Pruebas de Laboratorio

La prueba de valor cementante ejecutada con la porción de material que pasa en la malla Nº 4 indica si un material tiene suficiente aglutinamiento. Para hacer la prueba se emplea un molde cúbico de lamina de 7.5 cm. de lado, se colocan tres capas de material con tal cantidad de agua que, al compactarse, se obtenga el contenido óptimo de agua. A cada capa se le dan 15 golpes con la varilla de 908 g por medio de una placa con un vástago, desde una altura de 45 cm por medio de una guía. Los especímenes con todo y molde se introducen en un horno, en donde se secan hasta obtener un peso constante; se sacan del horno y cuando adquieren la temperatura ambiente, se descimbran y se llevan a la ruptura por medio de compresión sin confinar. El valor cementante se calcula dividiendo la carga de ruptura entre el área y se reporta a la resistencia promedio en kg/cm2. La operación se debe hacer cuando menos con 3 especímenes. 1.14

Prueba de Afinidad de Materiales Pétreos con el Asfalto Los agregados pétreos que van en contacto con asfalto, como los que se utilizan en carpetas asfálticas, bases negras o bases naturales, deben tener buena adherencia con el asfalto. El agua afecta en forma negativa a estas mezclas, de tal manera que aquellos agregados que son afines al agua (hidrófilos), en general tienen mala adherencia con el asfalto, es por eso que las pruebas que se realizan con este fin, se hacen en presencia de este elemento. Las más usuales en el país son cuatro: Desprendimiento por fracción, pérdida de estabilidad por inmersión en agua, cubrimiento con asfalto y, desprendimiento de la película.

1.15

Prueba de Desprendimiento por Fricción En esta prueba se colocan 50 g de mezcla asfáltica en un frasco, se deja reposando por 24 h y al término se sujeta a 3 periodos de agitado de 5 minutos cada uno. Al finalizar el agitado, se saca la mezcla del frasco y se observa el porcentaje de desprendimiento de asfalto que sufrió el material pétreo. El agitado, manual o mecánico, debe ser de 15 min en el primer caso y de 3 horas ( 3 periodos de una hora ) en el segundo caso. Si el porcentaje de desprendimiento es de 25% o menos, se considera que el material tiene buena adherencia.

1.16

Prueba de Pérdida de Estabilidad por Inmersión en Agua Para esta prueba, se coloca una porción de mezcla asfáltica en un molde metálico y se le da una compactación estática bajo una presión de 40 kg/cm2. Con la misma mezcla asfáltica se elabora otro espécimen de la misma manera ya anotada. Uno de los especímenes se deja reposando en la mesa de laboratorio, y el otro, se sumerge en agua por tres días, al cabo de este tiempo, ambos se llevan a la ruptura por medio de compresión sin confinar. La perdida de estabilidad se calcula de la siguiente manera: Pe= (Rs-Rsat)/Rs) x 100 175

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

En donde: Pe = pérdida de estabilidad por inmersión en agua en porcentaje. Rs = resistencia del espécimen sin saturar, en kg/cm2. Rsat = resistencia del espécimen saturado, en kg/cm2. Se considera que un material tiene adherencia aceptable si el valor calculado es menor a 25%. 1.17

Cubrimiento con Asfalto (Método Inglés) Esta prueba tiene por objeto determinar la facilidad con que la película de un producto asfáltico rebajado se adhiere a un agregado pétreo en presencia de agua. Para hacer esta prueba, se esparce en el fondo de una charola un producto asfáltico, de tal manera que se tenga una película de 2.5 cm, la cual se cubre con un tirante de agua de 2.5 cm a la temperatura de aplicación del asfáltico, colocando la charola sobre un recipiente mayor que contenga agua a la misma temperatura. Se toman 6 partículas de material con dimensiones entre ½pulg y ¾pulg y se sumergen en la charola manteniéndolas cubiertas con de 15 a 20 g de asfalto durante 10 minutos al cabo de los cuales se sacan y se observa en cada una de ellas el porcentaje de cubrimiento que tienen. Se debe reportar el promedio de cubrimiento de las 6 partículas, si este valor es mayor al 90%, se dice que la adherencia es aceptable. En caso de que el material pétreo no tenga buena adherencia, se puede hacer uso de aditivos, escogiendo el de mayor efectividad y menor costo siendo necesario repetir las pruebas.

1.18

Desprendimiento de la Película Esta prueba tiene por objeto determinar de manera estimada el desprendimiento del asfalto en el agregado pétreo, cuando la mezcla de prueba es sometida a un proceso de agitación en agua. Se aplica a materiales pétreos que se utilizan en la elaboración de mezclas asfálticas para guarniciones y bordillos, materiales para sub-base de pavimento rígido y base de pavimento flexible, que se impregnan o se estabilizan con materiales asfálticos. Se cubre el material pétreo con el asfalto y se mete al horno durante 15 horas como mínimo, a una temperatura de 60°C. Al terminar el proceso de cuerda se sacan del horno, se remezcla el material y se dejan enfriar a una temperatura de 25°C. Se colocan en frascos y se agitan en la máquina durante dos períodos de 15 minutos cada uno, calentando los francos a una temperatura de 40° C a 50°C. Se retiran los frascos de la maquinaria de agitado, se destapan y por decantación se elimina el agua. Se absorbe el porcentaje de desprendimiento observando en cada muestra, si excede del 25% se considera que el material no cumple con el requisito de afinidad con el asfalto.

176

Pruebas de Laboratorio

1.19

Requisitos de Afinidad de los Materiales Pétreos Dependiendo de la capa de pavimento que se vaya a construir, los agregados pétreos deben cumplir con lo que se indica en la siguiente tabla: Desprendimiento por fricción

Cubrimiento con asfalto Método Inglés

Desprendimiento de película

Pérdida de estabilidad por inmersión en agua

% (1)

% (2)

% (3)

% (4)

***

90 Min.

25 Máximo

***

Que cumpla cuando menos con una (1) de las pruebas marcadas

Sub-base de pavimento rígido estabilizada con materiales asfálticos

25 Máximo

90 Min.

25 Máximo

25 Máximo

Base de pavimento flexible no estabilizada con materiales no asfálticos

Que cumpla cuando menos con una (1) de las pruebas marcadas

25 Máximo

90 Min.

25 Máximo

***

Base de pavimento flexible no estabilizada con materiales asfálticos

Que cumpla cuando menos con dos (2) de las pruebas marcadas

25 Máximo

90 Min.

25 Máximo

25 Máximo

Carpetas y bases asfálticas (mezcla en lugar y plantas estacionarias)

Que cumpla cuando menos con dos (2) de las pruebas marcadas

25 Máximo

90 Min.

***

25 Máximo

Que cumpla cuando menos con dos (2) de las pruebas marcadas

25 Máximo

90 Min.

***

***

Que cumpla cuando menos con dos (2) de las pruebas marcadas

25 Máximo

***

***

***

Que cumpla con la prueba marcada

***

***

25 Máximo

25 Máximo

Prueba

Capa de pavimento Sub-base de pavimento rígido, no estabilizada o estabilizada con materiales no asfálticos

Carpetas asfálticas por el sistema de riego Monteros asfálticos Guarniciones asfálticas

REQUISITOS DE ACEPTACION

Que cumpla cuando menos con una (1) de las pruebas marcadas 5SSOL/N10-1*

Nota: Los valores anteriores son tentativos Fuente: Normas de calidad de los materiales libro 4.01.01 SCT

1.20

Dureza La dureza de los materiales pétreos y de los suelos que se utilizan en la pavimentación, se determina a través de diferentes pruebas como la de desgaste por medio de máquina "Los Angeles", la "Deval" o la de durabilidad. Se pueden utilizar también las pruebas de intemperismo acelerado, de densidad y de formas de partícula.

1.21

Desgaste Las pruebas de desgaste consisten en colocar el material con una granulometría determinada, dentro de un cilindro un determinado número de veces revisando al final la cantidad de partículas finas que se produjeron, con lo cual se puede calcular el porcentaje de desgaste.

177

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

1.22

Forma de la Partícula Las pruebas de la forma de la partícula permiten conocer el porcentaje de partículas en forma de aguja (aciculares), o de laja que se tienen en el material, al recibir las cargas éstas tienden a romperse con facilidad y hacen que los materiales tengan menor resistencia.

1.23

Densidad Se define como densidad de un suelo la relación entre el peso de los sólidos y el peso del volumen del agua que desalojan, expresando su valor por un número abstracto. Los materiales que tienen densidades menores a 1.8 (Peso volumétrico suelto menor de 1500 g/cm3) en general presentan problemas al ser usados como sub-base o base en las vías, pues son deleznables, de baja resistencia y presentan rebote; lo cual se traduce en deformaciones o agrietamientos de la superficie de rodamiento no siempre fáciles de corregir.

1.24

Prueba de Destilación Esta prueba se hace en asfaltos rebajados y emulsiones. Para hacer esta prueba, se coloca el material en un recipiente que se conecta a un refrigerante. El recipiente con el producto asfáltico se calienta, así empiezan a evaporarse los productos más volátiles, mismos que al pasar por el refrigerante se condensan y se reciben en una probeta en el extremo de éste. En la parte superior del recipiente se coloca un termómetro en el que se registra la temperatura a la cual cae la primera gota en la probeta, y posteriormente los volúmenes obtenidos a diferentes temperaturas marcadas en los procedimientos de prueba. Con este último dato y la temperatura de la primera gota, se puede conocer el tipo de rebajado de que se trate. Para el caso de emulsiones, el procedimiento es semejante, pero en este caso lo que se evapora es gua. Al terminar la prueba, antes que se enfríe el residuo que quedo en el recipiente, se vacía en una cápsula de aluminio para utilizarlo en la prueba de penetración.

1.25

Prueba de Penetración Esta prueba se realiza en cementos asfálticos y en residuos producto de la destilación de rebajados y emulsiones asfálticas. Para realización de esta prueba, se emplea el penetrómetro que consta de un vástago lastrado que pesa 200 g y que en el extremo inferior tiene una aguja. El material asfáltico contenido en una cápsula a la temperatura de 25ºC se pone en contacto con la aguja, se deja al vástago libre durante 5 seg., al cabo de los cuales se ven en la carátula los décimos de milímetro que penetró la aguja, y que indican los grados de penetración

178

Pruebas de Laboratorio

1.26

Prueba de Viscosidad Para conocer la dificultad de una emulsión rebajada o de cemento asfáltico, ésta debe pasar por un orificio de características especificadas. La prueba de viscosidad se hace con un aparato llamado viscosímetro, el cual determina el tiempo que tarda el material en llenar un matraz aforado de 60 cm3, después de pasar a la temperatura de prueba por el orificio "Furol". Este tiempo expresado en segundos se denomina grado de viscosidad.

1.27

Punto de Encendido La prueba de punto de encendido se realiza en cementos y rebajados asfálticos. Esta prueba es muy importante, pues a partir del resultado se puede deducir el tipo de solventes que están contenidos en el material en estudio. Para esta prueba se pueden utilizar, según el tipo de materiales asfálticos, la copa Tag o la copa Cleveland. Se calienta en ellas el producto hasta que se inflama al pasar por la superficie descubierta un pequeño mechero encendido. Se reportan la temperatura de la primera flama y la de inflamación.

1.28

Prueba de Asentamiento Para esta prueba se colocan 500 g. de emulsión en una probeta que se tapa herméticamente y se dejan reposar por 5 días, al final de los cuales se extraen con cuidado los 50 g. de la parte superior con una pipeta y por evaporación se calcula el porcentaje de cemento asfáltico; el asentamiento en 5 días es la diferencia de los contenidos de asfalto que se obtuvieron de la parte inferior y la superior. Esta prueba y otras como la demulsibilidad y la de miscibilidad sirven para conocer si las emulsiones son suficientemente estables.

1.29

Prueba de Desemulsibilidad En esta prueba se obtiene el porcentaje de material asfáltico agrumado utilizando normalmente dos centésimos de cloruro de calcio como coagulante.

1.30

Prueba de Miscibilidad con Cemento Portland Para hacer esta prueba se agregan 100 g de emulsión a una temperatura de 25ºC a 50 g de cemento Portland a la misma temperatura y se mezclan con una varilla durante un minuto hasta obtener una mezcla uniforme, agregando en seguida 150 g de agua destilada; se continua mezclando durante 3 minutos enjuagando en seguida la mezcla con agua limpia. El resultado de esta prueba es el porcentaje de asfalto agrumado con respecto al peso inicial de la emulsión.

1.31

Pruebas de Acidez y Carga de la Partícula Con estas pruebas, se decide si las emulsiones son aniónicas o catiónicas. La prueba de acidez se efectúa utilizando papel tornasol y la prueba de carga de la partícula, haciendo pasar una corriente eléctrica por la emulsión por medio de un potenciómetro. 179

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

OBSERVACIÓN: el seguimiento de los procesos ejecutivos de estas pruebas se debe consultar en los libros de texto, manuales de pruebas de mecánica de suelos y especificaciones mexicanas en vigor.

180

ANEXO I 1

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS En este anexo se incluye el significado de algunos de los vocablos de mayor empleo dentro de este Manual y/o que son de uso común en el medio técnico. Otros términos se definen en el cuerpo de los capítulos de este documento y por lo tanto deben considerarse como parte de este inciso.

1.1

VÍAS URBANAS Acotamiento.- Extensión de la superficie de rodamiento en una vía, entre la orilla del pavimento y los hombros, en caso de que la vía esté sobre terraplén, en una sección balcón o en un corte. Sirve para que los vehículos se estacionen sin ser obstáculo a la fluidez y seguridad del tránsito. Andador.- Vía exclusiva para peatones con accesos regulares. Área de Carga y Descarga.- Espacio en la vía publica destinado para realización de carga y descarga en áreas comerciales, industriales, de abasto y de servicios. Arroyo(calzada).- Superficie de rodamiento donde circulan los vehículos. Arterias Viales.- Vías primarias con volúmenes de tránsito considerable. Generalmente son controladas por semáforos y conectan los diferentes núcleos o zonas de una ciudad. Avenidas.- Son vías de sección ancha destinadas al tránsito directo y rápido de grandes volúmenes vehiculares. Banqueta.- Porción de una vía destinada al tránsito de personas generalmente comprendida entre el arroyo de circulación de vehículos y el alineamiento de las propiedades. Cajón.- Espacio destinado para estacionar un vehículo. Calle.- Superficie de uso publico limitada por edificaciones, que permite el tránsito de vehículos y personas. Calle Peatonal.- Toda calle para el tránsito exclusivo de peatones. Calzada.- Parte de la corona para el tránsito de vehículos. Camellón.- Faja separadora limitada por guarniciones, porción de una vía que divide o separa dos o más carriles de tránsito. Carril de Circulación.- Franja de la superficie de rodamiento para la circulación en un sentido de una fila de vehículos.

181

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Carril Exclusivo.- Espacio destinado a la circulación del transporte colectivo. Corona.- Superficie de rodamiento de la vía terminada, comprendida entre las aristas superiores de los taludes de un terraplén o la superficie de la cama de un corte, sin contar las cunetas. Derecho de Vía.- Superficie de terreno -cuyas dimensiones fija la dependencia oficial y se indica en el proyecto- que se requiere para la construcción, conservación, reconstrucción, ampliación, protección y, en general para el uso adecuado de una vía de comunicación y/o servicios auxiliares y que es, por lo tanto un bien del dominio público y está sujeto al régimen de este tipo de bienes. Desplante.- Superficie sobre la cual se asienta la estructura. Infraestructura.- Obras y servicios que sirven para integrar, favorecer y canalizar las actividades de una región o país. Apoyo o cimiento de toda obra de fábrica o estructura de una construcción. Intersección.- Área donde las Calles y/o Avenidas se cruzan. Parada.- Sitio destinado a maniobras de ascenso y descenso de pasajeros. Pavimento.- Capa o conjunto de capas comprendidas entre la sub-rasante y la superficie de rodamiento y cuya función principal es soportar las cargas rodantes y transferirlas a las terracerías. Vía.- Espacio destinado al tránsito de vehículos, y/o personas.

1.2

DRENAJE Alcantarilla.- Son estructuras de forma diversa que tienen como función conducir y desalojar rápidamente el agua de las hondonadas y partes más bajas del terreno que atraviesan la calle. Bóvedas.- Son estructuras cuya sección transversal interior está formada por tres partes principales: el piso, dos paredes verticales que son las caras interiores de los estribos y sobre éstas, un arco estructural de sección variable con mínimo espesor en la clave. Se usan generalmente como alcantarillas de mayor tamaño. Contracunetas.- Son zanjas hechas aguas arriba de los ceros en los cortes y tienen como finalidad interceptar el agua que escurre por las laderas y conducirla a la parte baja del terreno, evitando las erosiones. Cunetas.- Son canales que se construyen a los lados de la cama de la calle cuando se construye sobre cortes o terrenos de cierta pendiente. Las cunetas tienen como función interceptar el agua que escurre sobre la corona, del talud del corte y del terreno natural adyacente, para conducirla hacia una corriente natural o a una tubería que la aleje lo más pronto posible de la zona que ocupa la calle.

182

Anexo I

Drenaje.- Se define como drenaje al conjunto de obras que sirven para captar, conducir y alejar de la vía urbana el agua superficial, subterránea o de infiltración de las capas del pavimento. Vados.- Son estructuras superficiales en la vialidad en el cruce con un escurrimiento de agua efímera o permanente de tirante pequeño. Tubos.- Son conductos de sección circular, abiertos en ambos extremos, destinados al transporte de fluidos y que requieren siempre de un espesor de terraplén o colchón mínimo, para su mejor funcionamiento estructural. Subdrenes.- Son elementos de un sistema de drenaje subterráneo cuya función es captar, colectar y desalojar el agua del terreno natural, de una terracería o de un pavimento, de acuerdo con las características fijadas en el proyecto.

1.3

TERRACERÍA Berma.- Escalón en un talud. Faja que se deja entre una excavación y el pie del talud del material depositado. Bombeo.- Curvatura transversal de la superficie de rodamiento, en las tangentes de una obra vial que tiene por objeto facilitar el escurrimiento superficial del agua. Bancos de Préstamos.- Son sitios para la extracción de materiales naturales que son necesarios para la ejecución de las obras viales. Colchón.- Terraplén colocado encima de una alcantarilla o puente. Compactación.- Operación mecánica que reduce el volumen de vacíos entre partículas sólidas de un material, con objeto de aumentar su peso volumétrico y capacidad de carga. Corte.- Excavación a cielo abierto en terreno natural. Desmonte.- Es el retiro de la vegetación dentro del derecho de la calle. Se incluye en este trabajo el desenraice. Despalme.- Es la extracción de la capa de material que contiene materia vegetal. El espesor de esta capa puede variar hasta 50 cm. Puede llegar a un metro si se tiene un espesor fuerte de material muy compresible. Desperdicio.- Material que no reúne las características fijadas por el proyecto y es necesario desechar. Plantilla.- Capa de pedacería de ladrillo, grava, concreto simple u otros materiales adecuados, que se construye para desplantar estructuras o apoyar tuberías. Rasante. En las tangentes de una obra vial es la intersección de la superficie de rodamiento con el plano vertical que contiene su eje. 183

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

Rellenos.- Son tapados de oquedades dejadas por excavaciones para estructuras, obras de drenaje, etc. con el fin de protegerlas. Rocas.- Son materiales esenciales de la corteza terrestre provenientes de la solidificación del magma o lavas volcánicas o de la consolidación de depósitos sedimentados. Sobre-elevación.- Es el desnivel transversal entre los puntos extremos de la corona en una curva. Suelo.- Material que, formando parte de la corteza terrestre, proviene de la desintegración y descomposición de la roca madre y cuyas partículas, agrupadas sin cimentación estable, son de cualquier tamaño comprendido entre las gravas y los coloides. Sub-rasante.- Ultima capa del terraplén de 0.30 cm de espesor como mínimo, formada con material adecuado y compactado según lo fijado en el proyecto. Es la capa de soporte del pavimento. Sustitución.- Es la extracción de materiales muy compresibles o con materia orgánica y/o vegetal y su remplazo por materiales de mejor calidad. Talud.- Superficie inclinada de un corte o terraplén. Terracerías.- Conjunto de cortes y terraplenes de una obra vial, ejecutados hasta el nivel de la capa sub-rasante. Terraplenes.- Estructuras ejecutadas con material adecuado y compactado, producto de cortes o de préstamos, compactados o no, de acuerdo con lo fijado en el proyecto

1.4

BASES Y SUB-BASES Base.- Parte inferior de la capa de rodamiento. Capa sucesiva de material seleccionado que se tiende sobre la sub-rasante, o sobre la sub-base y tiene mayor calidad y compactación que las anteriores, cuyo objeto es soportar y transmitir las cargas rodantes a las terracerías. Base de Macadam Asfáltico.- Es la capa formada por dos aplicaciones alternadas de riego de liga asfáltico, una distribución de agregado grueso y dos distribuciones de agregado fino en cantidades especificadas, debidamente extendidas, niveladas y compactadas. Estabilización de Capa Sub-rasante.- Es la construcción de la capa sub-rasante formada con suelo natural procedente del banco de material que tiene características de estabilidad y durabilidad cuando es compactado correctamente.

184

Anexo I

Mejoramiento de la Sub-rasante con Mezcla Suelo-grava.- Es una capa constituida por la mezcla artificial de suelo-grava. Esta mezcla provee estabilidad cuando es correctamente compactada. Sub-base.- Capa de material seleccionado que se coloca encima de la sub-rasante, y tiene mayor calidad y compactación que ésta. Sub-base y Base de Grava Graduada.- Son las capas formadas por una mezcla de grava elaborada en planta, con producto triturado, que presenta una granulometría continua y cuya estabilidad se consigue por la acción mecánica del equipo de compactación. Sub-base y Base de Macadam Hidráulico.- Son las capas obtenidas por compactación de los agregados gruesos y distribuidos de manera uniforme, cuyos vacíos son llenados primero en seco y después con ayuda de agua. La estabilidad de la capa es obtenida a partir de la acción mecánica de la compactación.

1.5

CARPETAS ASFÁLTICAS Aditivo.- Substancia que se mezcla con la masa de concreto hidráulico o asfáltico, para impartirle una o varias propiedades adicionales. Carpeta de Premezclado Asfáltico.- Es la capa hecha con premezclado asfáltico ejecutado en la planta estacionaria, en caliente, compuesta además de agregado pétreo y cemento asfáltico. La carpeta se extiende y se compacta en caliente. Carpeta de un Riego.- Es la capa colocada sobre la base granular impregnada, que recibe directamente una capa de mezcla asfáltica colocada en caliente, con un espesor de hasta 5,0 cm con la finalidad de impermeabilizar la base y mejorar la resistencia de la interfase con la carpeta. Concreto Asfáltico.- Es una mezcla uniforme y homogénea, en proporciones adecuadas, de cemento asfáltico y material pétreo de dimensiones, características y granulometría fija. Concreto Asfáltico Hecho en Planta, en Caliente.- Es una mezcla ejecutada en planta estacionaria, en caliente, compuesta por agregado pétreo y cemento asfáltico. Emulsión Asfáltica.- Producto que se obtiene por la dispersión estable de un cemento asfáltico en agua. Riego de Impregnación Asfáltica.- Es la aplicación de una capa de asfalto rebajado sobre la superficie de una de las capas que forman el pavimento, con el objetivo de aumentar la cohesión, impermeabilizar o facilitar la adherencia entre la base y la carpeta asfáltica.

185

Manual de Ejecución y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano

1.6

PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRÁULICO Cimbra.- Conjunto de obra falsa y molde que se emplea para la construcción de elementos de concreto hidráulico o de mampostería. Concreto Hidráulico.- Es una mezcla, en dosificación adecuada, de agregados pétreos con calidad especifica, cemento Portland, agua y aditivo ,si se requiere, que al endurecerse adquiere las características de diseño. Curado.- Aplicación de agua, materiales impermeables o materiales húmedos en las superficies expuestas de obras construidas con cemento Portland, para su completa hidratación. Molde.- Es la parte de la cimbra fabricada con madera o metal, formada por elementos que están en contacto directo con el concreto hidráulico para darle forma y rigidez. Obra Falsa.- Parte de la cimbra hecha en madera, metales u otros materiales que sostienen los moldes en su lugar.

186

BIBLIOGRAFÍA P.M.S.P. Pavimentação de Vías Públicas, Instruções de Execução, Tomo IV, Prefeitura do Municipio de São Paulo, Edição 1967. P.M.S.P. Pavimentação de Vías Públicas, Instruções de Execução, Prefeitura do Municipio de São Paulo, Edição 1992. A.B.Pv.

Manual de pavimentação Urbana, Volume III, Fascículo 1, Serviços de Drenagem, Associação Brasileira de Pavimentação, Edição 1991.

A.B.Pv.

Manual de Pavimentação Urbana, Volume III, Fascículo 2, Serviços de Pavimentação, Edição 1991.

Olivera B. Fernando, Estructuración de vías terrestres;, CECSA. S.C.T.

Normas para muestreo y pruebas de los materiales, equipos y sistemas. Parte 6.01, Carreteras y Aeropistas, Título 6.01.03, Pavimentos (II), Tomos 1 y 2, Libro 6, Edición 1991.

S.C.T.

Normas para construcción e instalaciones, carreteras y aeropistas, estructuras y obras de drenaje, Título 3.01.02. Edición 1984.

S.C.T.

Normas para muestreo y pruebas de materiales, equipos y sistemas, carreteras y aeropistas, Título 6.01.01. Materiales para Terracerías, Edición 1986.

S.C.T.

Normas de calidad de los materiales, carreteras y aeropistas, Título 4.01.01. Materiales para Terracerías, Edición 1986.

S.C.T.

Normas de construcción e instalaciones, carreteras y aeropistas, Título 3.01.02. Estructuras y Obras de Drenaje, Edición 1984.

S.C.T.

Normas para construcción e instalaciones, carreteras y aeropistas, Título 3.01.01. Terracerías, Edición 1984.

S.C.T.

Normas para construcción e instalaciones, carreteras y aeropistas, Título 3.01.03. Pavimentos, Edición 1983.

S.C.T.

Generalidades y terminología, obra pública, Título 1.01.02. Terminología, Edición 1985.

Instructivo para efectuar pruebas en suelo. Apoyo Directivo, Volumen 1, SAHOP, México, D.F. 1981. Instructivo para efectuar pruebas en materiales de pavimentación. Apoyo Didáctico, Volumen 2, SAHOP, México, D.F. 1981.

187

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO XIII

Libro 2

Manual de Conservación de Obras Viales

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO CAPÍTULO I. CONSERVACION VIAL.

1

CAPÍTULO II. INTRODUCCION.

3

CAPÍTULO III. CLASIFICACION Y CODIFICACION DE FALLAS 1 Definición. 2 Clasificación. 3 Desprendimientos. 4 Deformaciones. 5 Roturas o Agrietamientos. 6 Afloramiento y Otros.

13 13 13 14 21 26 34

CAPÍTULO IV. EVALUACION. 1 Evaluación Funcional. 2 Elementos que se Califican y su Valor Estructural. 3 Proceso de Cálculo para la Elaboración del Informe. 4 Guías Generales para Calificar los Elementos de la Vialidad. 5 Instructivo para Llenar la Tabla de Inventario. 6 Comentarios y Observaciones que Deberán Anexarse a los Informes. 7 Uso de las Formas Auxiliares. 8 Evaluación Estructural. 9 Conclusiones y Recomendaciones.

39 39 40 43 45 52 54 55 55 58

CAPÍTULO V. TECNICAS PARA LA CONSERVACION DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. 1 Definición. 2 Introducción. 3 Mantenimiento Preventivo. (Categoría de acción ¨A¨). 4 Mantenimiento Correctivo. (Categoría de acción ¨B¨). 5 Mantenimiento Intensivo. (Categoría de acción ¨C¨). 6 Rehabilitación - Refuerzo Estructural.(Categoría de acción ¨D¨). 7 Rehabilitación - Reconstrucción. (Categoría de Acción ¨E¨).

59 59 59 61 61 62 62 64

CAPÍTULO VI. TECNICAS PARA LA CONSERVACION DE PAVIMENTOS RIGIDOS. 1 Definición. 2 Generalidades. 3 Materiales. 4 Mezclas de Mortero de Cemento Hidráulico. 5 Cemento Asfáltico. 6 Procedimiento para Estabilización de Losas con Mortero de Cemento. 7 Procedimiento de Estabilización con Asfalto. 8 Trabajos Paralelos. 9 Nivelación de Losas.

84 84 84 84 86 86 87 89 90 90

CAPÍTULO VII. NORMAS DE EJECUCION.

93

i

Manual de Conservación de Obras Viales

CONTENIDO CAPÍTULO VIII. CONTROL DE CALIDAD. 1 Generalidades. 2 El Ingeniero Supervisor de Mantenimiento. 3 Organización del Control de Calidad. 4 Guía de Procedimientos de Inspección de Trabajos de Mantenimiento.

137 137 137 138 143

CAPÍTULO IX. LINEAMIENTOS DE UN SISTEMA DE ADMINISTRACION DE PAVIMENTOS.

153

BIBLIOGRAFIA.

155

ANEXO: Definición de Términos.

157

ii

CAPÍTULO I. CONSERVACIÓN VIAL Se entiende por Conservación Vial el conjunto de acciones que se desarrollan para conservar el uso y buen estado físico de la infraestructura vial, para que se encuentren en condiciones adecuadas de operación, ofreciendo seguridad y comodidad al usuario. Para lograr lo anterior como parte de los requerimientos, se considerarán cinco categorías de acción, en función del índice de estado del pavimento: A.- Mantenimiento Preventivo. B.- Mantenimiento Correctivo. C.- Mantenimiento Mayor D.- Rehabilitación - Refuerzo Estructural. E.- Rehabilitación - Reconstrucción. El algoritmo para seleccionar la estrategia o programa de conservación de pavimentos, como se indica en el Manual para la Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos, estos tópicos no serán tratados en este Manual, aquí se darán sólo algunos lineamientos en lo que respecta a evaluación funcional y a evaluación estructural. Este Manual se abocará a estudiar los aspectos referentes al control y seguimiento de las obras derivadas de evaluaciones previas, para dar una conservación adecuada a las obras viales.

1

CAPÍTULO II. INTRODUCCIÓN Una adecuada planeación del desarrollo de una infraestructura vial debe incluir un estimado de costos tanto de construcción y de conservación durante la vida del diseño del pavimento, así como un estimado de los costos de operación de los vehículos que transitan por la red. El propósito de dar conservación a la superficie de un pavimento, es incrementar su servicio y/o conservarla muy semejante a la que esta vía tenía cuando se terminó su construcción. El índice de servicio es función de la edad de un pavimento, al iniciar su operación es muy alto y conforme se sujeta a la acción del tránsito y clima, se va deteriorando la superficie de rodamiento debido a la operación de deterioros y fallas, disminuyendo así su servicio y aumentando los costos de operación de los usuarios. Las acciones de mantenimiento deben hacerse a través de un proceso sistematizado que conlleve a establecer un Sistema de Administración de Pavimentos. Debe considerarse que un Sistema de Administración de Pavimentos, como todo sistema administración, está fundamentado en un ciclo que comprende las etapas siguientes: - Planeación. - Programación. - Ejecución y Control. - Evaluación de Resultados / Retroalimentación. Este ciclo se acostumbra representarlo gráficamente por un circuito cerrado, esto indica que cada etapa o subsistema está basada en un proceso de evaluación y retroalimentación, en el cual al término de cada ciclo, luego de comparar los resultados obtenidos con las metas originalmente fijadas se reajustan los parámetros que son utilizados en la siguiente etapa de planeación, lo cual permite que todos los procedimientos se vayan perfeccionando progresivamente conforme se van repitiendo ciclos sucesivos del sistema con base en un mayor número de datos reales ( Fig. 2.1 ). El Sistema de Administración de Mantenimiento Vial debe tener implícito un Análisis de Factibilidad Técnica - Económica - Financiera y Ambiental, para evaluar lo más aproximado posible, el monto y el impacto de las acciones que se requieran para el mejoramiento del pavimento de las vías. Las acciones propuestas para esta área específica están enfocadas a preservar las inversiones en la infraestructura vial y reducir los costos de operación de los vehículos, así como para mitigar o prevenir el impacto al medio ambiente por las obras inducidas. Las estrategias para planear el mantenimiento deben tomar en cuenta que no es mas barato diferir estas acciones ya que, según el ciclo de vida de un pavimento, a medida que transcurre el tiempo, se disminuye la calidad de servicio de éste y los recursos presupuestales necesarios para renovarlo serán cada vez mayores. Un ejemplo de esto se puede visualizar en las figuras 2.2 a 2.6.

3

Manual de Conservación de Obras Viales

4

Introducción

Para iniciar el proceso de conservación vial, lo primero con que tiene que contar el especialista es con un Inventario General de Condición Física del Pavimento de la red en estudio para programar los trabajos a realizar. La Secretaría de Desarrollo Social en su carácter de Agente Técnico, ha desarrollado una metodología para hacer un levantamiento de daños de los pavimentos. que se presenta en el Manual para la Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos, que incluye el formato recomendado para realizar el inventario citado (figura 2.7) y las instrucciones para llenarlo. Una vez definido el estado funcional de un pavimento se procederá, en caso necesario, a realizar una evaluación de daños estructurales del mismo. En el capítulo N° 4 de este Manual se describen algunos de los procedimientos más usuales para realizar la evaluación estructural del pavimento. Posteriormente al análisis de la base de datos de fallas del pavimento, se definirán las acciones mas adecuadas de conservación de la infraestructura vial y se procederá a la ejecución y el control de obra.

5

Manual de Conservación de Obras Viales

6

Introducción

7

Manual de Conservación de Obras Viales

8

Introducción

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Manual de Conservación de Obras Viales

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Manual de Conservación de Obras Viales

12

CAPÍTULO III. CLASIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN DE LAS FALLAS. 1. DEFINICIÓN En este capítulo se entenderá por falla al conjunto de deterioros que se presentan en un pavimento, provocados por muy diversos factores y que afectan su capacidad de servicio. Se distinguirán dos tipos de fallas que se describen a continuación: Fallas Funcionales.- Son leves relativamente, cuando un pavimento ha perdido su función inicial o asignada de antemano, se acepta que tiene falla funcional; generalmente está localizada en la capa superficial del pavimento y causa cierta incomodidad en los pasajeros que transitan la vialidad. Pueden detectarse por simple observación visual. Fallas Estructurales.- Pueden originarse en una o varias capas del pavimento, son graves, consisten en el rompimiento del pavimento por la falla estructural de alguna o varias de sus capas o por incapacidad del suelo que lo soporta. Estos deterioros cuando están muy avanzados, imposibilitan al pavimento para sustentar las cargas que se le imponen en la superficie. Aunque estas fallas pueden detectarse por observación visual, siempre es necesario auxiliarse con ensayes destructivos y/o ensayes no destructivos para cuantificar la magnitud de los daños para poder proponer soluciones técnicas racionales y económicas. A la clasificación y codificación de fallas que se describe a continuación, (Ref. N° 4), se le ha agregado el Tratamiento Correctivo recomendado por la SEDESOL. El número de actividad indicada en cada tipo de falla para solucionar el defecto (citados como N° 101, 102,...., 301, etc.) se describen ampliamente en los Capítulos Nº 6 y 7 del presente Manual de Conservación de Obras Viales.

2. CLASIFICACIÓN Las fallas pueden clasificarse en cuatro grandes grupos: • Desprendimientos. • Deformaciones. • Agrietamientos o Roturas. • Afloraciones o Movimientos del material, y otros.

En las capas superiores del pavimento principalmente se presentan fallas funcionales que se manifiestan por los siguientes defectos: desprendimientos, afloraciones, y otros. Los deterioros provenientes de las capas inferiores se manifiestan como deformaciones, roturas o agrietamientos y dan indicios de fallas estructurales.

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3 DESPRENDIMIENTOS 3.1 Baches Definición: Son oquedades de varios tamaños en la capa de rodamiento por desprendimiento o desintegración inicial. Desprendimiento inicial de los agregados que al paso de los vehículos van formando oquedades. Causas probables: 1. Falta de resistencia de la carpeta. 2. Escasez de contenido de asfalto. 3. Espesor deficiente. 4. Drenaje deficiente. 5. Desintegración localizada por tránsito. 6. Puntos débiles en la superficie. 7. Puntos inestables de la base o sub-rasante. Tratamiento correctivo: Los baches son un peligro al tránsito vehicular y tienden a crecer en forma muy rápida bajo tránsito pesado, especialmente durante épocas lluviosas. Dependiendo en la severidad del bacheo, se programan una de las actividades siguientes: 102 - Bacheo superficial con mezcla asfáltica. 103 - Bacheo profundo con mezcla asfáltica.

3.2 Indentación. Definición: Encajamiento de objetos duros en la superficie de rodamiento, produciendo indentación o desgaste localizado en la superficie. Causas probables: 1. Huellas de tractores o equipo pesado de construcción. 2. Ponchadura de llantas de vehículos pesados. 3. Accidentes de tránsito. Tratamiento correctivo: Este tipo de daño se reparará sólo en los casos donde se produzca un golpe notable transitando en vehículo ligero a la velocidad normal del tránsito, ya que este tipo de deterioro no es progresivo, excepto por el impacto del tránsito pesado y rápido.

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Cuando sea necesario efectuar una reparación se deberá programar una de las actividades siguientes: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo con mezcla asfáltica.

3.3 Levantamiento por Congelación o Inundación. Definición: Desplazamiento diferencial hacia arriba que produce desintegración parcial o total de capas de pavimento. Causas probables: 1. Desestabilización del pavimento por saturación de capas inferiores debido a la penetración de agua sobre un tiempo prolongado. 2. Acción de heladas. 3. Ciclos de congelación y descongelamiento. 4. Expansión localizada de capas inferiores. 5. Expansión localizada de alguna porción de la sección estructural del pavimento por congelación o por penetración de agua en suelos activos (expansivos). Tratamiento correctivo: De acuerdo con la severidad y extensión de los daños, se debe programar una de las actividades o la combinación adecuada de las actividades señaladas: 101 - Parchado de mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. 104 - Sello asfáltico. 301 - Sello asfáltico mecanizado. 302 - Reencarpetado. 3.4 Desprendimiento de Agregados. Definición: Es la separación de los agregados gruesos de la carpeta asfáltica dejando huecos en la superficie de rodamiento. Se deben a la desintegración de la carpeta y base por mala calidad en los materiales inferiores, incluyendo las terracerías con alto contenido de agua. También se puede deber a la presencia de grietas y calaveras que ya fueron tratadas con anterioridad. Causas probables: 1. Falta de afinidad con el asfalto. 2. Escasez de asfalto. 3. Expansión de agregado grueso. 15

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4. Acción de solventes o derivados de petróleo. 5. Agregados contaminados. 6. Fuga de agua de tuberías. Tratamiento correctivo: Conforme a la severidad y extensión de los daños, se programan una o más de las actividades siguientes: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. 104 - Sello asfáltico. 105 - Sello con mortero asfáltico. 301 - Sello asfáltico mecanizado. 3.5. Erosión Avanzada de Taludes. Definición: Agrietamiento transversal en acotamientos que con el tiempo y acción del medio ambiente va formando oquedades o canalizaciones transversales hasta llegar a la destrucción total de los taludes del cuerpo de terraplén, en las secciones en balcón. Causas probables: 1. Acción del viento. 2. Acción de la lluvia. 3. Falta de arropamiento en taludes (u otra protección). 4. Acción de crecidas de aguas adyacentes al cuerpo del terraplén. 5. Mala compactación de capas inferiores. 6. Falta de armado o arrope en taludes de terraplenes. 7. Escasez de drenaje superficial. Tratamiento correctivo: Dependiendo de la severidad, extensión y rapidez del deterioro, se debe programar reposición con un material selecto o adecuado, considerando las características del material de construcción original y las deficiencias que provocó su falla. Puede ser necesario escarificar y reprocesar el material del talud. En casos donde se justifica, se puede considerar el uso de geotextiles y/o construcción de obras mas adecuadas de drenaje. 3.6 Erosión Total. Definición: Destrucción, eliminación o desaparición de una o varias capas subyacentes a la carpeta asfáltica, produciendo falta total de apoyo lateral y/o inferior.

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Causas probables: 1. Falta de drenaje. 2. Falta de subdrenaje. 3. Falta de lavaderos en secciones en balcón. 4. Acción de crecidas de aguas adyacentes al cuerpo de terraplén. 5. Mala compactación de capas inferiores. 6. Falta de armado o arrope en taludes de terraplenes. Tratamiento correctivo: Dependiendo de la severidad, extensión y rapidez del deterioro, se debe programar reposición con un material selecto o adecuado, considerando las características del material de construcción original y las deficiencias que provocó su falla. Es necesario escarificar y reprocesar el material del talud. En casos donde se justifica, se puede considerar el uso de geotextiles y/o construcción de obras más adecuadas de drenaje. 3.7 Pulido de Superficie. Definición: Desgaste acelerado en la superficie de la capa de rodamiento produciendo áreas lisas. Causas Probables: 1. Tránsito intenso. 2. Agregado grueso de la carpeta con baja resistencia al desgaste. 3. Excesiva compactación. 4. Mezclas demasiado ricas en asfalto. 5. Agregados no apropiados a la intensidad del tránsito. 6. Hundimiento de agregado grueso en el cuerpo de la carpeta, o en la base cuando se habla de tratamientos superficiales. Tratamiento correctivo: Dependiendo de la severidad y extensión del deterioro, se puede programar una de las actividades siguientes: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. 104 - Sello asfáltico de superficie. 105 - Sello de superficie con mortero asfáltico. 301 - Sello asfáltico de superficie mecanizado. Cuando hay indicación de debilidad estructural, es aconsejable realizar una evaluación estructural antes de que se proceda con una de las actividades anteriormente señaladas.

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3.8 Desintegración de la Carpeta Asfáltica. Definición: Deterioro grave de la carpeta asfáltica en pequeños fragmentos con pérdida progresiva de materiales que la componen. Se presenta en carpetas antiguas por oxidación del asfalto; en carpetas relativamente recientes con insuficiente contenido de asfalto; en carpetas elaboradas con material pétreo deleznable; o cuando hay grietas que no se atienden en forma oportuna. Causas probables: 1. Fin de la vida útil de la carpeta asfáltica. 2. Acción de tránsito intenso y pesado. 3. Tendido de la carpeta en climas fríos o húmedos. 4. Agregados contaminados. 5. Contenido pobre de asfalto. 6. Sobrecalentamiento de la mezcla. 7. Compactación insuficiente. 8. Acción de heladas o hielo. 9. Presencia de arcilla en cualquiera de las capas. 10. Separación de agregados y asfalto ligante. 11. Contaminación de solventes. 12. Envejecimiento y fatiga. 13. Desintegración de los agregados. 14. Sección estructura deficiente o escasa. Tratamiento correctivo: Realizar una evaluación estructural antes de que se proceda con cualquier reencarpetado. Frecuentemente es necesario escarificar y remover la superficie y hacer una reconstrucción total. 3.9 Desprendimiento de Sello. Definición: Desintegración parcial o zonificada de la superficie de rodamiento; cuando ésta se forma por uso o por la aplicación de varios sellos, el agregado tiende a desprenderse dejando zonas expuestas por arranque de la gravilla o granzón. Causas probables: 1. Separación de la película de liga de los agregados por humedad. 2. Dosificación inadecuada del ligante. 3. Calidad dudosa del material ligante. 4. Mala adherencia en capa subyacente. 5. Granulometría inadecuada. 6. Ejecución de trabajos en malas condiciones de clima.

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Tratamiento correctivo: 104 - Sello asfáltico. 105 - Sello con mortero asfáltico. 301 - Sello asfáltico de superficie mecanizado. 3.10 Erosión Longitudinal de Carpeta. Definición: Desintegración parcial de la carpeta asfáltica principalmente en la frontera de la superficie de rodamiento. La carpeta materialmente se va carcomiendo, reduciendo el ancho de la vialidad. Causas probables: 1. Labores de conservación inadecuadas. 2. Falta de soporte de la carpeta en los extremos de la sección. 3. Erosión natural del agua y viento. 4. Ciclos de hielo y deshielo. 5. Crecimiento significativo de hierba en las juntas con banquetas. 6. Sobrecargas de pesos en el carril de baja velocidad. 7. Mala compactación de capas. Tratamiento correctivo: Cuando el pavimento es sano, excepto en los bordes, se puede programar. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. Es aconsejable programar los mejoramientos adecuados para los pavimentos urbanos, como construcción de guarniciones.

En Losas de Concreto: 3.11 Eyección de la Junta. Definición: Material que sale por la junta de dilatación entre losas de concreto adyacente. Causas probables: 1. Espacio demasiado exiguo de la junta cuando las losas se dilatan. 2. Junta "derretida" por una temperatura elevada y esparcida fuera de las losas por el paso de vehículos Tratamiento Correctivo: Cuando se ha perdido mucho material, puede ser necesario programar la actividad: 19

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112 - Sellado y resellado de juntas. Cuando se trata de un exceso de material sellante, se puede colocar arena encima del área de exudación para absorberlo. 3.12 Escamado o Descarapelado. Definición: Desintegración superficial del concreto. Causa probable: 1. Corrosión de acero de refuerzo del concreto por penetración de agua, sal o productos anticongelantes. 2. Exceso de terminado y/o exudación de agua durante la construcción. Tratamiento correctivo: Cuando se ha perdido mucho material pude ser necesario programar la actividad: 301 - Sello Asfáltico de superficie mecanizado o proceder a un recubrimiento delgado con concreto hidráulico, utilizando el proceso "Whitetopping", después de una evaluación estructural y/o diseño técnico adecuado. 3.13 Rugosidades. Definición: Piedras duras que aparecen en relieve en la superficie del pavimento por el desgaste de ésta. Causa probable: 1. Pulido defectuoso de la losa de concreto. 2. Exceso de vibración al construirlas. 3. Concreto de mala calidad o curado defectuoso de la losa. 4. Mala gradación de agregados y/o exceso de agua en la construcción. Tratamiento correctivo: 301 - Sello Asfáltico de superficie mecanizado o proceder a un recubrimiento delgado con concreto hidráulico, utilizando el proceso "Whitetopping", después de una evaluación estructural y/o diseño técnico adecuado.

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4 DEFORMACIONES. 4.1. Burbuja. Definición: Ampolla de tamaño variable localizada en la superficie de rodamiento. Causas probables: 1. Presiones de vapor o aire en zonas de la capa de rodamiento. 2. Debilidad en espesor o consistencia. 3. Liberación de cal en bases estabilizadas. Tratamiento correctivo: Este tipo de daño normalmente no es progresivo y no requiere de ningún tipo de atención. Cuando esta deficiencia está acompañada de exudación de asfalto, se puede tapar con arena para absorber este exceso de asfalto. En casos severos o extensos, se puede programar un bacheo superficial para remover el material inadecuado y efectuar la reparación con material sano. 4.2 Roderas o Canalizaciones. Definición: Asentamiento o deformación permanente de la carpeta asfáltica en el sentido longitudinal debajo de las huellas o rodadas de los vehículos. Se presentan en la superficie de rodamiento, en zonas de mayor incidencia de las ruedas de los vehículos; si son menores a 1 centímetro, se deben a deformación de la carpeta asfáltica; si son mayores, puede deberse a insuficiencia del espesor de base o a mala calidad de los agregados. Causas Probables: 1. Baja estabilidad de la carpeta (por exceso de asfalto o deficiencias en la granulometría). 2. Carpeta mal compactada. 3. Consolidación de una o varias de las capas subyacentes. 4. Sobrecompactación bajo el efecto de una canalización del tránsito pesado. 5. Deficiencia del diseño original del pavimento. 6. Base o sub-rasante inestable. Tratamiento correctivo: Para severidad moderada se puede corregir llevando a cabo la actividad: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. Para alta severidad se requiere una de las actividades siguientes:

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101 - Parchado con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. Cuando se trate de capas de asfalto que excedan de 8 centímetros, se podrá considerar un perfilado en caliente 4.3 Ondulaciones Transversales (Corrugaciones). Definición: Ondulaciones de la carpeta asfáltica en el sentido perpendicular al eje del camino que contienen en forma regular crestas y valles alternados, regularmente con separación menor a 60 centímetros entre ellos. Causas Probables: 1. Unión deficiente entre capas asfálticas y/o base. 2. Estabilidad de la mezcla deficiente. 3. Acción de tránsito intenso. 4. Bases de mala calidad. 5. Fuerzas tangenciales producto de aceleraciones y frenado de vehículos. 6. Mala calidad de los materiales que conforman la carpeta. 7. Deformaciones diferenciales de suelos de cimentación que se reflejan en capas superiores. Este tipo de falla es poco común en calles urbanas, siendo más frecuente en las vialidades de pavimentos muy delgados o de tratamiento superficial, como se encuentra a veces en los accesos a colonias. Tratamiento correctivo. Para severidad moderada se puede corregir llevando a cabo la actividad: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. Para alta severidad se requiere una de las actividades siguientes: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo Cuando se trate de capas de asfalto que excedan de 8 centímetros, se podrá considerar un perfilado en caliente 4.4 Protuberancias. Definición:

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Desplazamiento de parte del cuerpo de la carpeta asfáltica hacia la superficie, formando un montículo de considerables dimensiones. Causas probables: 1. Acción del tránsito intenso. 2. Estabilidad inadecuada. 3. Liga deficiente entre capas. 4. Compactación inadecuada. 5. Deformaciones plásticas de los materiales. 6. Acción de heladas. Tratamiento correctivo. En respuesta a la severidad o extensión se reparará por una o más de las actividades siguientes: 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. - Perfilado. 4.5 Asentamiento Transversal. Definición: Áreas de pavimento localizadas en elevaciones más bajas que las áreas adyacentes o elevaciones de diseño, en el sentido transversal al eje de camino. Causas probables: 1. Deformación diferencial vertical del suelo de cimentación o del pavimento. 2. Peso propio de la sección del pavimento. 3. Suelos o cimentaciones plásticos/activos. 4. Cargas excesivas o superiores a las de diseño. 5. Cambios volumétricos del cuerpo del terraplén. 6. Compactación inadecuada. 7. Asentamientos diferenciales transversales. 8. Procedimientos de construcción inadecuados. 9. Drenaje o subdrenaje deficientes. 10. Contaminación de capas inferiores. 11. Desplome de cavidades subterráneas. Tratamiento correctivo: Cuando se haya determinado que la causa es una deficiencia del drenaje, deficiencia del material de la base o capa inferior, se debe efectuar la solución definitiva antes de que se proceda con la reparación del deterioro más evidente. En respuesta a la magnitud y extensión del deterioro se realizará una o más de las actividades siguientes: 23

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101 - Parchado con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. 4.6 Asentamientos Longitudinales Definición: Áreas de pavimento localizadas en elevaciones más bajas que las áreas adyacentes o elevaciones de diseño, en el sentido longitudinal al eje del camino, en especial en los extremos laterales de la superficie de rodamiento. Causas probables: 1. Deformación diferencial vertical del suelo de cimentación o de las capas que forman la estructura del pavimento. 2. Peso propio de la acción del pavimento. 3. Suelos o cimentaciones elásticos (con capacidad de recuperación). 4. Cargas excesivas o superiores a las de diseño. 5. Cambios volumétricos del cuerpo de terraplén. 6. Compactación inadecuada. 7. Asentamientos diferenciales longitudinales. 8. Procedimientos de construcción inadecuados. 9. Drenaje o subdrenaje deficientes. 10. Contaminación de capas inferiores. 11. Desplomes de cavidades subterráneas. 12. Canalización del tránsito. 13. Deficiencia del diseño del pavimento. Tratamiento correctivo: En respuesta a la magnitud y extensión del deterioro, se realiza una o más de las actividades siguientes: 101 - Parchado. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. 4.7 Crestas Longitudinales Masivas. Definición: Montículos o crestas en el sentido paralelo al eje del camino, presentándose dos y hasta cuatro crestas a todo lo largo de ciertos tramos. Causas probables: 1. Liga inadecuada entre capas asfálticas. 2. Pésima estabilidad de la mezcla asfáltica. 24

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3. Ligante de dudosa calidad. 4. Flujo de la mezcla por acción de derrame de combustible (Diesel). 5. Tránsito intenso muy canalizado. A juicio del ingeniero, puede ser necesario una evaluación estructural. Tratamiento correctivo: De acuerdo a la severidad y extensión, se puede efectuar la reparación mediante una o más de las actividades siguientes: 101 - Parchado con mezcla asfáltica. - Perfilado. - Refuerzo estructural según necesidad. 4.8 Desplazamiento Transversal de la Sección del Pavimento. Definición: Protuberancias prolongadas de magnitudes considerables en la dirección del tránsito, al borde de la carretera, causando destrucción total en corto plazo. Causas probables: 1. Fuertes asentamientos longitudinales. 2. Falta de capacidad estructural del conjunto de capas del pavimento. 3. Sobrecargas intensas. 4. Nula estabilidad de la carpeta. 5. Nulo soporte lateral o confinamiento. 6. Insuficiente valor relativo de soporte de las capas y/o nula compactación. En Losas de Concreto. Es necesario programar evaluación estructural antes de que se proceda con reparaciones definitivas. Tratamiento correctivo: - Perfilado y refuerzo según resultados de la evaluación estructural. 4.9 Levantamiento de la Losa de Concreto. Definición: Considerable desnivel transversal en la junta. Causa probable: 1. Dilatación demasiado grande de la losa para las dimensiones de la junta. 2. Deficiencia en diseño por proximidad de juntas. 3. Falta de verticalidad de juntas (Juntas inclinadas). 25

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4. Movimiento por raíces de árboles muy próximos al pavimento. Tratamiento correctivo: 109 - Bacheo profundo de pavimento de concreto con mezcla asfáltica. 110 - Bacheo profundo de pavimento de concreto con cemento hidráulico.

5 ROTURAS O AGRIETAMIENTOS. 5.1 Grietas de Reflexión Tipo 1. Definición: Grietas longitudinales y transversales que reflejan exactamente el patrón de agrietamiento o de juntas de un pavimento existente, cuando es reencarpetado con concreto asfáltico. Causas probables: 1. Movimiento de pavimento subyacente. 2. Liga inadecuada entre capas. 3. Expansión y contracción de la capa subyacente. 4. Capa muy delgada (menos de 8 centímetros) sobre losas inestables de concreto hidráulico. Tratamiento correctivo: De acuerdo con la severidad y extensión se repara con: 106 - sellado de grietas. - tratamiento superficial simple o doble. 105 - sellado con mortero asfáltico. 5.2 Grietas de Reflexión Tipo 2. Definición: Agrietamiento de la carpeta asfáltica, siguiendo o no un patrón determinado. Causas probables: 1. Falta de unión en grietas de capas inferiores. 2. Agrietamiento de capas inferiores. 3. Movimiento de capas subyacentes. 4. Contracción o dilatación de bases estabilizadas con cemento. Tratamiento correctivo: De acuerdo con la severidad y extensión se repara con: 106 - sellado de grietas. 26

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- tratamiento superficial simple o doble. 105 - sellado con mortero asfáltico. 5.3 Agrietamiento Parabólico. Definición: Grietas con forma de parábola o de media luna que se forman en la carpeta asfáltica en la dirección del tránsito. Causas probables: 1. Carpeta de rodamiento débil. 2. Zonas de frenaje de las ruedas. 3. Mezcla inestable (exceso de aslfato, falta de vacíos o mala granulometría). 4. Efecto en el arranque de las ruedas. 5. Movimiento lateral y ascendentes de bases granulares. Tratamiento correctivo: Normalmente es imposible corregir este problema sin remover el material de la capa que provoca el movimiento lateral. Cuando se haya determinado que el problema se limita a la capa asfáltica es necesario programar bacheo superficial. En el caso de encontrar indicación de movimiento lateral de la base, usualmente acompañado por hundimientos o ahuecamientos, se debe programar : 102 - bacheo profundo. (No se debe tratar por 101 - Parchado). 5.4 Grieta Errática o en Zigzag. Definición: Agrietamiento en desorden de la carpeta asfáltica, siguiendo patrones longitudinales en forma errática o de zigzag. Causas probables: 1. Acción de hielo o expansivo. 2. Cambios extremos de temperatura. 3. Base defectuosa. 4. Terraplenes con taludes inestables. Tratamiento correctivo: 106 - Sellado de fisuras en pavimento de asfalto. 5.5 Grietas Finas. Definición:

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Pequeñas fisuras superficiales muy próximas una con otra, ya que no conforman un patrón regular y se extienden a cierta profundidad, pero no al espesor total de la carpeta. Causas probables: 1.- Envejecimiento de la carpeta asfáltica. 2. Oxidación de asfalto. 3. Mala dosificación de asfalto. 4. Exceso de finos en carpeta asfáltica. 5. Compactación efectuada con mezclas muy calientes. Tratamiento correctivo: 301 - Sello asfáltico de superficie mecanizado. 5.6 Agrietamiento Piel Cocodrilo Definición: Fisuras en la superficie de la carpeta asfáltica, formando un patrón regular con polígonos hasta de 20 centímetros. Grietas interconectadas formando pequeños polígonos que asemejan la piel de un cocodrilo. Causas probables: 1. Soporte inadecuado de la base. 2. Debilidad de la estructura del pavimento. 3. Carpetas rígidas sobre suelos de cimentación elásticos. 4. Fuertes solicitaciones de tránsito. 5. Fatiga. 6. Envejecimiento. 7. Escasez de espesor de la carpeta. 8. Evolución progresiva de agrietamiento tipo mapa. 9. Deficiencias del drenaje. Tratamiento correctivo: Conforme a la severidad y extensión se repara por una de las actividades de mantenimiento siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. 104 - Sello Asfáltico. 105 - Sello con mortero asfáltico. 5.7 Agrietamiento Tipo Mapa Definición:

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Forma de desintegración de la superficie de rodamiento, en la cual el agrietamiento se desarrolla en un patrón semejante a las subdivisiones políticas de un mapa, con polígonos mayores a los 20 centímetros. Causas probables: 1. Calidad deficiente de alguna de las capas de la sección estructural. 2. Debilidad de la estructura del pavimento. 3. Carpeta de la estructura del pavimento. 4. Fuertes solicitaciones del tránsito. 5. Fatiga. 6. Envejecimiento (oxidación y contracción). 7. Espesor escaso de la carpeta. Tratamiento correctivo: Conforme a la severidad y extensión, se repara por una de las actividades de mantenimiento siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial. 103 - Bacheo profundo. 104.- Sello Asfáltico. 105.- Sello con mortero asfáltico. 5.8 Grieta Transversal. Definición: Agrietamiento de la carpeta que sigue un patrón transversal o perpendicular al eje del camino. Causas probables: 1. Acción del tránsito. 2. Reflejamiento de grietas en capas subyacentes. 3. Espesor insuficiente de la carpeta. 4. Contracción térmica de la superficie de rodamiento. 5. Deficiencia en juntas transversales de construcción. Tratamiento correctivo: 104 - Sello asfáltico de la superficie. 105 - Sello de superficie con mortero asfáltico. 106 - Sellado de fisuras en pavimento asfáltico.

5.9 Agrietamiento Longitudinal. Definición:

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Fisura o grieta paralela al eje del camino o en muchos casos sobre el eje del camino. Causas probables: 1. Deficiencias en la junta de construcción longitudinal. 2. Reflejo de grietas en capa de base. 3. Asentamiento de capas por el tránsito. 4. Espesor insuficiente. 5. Contracción de materiales de la capa de rodamiento. 6. Asentamientos aislados de capas interiores. 7. Drenaje insuficiente. Tratamiento correctivo: 104 - Sello asfáltico de la superficie. 105 - Sello de superficie con mortero asfáltico. 106 - Sellado de fisuras en pavimento asfáltico. 5.10 Agrietamiento Longitudinal en Hombro de Terraplén Definición: Líneas de rotura producidas en los bordes de la vialidad paralelas al eje de la misma. Causas probables: 1. Movimiento diferencial en ampliaciones de corona. 2. Cambios volumétricos diferenciales entre el hombro del terraplén y la parte central del mismo. 3. Rotura de equilibrio hidráulico. 4. Degeneración por fallas de talud. 5. Empuje hidrostático de agua almacenada. 6. Influencia de la compactación (nula/poca/excesiva). 7. Susceptibilidad de los suelos finos al agrietamiento. 8. Uso de materiales finos muy plásticos. 9. Acción capilar intensa. 10. Acción solar fuerte. 11. Alternación período seco-lluvia. En Losas de Concreto: Tratamiento correctivo: Es conveniente monitorear el deterioro progresivo de este problema. Frecuentemente el defecto es estable y no requiere ningún mantenimiento hasta que se encuentran zonas erosionadas. En los pocos casos de deterioro muy activo se puede escarificar y procesar con material selecto, compactando adecuadamente.

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5.11 Fractura Longitudinal. Definición: Agrietamiento longitudinal de la losa de concreto a todo el espesor que la separa en dos. Causa probable: 1. Asentamiento del suelo de cimentación. 2. Probable sobrefatiga de la losa. 3. Infradiseño estructural. Tratamiento correctivo: En la ausencia de indicación de bombeo, asentamiento o pérdida de material de base, se resuelve este problema con sellado de fisuras en pavimento de concreto. Para los otros casos en respuesta a la severidad y extensión del diseño, se realiza una de las actividades siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 109 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con asfalto. 110 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con concreto hidráulico. Cuando se trate de infradiseño, es necesario realizar evaluación estructural antes de que se haga el refuerzo necesario. 5.12 Fractura Transversal. Definición: Agrietamiento total de la losa de concreto que la separa en dos Causas probables: 1. Asentamiento del suelo de cimentación. 2. Suelo de cimentación deformado. 3. Infradiseño estructural. Tratamiento correctivo: En la ausencia de indicación de bombeo, asentamiento o pérdida de material de base, se resuelve este problema con sellado de fisuras en pavimento de concreto. Para los otros casos en respuesta a la severidad y extensión del diseño, se realiza una de las actividades siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 109 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con asfalto. 110 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con concreto hidráulico.

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Cuando se trate de infradiseño, es necesario realizar evaluación estructural antes de que se haga el refuerzo necesario. 5.13 Agrietamiento y Fractura en Esquina. Definición: Fisura que intersecta las juntas o bordes de la losa a una distancia menor de 1.5 metros a cada lado, medido desde la esquina. Causa probable: 1. Fatiga (repetición de cargas pesadas). 2. Bombeo que erosiona la capa de cimentación. 3. Deficiencia en la transferencia de cargas a través de la junta (deflexiones excesivas). 4. Sobrecarga aplicada en un punto débil. 5. Pérdida de soporte en esquinas por penetración de agua. Tratamiento correctivo: En la ausencia de indicación de bombeo, asentamiento o pérdida de material de base, se resuelve este problema con sellado de fisuras en pavimento de concreto. Para los otros casos en respuesta a la severidad y extensión del diseño, se realiza una de las actividades siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 109 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con asfalto. 110 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con concreto hidráulico. Cuando se trate de infradiseño, es necesario realizar evaluación estructural antes de que se haga el refuerzo necesario. 5.14 Fractura en Diagonal. Definición: Agrietamiento de la losa de concreto que la separa en dos. Causa probable: 1. Insuficiente espesor de la losa. 2. Asentamiento de la cimentación de la losa. 3. Infradiseño del pavimento. Tratamiento correctivo: En la ausencia de indicación de bombeo, asentamiento o pérdida de material de base, se resuelve este problema con sellado de fisuras en pavimento de concreto. Para los otros casos

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en respuesta a la severidad y extensión del diseño, se realiza una de las actividades siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 109 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con asfalto. 110 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con concreto hidráulico. Cuando se trate de infradiseño, es necesario realizar evaluación estructural antes de que se haga el refuerzo necesario. 5.15 Resquebrajamiento. Definición: Desmoronamiento del borde de la losa a nivel de la junta. Causa probable: 1. Probable fragilidad del borde de la losa en función de cargas pesadas repetidas. 2. Tensión excesiva por cargas de tránsito y/o por infiltración de materiales incompresibles. 3. Deficiencia en el diseño de transferencia de carga en la junta. 4. Acumulación de agua en las juntas. Tratamiento correctivo: En la ausencia de indicación de bombeo, asentamiento o pérdida de material de base, se resuelve este problema con sellado de fisuras en pavimento de concreto. Para los otros casos en respuesta a la severidad y extensión del diseño, se realiza una de las actividades siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 109 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con asfalto. 110 - Bacheo profundo de concreto hidráulico con concreto hidráulico. Cuando se trate de infradiseño, es necesario realizar evaluación estructural antes de que se haga el refuerzo necesario. 5.16 Piel de Cocodrilo en Retícula Grande. Definición: Agrietamiento en forma reticular. Causa probable: 1. Probable fatiga externa de las losas de concreto debido a un tránsito intenso. 2. Infradiseño del pavimento. 3. Evolución final de otras fisuras cuando no se hayan tomado a tiempo las medidas correctivas recomendadas.

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Tratamiento correctivo: Conforme a la severidad y extensión de los daños se programa una de las actividades siguientes: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 107 - Bacheo superficial de pavimento de concreto con mezclas asfálticas. 108 - Bacheo superficial de pavimento de concreto con mezclas de concreto. 109 - Bacheo profundo de pavimento de concreto hidráulico con pavimento asfáltico. 110 - Bacheo profundo de pavimento de concreto hidráulico con concreto hidráulico.

6 AFLORAMIENTO, Y OTROS. 6.1 Llorado de Asfalto (Exudación). Definición: Flujo de liberación del asfalto hacia la superficie de una carpeta asfáltica, formando una película o capa peligrosa y/o ascenso del asfalto a través de grietas. Causas probables: 1. Exceso de asfalto. 2. Excesiva compactación de mezclas ricas. 3. Temperaturas de compactación muy elevada. 4. Sobredosificación de riego de liga. Tratamiento correctivo: Cuando el nivel de severidad es bajo, se puede solucionar el problema regando arena o grava fina para cubrir y absorber el exceso de asfalto. Cuando la severidad es de moderada a alta, este problema frecuentemente viene acompañado por deformaciones superficiales y deben resolverse por las medidas recomendadas en las secciones de estas normas. En la ausencia de otras deformaciones o después de corregirlas, se resuelve la exudación moderada o severa por una de las actividades siguientes: - Perfilado en caliente. - Riego de agregado en caliente. 6.2 Afloramiento de Humedad. Definición: Aparición de zonas húmedas en la superficie, con o sin encharcamiento. Causas probables: 1. Deficiencia de drenaje superficial. 34

Clasificación y Codificación de las Fallas

2. Deficiencia o escasez de subdrenaje. 3. Flujo ascendente de agua a través de grietas. 4. Zonas mal compactadas. 5. Capas porosas o de textura abierta. 6. Bases saturadas. 7. Flujo capilar de agua. 8. Presiones hidrostáticas por el efecto del tránsito. Tratamiento correctivo: En ausencia de otros deterioros, no es conveniente desempeñar actividades de mantenimiento superficial. Hay que investigar la fuente de las aguas y realizar el mejoramiento necesario para conservar la integridad del pavimento, se recomienda realizar la actividad: 205 - Eliminación de aguas encharcadas. 6.3 Marcado de Huella. Definición: Impresión en relieve localizada en la superficie de rodamiento. Causas probables: 1. Superficies de rodamiento débiles o suaves. 2. Exceso en el contenido de asfalto. 3. Altas temperaturas ambientales. 4. Estacionamiento prolongado de vehículos pesados. 5. Mezclas con estabilidad deficiente. 6. Exceso de riegos de liga. 7. Huellas por tránsito compactador de neumáticos. Tratamiento correctivo: 101 - Reparación de baches con mezcla asfáltica. 102 - Bacheo superficial con mezcla asfáltica. 6.4 Efecto de Bombeo en Losas de Concreto. Definición: Cavidad que se forma bajo las losas, que se llena de agua y de lodo y que brota por el paso de vehículos. Causa probable: 1. Infiltración de agua bajo las losas, dando origen a lodo que sale a la superficie por el paso de vehículos. Antes de proceder con la reparación superficial, se debe identificar la fuente de las aguas y realizar el mejoramiento adecuado. 35

Manual de Conservación de Obras Viales

Tratamiento correctivo: 109 - Bacheo profundo de pavimento de concreto hidráulico con pavimento asfáltico. 110 - Bacheo profundo de pavimento de concreto hidráulico con concreto hidráulico. - Inyección de asfalto bajo las losas. 6.5 Contaminación de Agregados. Definición: Inclusión de materiales diferentes o ajenos a los agregados especificados, de diferentes características y propiedades mecánicas. Causas probables: 1. Dosificación inapropiada. 2. Control de calidad pobre. 3. Contaminación de bancos de agregados. Tratamiento correctivo: En la ausencia de otros daños no es necesario programar ninguna actividad de mantenimiento. Es aconsejable monitorear el comportamiento del pavimento, ya que el uso del material inadecuado perjudica la vida útil y resulta un deterioro más rápido sobre tiempo. 6.6 Expulsión de Finos. Definición: Material fino sobre la superficie de rodamientos, acumulado en zonas adyacentes a las grietas. Causas Probables: 1. Acumulación de agua libre en capas subyacentes. 2. Exceso de finos en capas de la sección del pavimento. 3. Expulsión de cemento a través de grietas, en bases estabilizadas. 4. Acción de tránsito intenso. Tratamiento: Se toma la acción correspondiente recomendada en estas normas, conforme el tipo y severidad del agrietamiento encontrado en el pavimento. 6.7 Crecimiento de Hierba a Través de la Carpeta. Definición:

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Clasificación y Codificación de las Fallas

Producto del agrietamiento en los extremos de la superficie de rodamiento y en los hombros del terraplén; hierba silvestre que crece aflorando por las grietas y avanzando con la humedad hasta prácticamente erosionar o destruir parte de la carpeta. Causas probables: 1. Drenaje superficial deficiente. 2. Labores de conservación inadecuadas. 3. Falta de sellado de las grietas cuando aparecen. Tratamiento: Remover la vegetación y efectuar la reparación de la superficie del pavimento, conforme al daño encontrado en el pavimento según lo recomendado en estas normas. 6.8 Crecimiento de Hierba entre Carpeta y Cuneta para Drenaje Superficial. Definición: Jardín silvestre que aflora o crece longitudinalmente, entre la carpeta asfáltica y las cunetas de concreto hidráulico para drenaje superficial. Causas probables: 1. Drenaje superficial deficiente. 2. Labores de conservación inadecuadas. 3. Falta de sellado longitudinal. Tratamiento: Remover la vegetación y efectuar la reparación de la superficie del pavimento, conforme al daño encontrado en el pavimento según lo especificado en estas normas. 6.9 Obstrucción de Alcantarillas. Definición: La hierba silvestre invade y crece en alcantarillas para el drenaje, obstruyendo parcial o totalmente el flujo del agua. Causas probables: 1. Conservación inadecuada. Tratamiento: - Limpieza de obras de drenaje.

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6.10 Azolve en Drenaje Superficial. Definición: Arrastre de material suelto, que por falta de conservación periódica, tapa o azolva el drenaje superficial; repercute en un mal comportamiento de la sección del pavimento. Causas probables: 1. Descuido y falta de oportunidad en el mantenimiento preventivo. Tratamiento correctivo: - Limpieza de cunetas. 6.11 Obstrucción del Drenaje por Desprendimiento de Rocas. Definición: En taludes muy verticales es frecuente el desprendimiento de rocas sobre la vialidad y en especial en los acotamientos para drenaje superficial. Lo anterior obstruye parcial o totalmente el flujo adecuado del agua por su drenaje, repercutiendo en el comportamiento de a sección de pavimento. Causas probables: 1. Falta de mantenimiento preventivo oportuno. Tratamiento correctivo: - Limpieza superficial.

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CAPÍTULO IV. EVALUACIÓN. 1 EVALUACIÓN FUNCIONAL. Definición: Se entiende por Evaluación Funcional la inspección superficial realizada en una vialidad con el objeto de determinar las condiciones de servicio en que se encuentra el pavimento en un tiempo dado. El criterio que se seguirá para valorar el estado actual de un camino, será el recomendado por la SEDESOL. Se basa en la apreciación personal del usuario, respecto a la facilidad que ofrece la vialidad para ser recorrida cómodamente; el número recomendado de personas para tener una estimación adecuada deberá ser de cinco (5), o más Calificadores; la calificación asignada a la superficie de rodamiento se denominará Índice de Servicio Actual (ISA) y se incluirá en el formato de Inventario General de Condición de la SEDESOL, (Fig. 2.7). 1.1 Escala del Índice de Servicio Actual. Para calificar cualquier elemento de una vialidad se usará siempre la escala que va del cero (pésimo), a cinco (excelente), con los niveles intermedios siguientes: Calificación.

Estado del elemento.

0 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5

Pésimo. Muy malo. Malo. Regular. Bueno. Muy bueno. Excelente.

1.2 Procedimiento de Evaluación Funcional. En la calificación de todos los elementos de vialidad y para mayor precisión, se adoptará en el rango de cero a cinco, los datos con aproximación a una decimal. La calificación que se otorgue a un elemento se referirá siempre a toda la sección considerada, por lo que dicha calificación debe reflejar el estado promedio que guarda el elemento calificado, dentro de la propia sección. La velocidad media aconsejable en el recorrido para calificar dependerá de la topografía de la zona, pero no deberá exceder de los 30 km./h.. Cualquiera que sea el tipo de superficie de rodamiento, el Calificador deberá detener su recorrido, por lo menos dos veces por sección, para revisar las obras de drenaje y para apreciar con detalle el estado de los demás elementos que integran la vialidad, lo cual le permitirá confirmar o rectificar las evaluaciones que haya hecho en el recorrido.

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Manual de Conservación de Obras Viales

El calificador efectuará el recorrido en un vehículo que se encontrará en óptimas condiciones de servicio y estará provisto de las señales adecuadas para indicar su operación a baja velocidad y evitar accidentes. En su recorrido al camino, el Calificador se hará acompañar por el responsable técnico de la conservación del tramo. En casos eventuales y por causa de fuerza mayor, podrá acompañarlo otro servidor público con categoría no inferior a sobrestante. Se deberá calificar solamente durante el día y cuando exista suficiente luz natural, para poder apreciar debidamente el estado de la vialidad. Como la inspección se dificulta cuando el recorrido se realiza con el sol de frente, los horarios de trabajo deberán programarse en tal forma que evite en lo posible esta situación. El avance diario en el recorrido para calificar no deberá exceder de 200 km. cuando se trate de vialidades pavimentadas, ni de 150 km. en el caso de vialidades revestidas. Se ha comprobado que mayores recorridos producen cansancio, o que puede dar lugar a resultados erróneos en la calificación. Al finalizar una sección el Calificador debe detener su recorrido para hacer la evaluación de sus observaciones y anotar en un registro (Tabla N° 4.1), las calificaciones de la escala 0-5 que determinó para cada uno de los elementos de la vialidad. Cada elemento debe calificarse en forma independiente, es decir, la calificación de un elemento no debe influir en la de otro. Por ejemplo, al evaluar las condiciones del drenaje, no deben tomarse en cuenta las observaciones que se hagan para la superficie de rodamiento o viceversa. Tampoco debe influir en la calificación el proyecto geométrico de la vialidad. Así, la calificación para la superficie de rodamiento es independiente de su ancho, si se trata de una tangente o de una curva y aún de su grado de curvatura. En caso de lluvias y para aprovechar el tiempo, podrá calificarse el drenaje observando su funcionamiento, y de esta manera evaluarlo con mayor certeza. Lo mismo puede hacerse con el señalamiento vertical. El recorrido habrá de repetirse para calificar la superficie de rodamiento cuando esté seca y para los otros elementos faltantes. En caso de que se encuentre reparándose un tramo de la vialidad‚ éste no se tomará en cuenta para la calificación, haciéndose notar en las observaciones.

2 ELEMENTOS QUE SE CALIFICAN Y SU VALOR RELATIVO. Para calificar una vialidad se consideran diversos elementos, los cuales pueden evaluarse de acuerdo a su importancia en la función de proporcionar un servicio eficiente. Los elementos se agrupan en aquellos que tienen relación con el cuerpo de la vialidad y los que se refieren al señalamiento. La evaluación debe conciliar el punto de vista del usuario con el del calificador.

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Evaluación

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Los elementos por calificar y su valor relativo considerados para las vialidades pavimentadas, revestidas, y las no pavimentadas, se indican a continuación: 2.1 Vialidades Pavimentadas. Elementos por Calificar.

Valor Relativo.

a) Del Cuerpo: Superficie de Rodamiento. Drenaje. SUMA:

70 30 100

SUMA:

60 40 100

b) Del señalamiento: Vertical. Horizontal.

c) Influencia para Calificación Total: Del cuerpo. Del señalamiento. SUMA:

Factor. 0.80 0.20 1.00

2.2 Vialidades Revestidas. Elementos por Calificar.

Valor Relativo.

a) Del Cuerpo: Superficie de rodamiento. Drenaje. SUMA: b) Del Señalamiento: Vertical.

70 30 100

l00

c) Influencia para la Calificación Total: Del Cuerpo. Del Señalamiento. SUMA:

Factor. 0.80 0.20 1.00

2.3 Vialidades no pavimentadas. Elementos por Calificar.

Valor Relativo.

a) Del Cuerpo: Superficie de Rodamiento. Drenaje. Desyerbe y Arreglo de Taludes. SUMA: b) Del Señalamiento: 42

50 30 20 100

Evaluación

Vertical.

100

c) Influencia para la Calificación Total. Del Cuerpo. Del Señalamiento. SUMA:

Factor. 0.80 0.20 1.00

Los valores relativos asignados en los puntos 4.2.1 a 4.2.3, a cada uno de los diferentes elementos de la vía, fueron fijados, como se señaló anteriormente, tomando como base la contribución o la importancia del elemento para que la vialidad preste un servicio eficiente. Durante el recorrido por la vialidad es posible que el calificador observe ciertas condiciones particulares que afectan la fluidez del tránsito y que por ello requieran atención, como por ejemplo: daños en obras de drenaje, señales colocadas en forma inadecuada o que no cumplan con las normas establecidas, desviaciones defectuosas, invasiones a derecho de vía, etc. Aunque estas condiciones influyen en la calificación de los diversos elementos de la vialidad no se califican separadamente, sin embargo, es muy conveniente aprovechar los reportes que se formulen al respecto para hacerlas notar a las Dependencias correspondientes, con objeto de que éstas tomen las medidas correctivas que en cada caso se ameriten.

3 PROCESO DE CÁLCULO PARA LA ELABORACIÓN DEL INFORME. Durante el recorrido a la vialidad se califican en cada sección todos los elementos del mismo con valores comprendidos entre cero y cinco, según corresponda a estado físico. La obtención de estas calificaciones constituye el objetivo fundamental del trabajo de campo. La calificación de una sección es el número que se obtiene sumando los productos resultantes de multiplicar la calificación de cada elemento, con escala de cero a cinco, por su valor relativo y por su correspondiente factor de influencia. Esta calificación variará entre 0 y 500. La calificación de la vialidad es el número que se obtiene la dividir a suma de los productos resultado de multiplicar la calificación para cada sección por su longitud de kilómetros, entre la longitud total correspondiente a las secciones calificadas. Con el mismo procedimiento puede obtenerse la calificación para cada elemento en la vialidad, al considerar los datos relativos al elemento de que se trate, lo cual resulta conveniente porque así puede precisarse la atención que haya tenido dicho elemento. La calificación para un grupo de vialidades o red vial, también llamada "Calificación Ponderada", es el número que se obtiene al dividir la suma de los productos resultado de multiplicar la calificación de cada vialidad por su longitud calificada, entre la longitud total de las vialidades calificadas en el grupo o red. De manera similar puede obtenerse la Calificación Ponderada para cada uno de los elementos, según lo aplicable del procedimiento indicado en el punto anterior.

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Las Calificaciones Ponderadas máximas de los elementos de una vialidad son:

Para Superficie de Rodamiento Para Drenaje Para banquetas

( 5 x 50 ) ( 5 x 30 ) ( 5 x 20 ) SUMA: 500

250 150 100 (Máx. Calif. del Cuerpo)

Para señalamiento Vertical Para Señalamiento Horizontal

( 5 x 60 ) 300 ( 5 x 40 ) 200 SUMA: 500 (Máx. Calif. del Señalamiento)

La Calificación Ponderada de la Vialidad es la suma de las calificaciones ponderadas de sus elementos: Superficie de Rodamiento, Drenaje y Banquetas. Asimismo, la Calificación Ponderada del Señalamiento, es la suma de las calificaciones ponderadas de sus elementos: Vertical y Horizontal. Posteriormente se multiplican las Calificaciones Ponderadas del Cuerpo y del Señalamiento por su respectivo factor de influencia. La suma de estos productos da origen a la Calificación Total Ponderada del tramo. Para obtener la Calificación Total Ponderada de un grupo o red de vialidades y teniéndose los datos completos de todos los tramos que intervengan como son: • • • •

Calificaciones Ponderadas de la Vialidad. Calificaciones Ponderadas del Señalamiento. Calificaciones Totales Ponderadas. Longitudes.

Se procede como sigue: Se suman los productos resultado de multiplicar cada Calificación Ponderada del Cuerpo de un tramo por su respectiva longitud de tramo, esta suma se divide entre la longitud total del grupo o red siendo el resultado la Calificación Ponderada del Cuerpo para el grupo o red. Este mismo procedimiento se efectúa para encontrar la Calificación Ponderada del Señalamiento del grupo o red y la Calificación Total Ponderada del grupo o red de vialidades. Para ratificar el resultado de la Calificación Total Ponderada del grupo o red se cotejará con la suma de los productos resultados de multiplicar las Calificaciones Ponderadas del Cuerpo y del Señalamiento del grupo o red por sus respectivos factores de influencias. La Calificación representa el estado físico actual. Para su correlación se establecen en lo general los rangos siguientes:

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Evaluación

CALIFICACIÓN.

ESTADO FÍSICO.

DE 0 HASTA 250 MAYOR DE 250 HASTA 350 MAYOR DE 350 HASTA 500

MALO. REGULAR. BUENO.

Lo establecido en el párrafo anterior puede considerarse, en lo general, para vialidades primarias; el objetivo óptimo es una calificación de 500 puntos. Sin embargo, deberán fijarse las calificaciones máximas u objetivos de cada vialidad o tramo en particular, según su importancia y/o su servicio, aplicando los conceptos de Bueno, Regular y Malo en los porcentajes siguientes:

CALIFICACIÓN EN % RESPECTO A LA CALIFICACIÓN META.

ESTADO FÍSICO.

DE 0 A 50 MAYOR DEL 50 Y HASTA EL 70 MAYOR DEL 70 Y HASTA EL 100

MALO. REGULAR. BUENO.

Cuando se utilice una representación gráfica para indicar el estado de la conservación de una vialidad, con base en la escala de calificaciones, se empleará el color rojo para la condición de malo, el color amarillo para regular y el color verde para bueno.

4 GUÍAS GENERALES PARA CALIFICAR LOS ELEMENTOS DE LA VIALIDAD. Además de lo indicado en el Manual para la elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos, de la SEDESOL, habrá que tomar en cuenta los puntos siguientes: En este subcapítulo se establecen las guías o lineamientos generales para orientar al Calificador en el otorgamiento de las calificaciones del punto 3, con escala del cero al cinco, que corresponden a los diferentes elementos, según las deficiencias observadas. 4.1 Superficie de Rodamiento en Vialidades Pavimentadas. Para calificar la superficie en vialidades pavimentadas, en la Tabla N° 4.2, se indican las calificaciones correspondientes a las deficiencias anotadas y de acuerdo con la intensidad en que ocurran. Por Zona Aislada Pequeña debe entenderse aquella parte de la sección donde las deficiencias se localizan, en longitudes que van desde los 5 metros a los 200 metros y por Zona Aislada Amplia cuando dichas deficiencias se observan en longitudes de 200-500 metros. Por Zonas Generalizadas se entenderán las deficiencias que marquen una longitud igual o mayor del 30% de la longitud total de la sección.

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Se tomará como base para la calificación de la superficie de vialidades pavimentadas, las deficiencias marcadas como Tipo 1 en la Tabla N° 4.2, de acuerdo al tipo de deficiencia, su extensión dentro de la sección y su gravedad. Los conceptos II al VI, tendrán puntuación deductiva a la evaluación anterior, tomando como guía los rangos marcados en cada uno de ellos. Por supuesto, los defectos por distintos conceptos son acumulados y deducibles de la calificación base, o sea, de la marcada como I. En caso de que el resultado algebraico al calificar sea negativo, se considera una calificación de cero. Se hace la aclaración que las grietas capilares o angostas, que no son visibles desde el vehículo, no se tomarán en cuenta para la calificación, en cambio, sólo son significativas aquellas que se distingan claramente. Respecto a la profundidad de las grietas, no se tomarán en consideración para variar la calificación. Los tramos de vialidad indicados a continuación tendrán información especial. • • • •

Tramos en Reparación. Tramos en Reconstrucción. Tramos en Modernización. Cruceros Conflictivos.

Si los tramos descritos son de longitud menor a 500 metros quedarán incluidos dentro de la sección que le corresponda, y si son mayores, se considerarán como una sección aparte. Los tramos descritos no se calificarán en ninguno de sus elementos, pero en cambio se formularán comentarios y observaciones en los que se informará lo siguiente: a) Inicio y terminación del tramo y su clasificación. b) Si el tránsito se hace por desviaciones o si se le orienta en estrangulamiento del ancho de calzada. c) Si existe el señalamiento preventivo adecuado. d) Si el tránsito es libre y despejado o si el cruce de estos tramos produce pérdidas de tiempo. e) Cualquier otro tipo de deficiencias o molestia para el usuario. 4.2 Superficie de Rodamiento en Vialidades Revestidas y No Pavimentadas. Para calificar la superficie de rodamiento en caminos revestidos y no pavimentados, en la Tabla N° 4.3 se indican las calificaciones correspondientes a las deficiencias anotadas y de acuerdo con la intensidad con que ocurran.

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Evaluación

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Por Zona Aislada Pequeña debe entenderse aquella parte de sección donde las deficiencias se localizan en una longitud hasta de 200 metros y por Zona Aislada Amplia cuando dichas deficiencias se observan en una longitud comprendida entre 200 y 500 metros. Por Zona Generalizada debemos entender las deficiencias que abarquen una zona igual o mayor del 30% de la longitud total de la Vialidad. Para evaluar la superficie de estas vialidades, se toma como calificación base la del concepto I, de la Tabla N° 4.3 y a la que se deducirán las evaluaciones negativas de los cuatro subconceptos del concepto II. Los datos anotados, en la Tabla N° 4.3 deberán interpolarse de acuerdo con la importancia de las deficiencias y su extensión dentro de la sección. En caso de que el resultado algebraico en la calificación de una sección llegara a ser negativo, se le considerará como cero. 4.3 Drenaje en Vialidades Pavimentadas, Revestidas y No Pavimentadas. Para el drenaje en vialidades pavimentadas, revestidas o no pavimentadas, en la Tabla N° 4.4 se indican las calificaciones correspondientes al concepto de que se trate, de acuerdo con su funcionamiento y los defectos físicos que se observen. Para calificar el drenaje, el Calificador detendrá su recorrido por lo menos en dos ocasiones por sección y en donde existan alcantarillas, con objeto de verificar su funcionamiento, su estado físico y las condiciones de conservación. El concepto base de la calificación del drenaje corresponde a las alcantarillas, a las que se le asigna la calificación entre el 5.0 y el 1.0 según el escurrimiento. Esta calificación es por muestreo y deberá tenerse un especial cuidado en que este muestreo sea representativo. Se considerarán defectos físicos: las grietas, cuarteaduras, etc., y se estiman como mayores cuando la reparación requiera de desviaciones del tránsito, o se produzca estrangulamiento de la calzada. Cuando se presenten estos defectos físicos mayores, se formulará la información adicional especial correspondiente. Si la suma algebraica de la calificación base resultara negativa, la calificación del elemento en la sección será cero. 4.4 Banquetas. Se realizará un inventario de la condición en que se encuentren las banquetas. En caso de que no existan, se anotará esta deficiencia.

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Evaluación

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4.5 Señalamiento Vertical y Dispositivos para el Control de Transito en Vialidades Pavimentadas, Vías Revestidas o Vías No Pavimentadas. Para calificar estos dispositivos en vialidades o calles revestidas o sin pavimento, en la Tabla N° 4.5 se indicarán las calificaciones correspondientes a las deficiencias observadas de acuerdo con la intensidad en que ocurran. Las deficiencias significativas corresponden al señalamiento vertical, preventivo, restrictivo o informativo, por lo cual, éstas son las que marcan la calificación base. Las deficiencias en estos señalamientos se caracterizan por su ausencia, por ser ilegibles, por estar maltratadas o por no cumplir con las especificaciones mexicanas, particularmente, en lo que corresponde a dimensiones, colores rotulado y ubicación. El Calificador deberá interpretar el peligro a que se exponen los usuarios con las deficiencias del señalamiento vertical, en caso de presentarse condiciones de riesgo, adicionará en su informe una descripción detallada, que incluya la ubicación y datos aclaratorios precisos. El Calificador formulará un reporte especial en los casos en donde se presenten defectos en los dispositivos de protección en obras, especialmente en los de orientación al tránsito, presencia de obstáculos, reducción de ancho de los carriles o cambios de éstos, desviaciones, etcétera. Los Calificadores de las vías revestidas y no pavimentadas, deberán ser conocedores de los instructivos que norman el señalamiento mínimo de estas vialidades, los que servirán de base para el desempeño de su trabajo. En los accesos a colonias no pavimentadas el señalamiento vertical deberá satisfacer las especificaciones, en caso necesario, se podrá usar otro tipo mas económico. Si la suma algebraica de la calificación base con las deductivas resultara negativa, la calificación del elemento en la sección será cero. 4.6 Señalamiento Horizontal y Diversas Marcas en el Pavimento. Para calificar el señalamiento horizontal y las marcas en el pavimento, en la Tabla N° 4.5 se marcarán las deficiencias correspondientes de acuerdo con la intensidad en que ocurran. Las deficiencias que ocurren en el señalamiento horizontal corresponden a: • Ausencia del señalamiento. • Falta de claridad. • Fuera de especificación, especialmente en su ubicación, dimensiones y color.

Las deficiencias significativas del señalamiento horizontal corresponden a las que ocurren en la raya central, por lo que a ésta corresponde la calificación base con valor positivo y las otras deficiencias son deductivas. Si la suma algebraica de la calificación base con las deductivas resultara negativa, la calificación del elemento en la sección será cero.

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Evaluación

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El Calificador deberá interpretar el peligro a que se exponen los usuarios con las deficiencias en el señalamiento horizontal u otras, y en caso de presentarse condiciones de riesgo, adicionará en su informe la descripción detallada incluyendo ubicación y datos aclaratorios, incluso, en caso necesario, formulará un reporte especial y notificará en forma inmediata a los responsables del tramo. Para el caso de rayas en las zonas peatonales, para dar una calificación adecuada deberá primero definirse si la sección por evaluar debe tener o no rayas en zonas peatonales. En el caso de otras rayas, el concepto también se refiere a: Rayas separadoras de carriles cuando el camino es de cuatro carriles o más; Rayas canalizadoras del tránsito en entronques, pasos a nivel o a desnivel; Rayas protectoras de bahías; etcétera. Por el concepto otras marcas en el pavimento y/o otros elementos de la sección transversal, hay que entender lo siguiente: Señalamiento de obstáculos, Cruce de FFCC., Zonas de peligro y/o de peatones, Demarcación de paraderos de autobuses y, De estacionamiento; además del pintado de otros elementos. Cuando existan rayas o marcas pintadas, la evaluación se hará sobre su estado físico, y por no contar con un procedimiento simple que permita definir la claridad de este señalamiento, corresponderá al Calificador, observar y establecer si la pintura tiene poca visibilidad a consecuencia de cualquier causa, por ejemplo: mala calidad de la pintura, acción del tránsito o del intemperismo, etcétera.

5 INSTRUCTIVO PARA LLENAR LA FORMA DE LA TABLA 4.1( TABLA DE INVENTARIO). El llenado de los espacios que figuran en la Tabla de Inventario, se hará como se describe a continuación: 5.1 Datos Generales: a) CONSERVACIÓN A CARGO DE LA: ( nombre de la dependencia ) Se anotará el Número y el Nombre de la Residencia General de Conservación a que pertenece el tramo que se califica. b) CIUDAD, MUNICIPIO, ESTADO DE: Nombre de la Entidad Federativa a que corresponde la vía que se califica. c) JEFE DE LA DEPENDENCIA: Nombre del Encargado de Conservación de Obras Públicas que tiene a su cuidado la vía que se califica. d) CALIFICADOR: Nombre del Calificador responsable.

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Evaluación

e) FECHA: Día, mes y año en que se hace la calificación. 5.2. Datos Específicos: a) VÍA Y TRAMO: En este espacio de renglones se anotará el nombre de la vía a calificar comprendido entre dos puntos importantes. b) KILOMETRAJE: En este espacio se anotará los cadenamientos de inicio y terminación de cada una de las secciones. c) SECCIÓN DE LA VIALIDAD: Espacio que comprende: • SUPERFICIE DE RODAMIENTO.

Este concepto se divide en dos el primero para las vías pavimentadas y el segundo para las revestidas o en terracerías. Para las vías pavimentadas, en cada cuadro se anotará la calificación de cada una de las secciones cuyo cadenamiento corresponda al citado en el renglón denominado KILOMETRAJE. La calificación que se otorgue y se registre, estará de acuerdo con lo indicado en el punto 4.4.1 y Tabla N° 4.2 de este Manual. Lo mismo ocurrirá para vías revestidas o no pavimentadas, sólo que las calificaciones deberán corresponder a lo señalado en el punto 4.4.2 y en la Tabla N° 4.3 de este Manual. • DRENAJE:

Se anotará a la calificación para cada sección de acuerdo con lo indicado en el punto 4.4.3 en la Tabla N° 4.4 de este Manual. • BANQUETAS:

Se anotará la calificación de cada sección de acuerdo con lo indicado en el punto 4.4.4 en la Tabla N° 4.5 de este Manual. • SEÑALAMIENTO:

Se identificarán dos tipos de señalamiento:

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a) VERTICAL: Se anotarán las calificaciones para cada una de las secciones aplicando lo indicado en el punto 4.4.5 y en la Tabla 4.5 de este Manual. b) HORIZONTAL: Se registrará las calificaciones para cada una de las secciones, de acuerdo con lo indicado en el punto 4.4.6 y en la Tabla N° 4.5 de este Manual. • OBSERVACIONES:

En este espacio de renglones se escribirán todas las deficiencias de conservación que se observan durante el recorrido del tramo y principalmente aquellas que produzcan molestias a los usuarios.

6 COMENTARIOS Y OBSERVACIONES QUE DEBERÁN ANEXARSE A LOS INFORMES. Los comentarios y observaciones que se adicionan a los informes son de valor significativo, porque en ellos se señalan los defectos más notables de la falta de conservación de las vialidades, entre ellos, los que pueden producir daños mayores afectando la estabilidad, los que ponen en peligro a los usuarios o les ocasionan molestias y los que justifiquen, especialmente, las calificaciones que se otorgan. Las deficiencias en la conservación o los defectos en el estado físico del camino que se deben informar adicionalmente a las calificaciones asignadas, se resumen en los incisos siguientes: a) Las deficiencias que puedan originar daños mayores, por ejemplo: escurrimientos de agua sobre la superficie de rodamiento, obstrucciones de cualquier índole al drenaje longitudinal o al transversal, especialmente en alcantarillas. b) Las deficiencias que pongan en peligro a los usuarios, por ejemplo: estrangulamiento de la calzada, desviaciones en mal estado, curvas peligrosas, falta del señalamiento adecuado en los lugares críticos indicados, etcétera. Asimismo, serán motivo de descripción de condiciones, aquellas zonas de la vialidad que produzcan molestias a los usuarios obligándolos a disminuir la velocidad o detenerse por completo, por ejemplo: embotellamiento en los cruceros, desviaciones mal atendidas o inadecuadas, tránsito obligado a un solo carril, insuficiencia de la vialidad para atender a la intensidad de tránsito, falta del señalamiento adecuado en las zonas críticas, etcétera. Las calificaciones altas mayores de 4 ( cuatro ) o las bajas menores de 2 ( dos ), requieren justificación, por ejemplo: calles recién construidas sin defectos o alcantarillas obstruidas totalmente, etcétera. Consecuentemente los comentarios y observaciones que se refieran a deficiencias en cualquiera de los elementos, deben estar acordes con la calificación asignada, sin que haya contradicciones. Como el caso en que se reportan serias deficiencias en la superficie y se evalúa con calificación alta.

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Evaluación

7 USO DE FORMAS AUXILIARES. En la práctica se ha comprobado que el trabajo de los calificadores se facilita con el uso de la forma que se adjunta como Tabla N° 4.5 por medio de la cual no se deja a la memoria el recuerdo obligado de todas las deficiencias que se pueden observar en el recorrido de una sección. Con el uso de la Tabla N° 4.5 se registrarán mediante símbolos convencionales las deficiencias que se observan y su condición o estado. 8 EVALUACIÓN ESTRUCTURAL. 8.1 Definición. La evaluación estructural se refiere a una apreciación de los tramos cuyo estado de deterioro ha decaído hasta un nivel más allá de los alcances de un programa de mantenimiento tradicional, y que deben ser rehabilitados para lograr que tales tramos sean transitables. Por esto, la recopilación de datos relevantes debe abarcar una evaluación de la capacidad estructural de los pavimentos en los tramos incluidos en el programa de acciones inmediatas o las de mediano plazo, para ser rehabilitados, reforzados y /o reconstruidos. 8.2 Inventario Estructural - Físico. En la red vial primaria, secundaria y de transporte público, tomando en consideración el Índice de Servicio Actual, el Índice de Estado Superficial del Pavimento, (Ref. N° 1), el tránsito y su proyección, se deberán realizar ensayes destructivos y no destructivos en la estructura del pavimento para decidir los trabajos a llevar a cabo y así la vialidad siga garantizando un servicio adecuado. Este programa deberá estar concertado con personal técnico de la SEDESOL para los tramos así seleccionados; el consultor deberá realizar, además, las actividades siguientes: • Observaciones sobre la suficiencia de las obras de drenaje. • Observaciones sobre las características de drenaje superficial del pavimento con respecto

a las guarniciones, señalando factores limitantes presentados por las posibles alternativas de refuerzo a evaluarse. • Análisis sobre los mejoramientos o la necesidad de obras auxiliares adicionales que

deben de considerarse en la evaluación de alternativas de rehabilitación vial. • Aforos de tránsito determinando el T D P A con su composición vehicular, tanto para

utilizarse en los estudios de tránsito, como para estimar el número de ejes equivalentes de 8.2 ton. 8.3 Ensayes No Destructivos ( END ). Se realizará una evaluación estructural por el método de ensayes no destructivos, (END), esta evaluación debe realizarse en cada tramo a ser rehabilitado como parte de los programas de acciones inmediatas o de mediano plazo. Para recolectar los datos que definirán la capacidad

55

Manual de Conservación de Obras Viales

estructural actual del pavimento, será necesario efectuar lecturas del deflectómetro de un aparato del tipo de Viga Benkelman respetando, como mínimo, las pautas siguientes: • Tomar no menos de cinco mediciones en cada carril en los primeros y últimos 500 metros

de los subtramos que así lo juzgue el estudio. • Tomar, para proyectos de tres kilómetros o más, no menos de cinco mediciones por carril-

kilómetro en secciones homogéneas de calzada de dos carriles. Para calzada de tres o más carriles se tomarán mediciones de dos de los carriles en ocho estaciones por kilómetro. • Tomar, para proyectos menores de tres kilómetros, no menos de ocho mediciones por

carril-kilómetro en secciones homogéneas de calzadas de dos carriles. Para calzadas de tres o más carriles se tomarán mediciones considerando hasta dos carriles por carrilkilómetro, con únicamente un sondeo por estación. 8.4 Ensayes Destructivos (ED). Realizar una evaluación estructural por medio de sondeos del tipo pozo a cielo abierto con una profundidad que contemple el espesor de la estructura del pavimento más 0.30 metros, en una longitud significativa de kilómetros de las vías a estudiar, con recuperación de muestras de cada una de las capas del pavimento y terracerías, para el correspondiente análisis de laboratorio, considerando, como mínimo, una muestra para cada kilómetro, y no menos de tres muestras, para proyectos menores de tres kilómetros. Para calzadas de tres carriles o más, en proyectos con extensión mayor de tres kilómetros, se puede reducir la cantidad de sondeos hasta dos muestras por kilómetro. Estos sondeos sirven para estimar la capacidad estructural de los pavimentos a ser rehabilitados y validar los datos provenientes de los estudios de Viga Benkelman. A las muestras alteradas obtenidas de los pozos a cielo abierto, se les efectuarán los ensayes necesarios para determinar sus características Índice y definir su clasificación de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), tales como: 1. Determinación del contenido natural de agua. 2. Límites de Atterberg: de contracción, líquido y plástico. 3. Análisis granulométrico por mallas. 4. Porcentaje de partículas finas. 5. Densidad de sólidos. 6. Peso volumétrico del lugar. 7. Peso volumétrico seco máximo. 8. Grado de compactación de campo. 9. Valor Relativo de Soporte (VRS). Cuando se trate de obra nueva o se utilice el material del pavimento existente en la reconstrucción del mismo, se realizarán también los ensayes siguientes: 10.- Determinación de los coeficientes de variación volumétrica. 11.- Compactación Proctor SOP o Proctor Estándar o Modificada según el suelo de que se trate. 12.- Absorción. 56

Evaluación

13.- Equivalente de arena. Los resultados de los ensayes de laboratorio se presentarán en forma de tablas y gráficas según sea el caso. Para formar la capa sub-rasante de los pavimentos podrán utilizarse materiales provenientes de excavaciones paralelas al eje de trazo siempre que la calidad de los suelos sea adecuada y el derecho de vía lo permita. En caso contrario, deberá procederse a localizar en concertación con las autoridades locales, un depósito de material o formaciones naturales con características apropiadas, tanto de calidad como de cantidad, que se denominarán bancos de préstamo. Los bancos de préstamo deberán localizarse y estudiarse en una distancia creciente al centro de gravedad de la obra. Estos bancos deberán estar aprobados por el Municipio. Asimismo, para formar las capas de sub-base, base y carpeta, se localizarán bancos de préstamo con espesor suficiente y características apropiadas dentro de normatividad para construir cada capa y se explotarán en forma masiva, para acarrear el material y tenderlo en la vía. Para estudiar la calidad de los materiales de los bancos, cuando se realice el proyecto ejecutivo, se excavarán un mínimo de tres pozos a cielo abierto, de dos metros de profundidad cada uno, su ubicación deberá estar aprobada por el Municipio y la extracción estará sujeta a supervisión. Se extraerán muestras alteradas representativas y se estudiarán en el laboratorio, realizando los ensayes arriba citados y los que se indican a continuación: 1. Contenido de materia orgánica. 2. Valor cementante. 4. Absorción. 5. Clasificación del material para fines de presupuesto. 6. Intemperismo acelerado. 7. Desgaste de “Los Ángeles”. 8. Equivalente de arena. Se analizarán los resultados de los trabajos de campo y de laboratorio para elaborar un reporte técnico y se verá si el material pétreo que se utilice en la formación de las capas del pavimento requiere de algún tipo de tratamiento como por ejemplo: disgregado, cribado, triturado-cribado o algún tipo de estabilización mecánica o física. El documento a elaborar contendrá lo siguiente: • Reporte de conclusiones, recomendaciones y procedimientos de utilización del material. • Croquis de la planta de localización del banco donde se incluyan datos precisos de: • Su utilización. • Forma del banco. • Posición de los frentes de ataque. • Volumen aprovechable. • Tratamiento probable. y, • Resumen de los resultados de laboratorio.

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Manual de Conservación de Obras Viales

Cuando se trate de obra nueva o ampliación se efectuarán recorridos a lo largo del eje de trazo de la vialidad y se realizarán pozos a cielo abierto del orden de 2 metros de profundidad y se extraerán muestras alteradas representativas que permitan definir, en forma preliminar , la estratigrafía y las características de subsuelo en el tramo del proyecto, con base en pruebas de clasificación manual (dilatancia, tenacidad y resistencia en estado seco). Las exploraciones, se realizarán aproximadamente a cada 400 metros, en los casos en que se observen cambios geológicos importantes, la distancia entre pozos será menor. Las muestras se analizarán en el laboratorio efectuándoles los ensayes arriba citados.

9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. En todos los casos, los trabajos de campo y de laboratorio deberán analizarse para formular conclusiones, recomendaciones y dependiendo del tipo de acción a realizar, proponer procedimientos constructivos y formular un programa de actividades para ejecución y seguimiento de obra.

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CAPÍTULO V. FLEXIBLES.

TÉCNICAS

PARA

LA

CONSERVACIÓN

DE

PAVIMENTOS

1 DEFINICIÓN. Se entenderá por conservación de pavimentos flexibles, el conjunto de acciones que se llevan a cabo para que un pavimento, construido con anterioridad, continúe en condiciones adecuadas de operación, ofreciendo comodidad y seguridad al usuario, de acuerdo a la disponibilidad de recursos financieros. La conservación de un pavimento puede ser de diferentes tipos, desde renovaciones superficiales a base de riegos de rejuvenecimiento, o sea, construcción de sobrecarpetas, hasta reconstrucciones integrales. También se incluyen en este concepto los trabajos requeridos por ampliación de la sección transversal de la vía. Todos los planes de conservación están en función de; la vida útil de proyecto, desarrollo futuro del tránsito, condición estructural del pavimento existente, condiciones de la superficie de rodamiento, seguridad (estadísticas de accidentes en la vialidad), y los costos estimados para pagar la renovación, rehabilitación, reconstrucción y operación de la vía en estudio.

2 INTRODUCCIÓN. Con el desarrollo de los sistemas de planeación o administración de pavimentos, se ha generalizado el uso de índices, que representan, a través de un valor numérico, la condición del pavimento. Así, se han estudiado diversas técnicas para desarrollarlos, de manera que respondan a las condiciones locales y los usos requeridos de las ciudades medias de la República Mexicana. Los procedimientos recomendados por la SEDESOL, para conservar un pavimento, se basan, además de la determinación de los índices de servicio actual y de rugosidad, en la determinación del Índice de Estado, los procedimientos para calcularlo se dan en la Ref. N° 1. En términos generales, puede decirse que un Índice de Estado de 100 (cien), indica que un pavimento se encuentra en condiciones excelentes, sin fallas visibles en la superficie; el valor de 0 (cero), en el otro extremo, es la calificación más baja posible. En una condición deficiente en la cual el Índice de Estado es inferior a 40 (cuarenta), se requerirá una rehabilitación o una reconstrucción, dependiendo de la gravedad del daño. En la tabla N° 5.1 se describen las cinco categorías de acciones diferentes de conservación que se pueden realizar de acuerdo a los diferentes valores del Índice de Estado.

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Manual de Conservación de Obras Viales

TABLA N° 5.1 INVENTARIO GENERAL DE CONDICIÓN - CATEGORÍAS DE ACCIÓN.

RANGO DE ÍNDICE DE ESTADO.

CATEGORÍA DE ACCIÓN.

A 100 a 85

Mantenimiento Mínimo.

B 85 a 60

Mantenimiento Correctivo.

C 60 a 40

Mantenimiento Intensivo.

DESCRIPCIÓN.

Pavimento en condición muy buena; no requiere acciones de mantenimiento correctivo inme diatas; ocasionalmente pueden requerir acciones de mantenimiento mínimo preventivo.

Pavimento en condición buena, con fallas incipientes que requieren acciones de mantenimiento correctivas inmediatas y/o en el corto plazo.

Pavimento en condición dudosa o regular, con fallas evidentes que requieren acciones de mantenimiento correctivo frecuentes y probablemente una rehabilitación a mediano plazo. Comprende tres tipos de acción: (1) Condición dudosa mantenimiento correctivo mayor. (2) Sellado de superficie. (3) Recapado delgado.

D 40 a 25

Rehabilitación Refuerzo Estructural.

60

Pavimento en condición deficiente con fallas en proceso de generación, que requieren una rehabilitación en el corto plazo para evitar la generalización de daños irreversibles.

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Flexibles

RANGO DE ÍNDICE DE ESTADO.

CATEGORÍA DE ACCIÓN.

E < 25

RehabilitaciónReconstrucción.

DESCRIPCIÓN.

Pavimento en condición muy deficiente, con fallas severas generalizadas que requieren una rehabilitación mayor, probable- mente con alto porcentaje de reconstrucción, en el corto plazo.

Ref. N° 1

La forma de presentar los resultados del Inventario General de Condición - Categorías de Acción, es en formatos específicos que constituyen una Base de Datos y que deben estar acompañados de un plano que contenga las vías que componen la red vial primaria, clasificándola según el sistema vial al que pertenecen (red primaria, red secundaria, accesos a colonias populares y rutas de transporte público urbano), e identificando con diferente simbología la categoría de acción de conservación requerida para cada vía. El plano permitirá visualizar rápidamente el estado de la red al momento de la evaluación, seleccionar los tramos o proyectos en condición crítica y será una valiosa ayuda para apreciar la evolución a través de evaluaciones sucesivas de la condición de cada uno de los sistemas viales que componen la red. Cada una de las categorías de acción para conservación de pavimentos flexibles se describe a continuación:

3 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CATEGORÍA DE ACCIÓN "A". Cuando la superficie de rodamiento del pavimento se encuentra en muy buenas condiciones, ocasionalmente se pueden requerir acciones de mantenimiento mínimo preventivo, éstas se refieren a trabajos de bacheo superficial, renivelaciones ligeras que requiera algún tramo, pintura en señalamiento horizontal, etcétera.

4 MANTENIMIENTO CORRECTIVO, CATEGORÍA DE ACCIÓN "B". Cuando el pavimento se encuentra en buenas condiciones de operación pero existen condiciones incipientes de falla que requieren acciones inmediatas de mantenimiento y/o acciones en el corto plazo. Dentro del mantenimiento correctivo se pueden incluir las acciones para corregir deterioros que se presentan en forma aislada en algunos tramos relativamente distantes unos de otros, es decir, no existe una falla generalizada en la infraestructura vial. Aquí se pueden incluir los trabajos de bacheo superficial, bacheo profundo, renivelaciones con mezcla asfáltica,

61

Manual de Conservación de Obras Viales

reparaciones aisladas en las capas de base, sub-base, sub-rasante y/o terracería, mantenimiento del señalamiento horizontal y vertical, pintura del equipamiento urbano, reparaciones necesarias debido a la instalación de servicios públicos, etcétera.

5 MANTENIMIENTO INTENSIVO, CATEGORÍA DE ACCIÓN "C". Cuando el daño que presente un pavimento sea leve, es decir, la falla que se presente sea sólo del tipo funcional; con una renovación superficial se podrá alargar muchos años su vida útil. En pavimentos con carpeta asfáltica, esto podrá consistir en un simple riego de sello, que si se hace con el sistema de mortero asfáltico, como por ejemplo utilizando un slurry seal, la superficie de rodamiento será de mejor calidad y así el pavimento será más duradero. Antes del riego de mortero asfáltico se debe realizar cualquier trabajo de bacheo y nivelación que sean necesarios para terminar con un acabado liso uniforme. Otra técnica de renovación superficial que podrá utilizarse consiste en usar un equipo que caliente superficialmente la carpeta asfáltica, unos dos centímetros, la escarifique y vuelva a mezclar, usando un aditivo asfáltico especial, que deje la mezcla en condiciones de volver a tenderse y compactarse. En pavimentos adoquinados y empedrados, una renovación superficial consistiría en reponer algunas piezas rotas y sellar algunas partes. En pavimentos rígidos, cuya losa de concreto tenga una falla funcional, como desprendimiento de la capa de acabado dejando la grava expuesta, se podrá aplicar un riego de sello asfáltico.

6 REHABILITACIÓN - REFUERZO ESTRUCTURAL, CATEGORÍA DE ACCIÓN "D". Cuando las fallas se presentan en forma generalizada, predominando fuertes deformaciones y agrietamientos, se requiere una rehabilitación, en el corto plazo, para evitar que se propaguen daños irreversibles. Los pavimentos flexibles y rígidos se podrán reforzar para alargar varios años su vida útil, colocándoles en la superficie una capa flexible, que consiste en capa base y carpeta asfáltica, o de simple carpeta asfáltica, o una capa consistente en una losa delgada de concreto, construida con el procedimiento conocido como Whitetopping. Para calcular el espesor de la "sobrecapa", en cualquier caso, se requerirá un estudio previo de las condiciones del pavimento existente, tanto en la calidad y estado de daño de cada capa, incluyendo la sub-rasante, hasta una medida del comportamiento del sistema de capas, que puede ser la medida del rebote por deflexión en la prueba de la viga Benkelman. El Instituto del Asfalto (EE.UU.) ha elaborado dos métodos completos para calcular el espesor de la sobrecarpeta o sobrecapa, elaborada de concreto asfáltico, los dos métodos que se podrán utilizar son: a) Método de Análisis de Componente.- Requiere una evaluación del pavimento existente, el cual se compara con el diseño de un nuevo pavimento de espesor total de asfalto. 62

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Flexibles

b) Método de Deflexión de Pavimento.- Necesita un análisis de la deflexión del pavimento y usar parcialmente la teoría de Capas Elásticas. Los dos métodos, con base en la experiencia y juicio del ingeniero, proporcionan directamente el espesor de sobrecapa del concreto asfáltico. El caso general consistirá en colocar una sobrecapa asfáltica sobre un pavimento flexible o rígido. La sobrecapa se conoce como "Reencarpetado" o "Sobrecarpeta" cuando se coloca sobre otra carpeta existente y, aunque impropio, también se conoce como sobrecarpeta cuando se coloca sobre un pavimento de concreto o empedrado. El espesor de una sobrecarpeta asfáltica, se podrá calcular usando la ecuación del número estructural: N E = a1D1 + a2D2 + a3D3 En donde D1, D2 y D3 son respectivamente los espesores de las capas superficiales (carpeta o losa), base y sub-base. Los coeficientes a1, a2 y a3, son los factores de capa, que son variables, dependiendo del estado o calidad que tenga el material, sobre todo su daño estructural. En la Tabla N° 5.2 se indican los valores de capa citados. Estos valores sólo se aplicarán para diseñar sobrecarpetas asfálticas, no pavimentos nuevos. Los espesores resultantes de multiplicar el espesor de cada capa por su factor correspondiente, son espesores equivalentes de concreto asfáltico. TABLA N° 5.2 Clasificación. 1

2

3

4

5

6

Descripción del Material.

Factor Conversión.

Sub-rasante natural, todos los casos.

0.0

Sub-rasante mejorada o de buena calidad.

0.0-0.2

Sub-bases y bases de regular calidad.

0.2-0.3

Bases de buena calidad, carpetas asfálticas con grietas, deformaciones y partes desgranadas, losas de concreto rotas.

0.3-0.5

Carpetas de concreto asfáltico con pequeñas grietas y leves deformaciones, losas de concreto ligeramente agrietadas.

0.7-0.9

Carpetas asfálticas en magnífico estado, losas de 63

Manual de Conservación de Obras Viales

concreto sin grietas.

0.9-1.0

Ejemplo: Un pavimento existente, en buenas condiciones, pero que se quiere reforzar para mayor vida útil, consiste de: Capa.

Espesores (cm.)

Carpeta asfáltica. Base de regular calidad. Sub-base en mal estado.

5 15 18

El diseño de un nuevo pavimento de asfalto indica la necesidad de un espesor de 19 centímetros. El espesor de la sobrecarpeta asfáltica será: Carpeta existente Base existente Subbase existente Total: Espesor faltante

5 x 0.80 = 4.0 cm. 15 x 0.40 = 6.0 cm. 18 x 0.25 = 4.5 cm. 14.5 cm.

19.0 - 14.5 = 4.5 cm.

Los factores 0.80, 0.40 y 0.25, fueron tomados de la Tabla N° 5.2, estimando su valor de acuerdo al estado que tiene cada material al estudiarlo.

7 REHABILITACIÓN - RECONSTRUCCIÓN, CATEGORÍA DE ACCIÓN "E". Tanto las labores de conservación como las de pavimentación, requerirán de la atención de personal experimentado, sobre todo de ingenieros con sólidos conocimientos en diseño y construcción de pavimentos. Existen métodos para evaluar la condición del pavimento, como los citados Índices de Servicio Actual, de Estado, de Rugosidad y existen muchos métodos para diseñar un pavimento nuevo o rediseñar uno existente. Se cuenta con factores de capa, deducidos de la carretera de prueba AASHTO, o proporcionados por otras instituciones de carreteras. Antes de realizar una repavimentación de reconstrucción o mejoramiento, se deberá hacer una planeación técnica para su ejecución y control de obra. Se deberá contar con un buen laboratorio para determinar, tramo por tramo, la calidad y espesor de cada capa del pavimento existente y efectuar los ensayes no destructivos y destructivos citados en el Capítulo N° 4; también podrán considerarse pruebas de placa en el lugar. Con todo lo anterior, se deberá elaborar un programa de reconstrucción, jerarquizado de acuerdo al resultado de los estudios realizados y con base a los recursos financieros disponibles. Los tipos de repavimentación podrán ser: 64

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Flexibles

a) Repavimentación con otro pavimento flexible sobre el existente que se encuentra en mala condición. El existente puede ser: flexible con superficie asfáltica, rígido de concreto hidráulico, de adoquines o de empedrado. Este pavimento flexible construido sobre otro existente, deberá constar, cuando menos de una capa de base y una carpeta asfáltica. b) Repavimentación con sobrecarpeta asfáltica sobre el existente que se encuentre en condiciones de regular a mala. Consistirá en colocar sobre un pavimento existente construido con carpeta asfáltica, adoquines, empedrado o losa de concreto, una carpeta de concreto asfáltico o de mezcla en lugar, o una carpeta de riegos. c) Repavimentación con losa delgada de concreto, siguiendo el procedimiento de Whitetopping. Consistirá en construir sobre un pavimento existente, una losa delgada de concreto. El pavimento existente podrá ser uno flexible con carpeta asfáltica, con superficie adoquinada o empedrada o una losa de concreto. En este último caso, se deberá asegurar la unión de las dos losas, trabajando como una sola. En muchos casos de repavimentación se podrá aprovechar los materiales existentes, removiendo alguna capa y mejorando el material con cemento Portland, cal o asfalto, según el criterio del especialista. 7.1 Sobrecarpetas Asfálticas sobre Estructuras de Pavimento Flexible. a) Análisis de Tránsito. Se describe el procedimiento adoptado por el Instituto del Asfalto (EE.UU.) para determinar el efecto del tránsito, expresado en aplicaciones de carga de ejes sencillos equivalentes de 18,000 lb. (8.2 Ton.). b) Estimación de Volúmenes de Tránsito. Es necesario predecir el número de cargas por eje que se espera serán aplicadas al pavimento durante la vida de diseño. Para esto, se requiere conocer el número y tipo de vehículos que transitarán por la vía. Se recomienda acudir a las Unidades de Ingeniería de Tránsito de la localidad para recabar información sobre el Tránsito Diario Promedio Anual (TDPA) de la vía, así como su distribución vehicular detallada y la tasa de crecimiento anual, durante la vida de diseño o hasta el horizonte en que se estima será alcanzada la capacidad máxima en función de las características geométricas de la estructura vial. En vías de dos carriles, el carril de diseño será cualquiera de los dos, a menos que se tenga información precisa de situaciones en que transiten vehículos comerciales cargados en un sentido y vacíos en el contrario. En ausencia de datos específicos, la información de la Tabla N° 5.3 podrá usarse para determinar la proporción relativa de vehículos de carga esperados en el carril de diseño. Las sobrecarpetas asfálticas para refuerzo estructural se diseñan para soportar los efectos acumulados por el tránsito durante el período de diseño seleccionado. El crecimiento del tránsito se toma en cuenta para el diseño mediante los Factores de 65

Manual de Conservación de Obras Viales

Crecimiento que se dan en la Tabla N° 5.4. Estos factores, multiplicados por el tránsito del primer año (365 x TDPA), darán el volumen total de tránsito esperado durante el período de diseño.

TABLA N° 5.3 PORCENTAJE DEL TRÁNSITO DE DISEÑO EN EL CARRIL DE DISEÑO. Número de carriles ( Dos direcciones ).

Porcentaje de camiones pesados, carril diseño. 50 45 (35 - 48 ) 40 (25 - 48 )

2 4 6 o más

TABLA N° 5.4 FACTORES DE CRECIMIENTO DEL TRÁNSITO. TASAS DE CRECIMIENTO ANUAL EN % (r) PERÍODO DE DISEÑO (AÑOS) n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 35

CREC. NULO 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 10.0 17.0 18.0 19.0 20.0 25.0 30.0 35.0

2 1.00 2.02 3.06 4.12 5.20 6.31 7.43 8.58 9.75 10.95 12.17 13.41 14.68 15.97 17.29 18.64 20.01 21.41 22.84 24.30 32.03 40.57 49.99

4 1.00 2.04 3.12 4.24 5.42 6.63 7.90 9.21 10.58 12.01 13.49 15.03 16.63 18.29 20.02 21.82 23.70 25.65 27.67 29.78 41.65 56.08 73.65

5 1.00 2.05 3.15 4.31 5.53 6.80 8.14 9.55 11.03 12.58 14.21 15.92 1771 19.16 21.58 23.66 25.84 28.13 30.54 33.06 47.73 66.44 90.32

6 1.00 2.06 3.18 4.37 5.64 6.98 8.39 9.90 11.49 13.18 14.97 16.87 18.88 21.01 23.28 25.67 28.21 30.91 33.76 36.79 54.86 79.06 111.43

7 1.00 2.07 3.21 4.44 5.75 7.15 8.65 10.26 11.98 13.82 15.78 17.89 20.14 22.55 25.13 27.89 30.84 34.00 37.38 41.00 63.25 94.46 138.24

8 1.00 2.08 3.25 4.51 5.87 7.34 8.92 10.64 12.49 14.49 16.65 18.98 21.50 24.21 27.15 30.32 33.75 37.45 41.45 45.76 73.11 113.28 172.32

10 1.00 2.10 3.31 4.64 6.11 7.72 9.49 11.44 13.58 15.94 18.53 21.38 24.52 27.97 31.77 35.95 40.55 45.60 51.16 57.28 98.35 164.49 271.02

En donde: FACTOR = (1 + r)n - 1, r.

DONDE r = TASA/100,

DIFERENTE DE CERO.

Si la tasa anual es cero, el Factor de Crecimiento = Período de Diseño

66

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Flexibles

c) Estimación del Tránsito Equivalente. El procedimiento de análisis de tránsito recomendado determina las aplicaciones de carga de eje sencillo equivalente (CEE) de 18,000 libras para utilizarse en la determinación del espesor de sobrecarpetas de refuerzo. Los siguientes términos serán manejados: Factor de Carga.- Es el número de aplicaciones de ejes equivalentes de 18,000 libras con que contribuye el paso de un vehículo de carga. Número de vehículos.- Número total de vehículos de carga. El CEE (Número de aplicaciones de carga de eje equivalente).- Se calcula multiplicando el número de vehículos de cada clase por el apropiado Factor de Carga y sumando los productos: CEE = Σ (número de vehículos de cada clase x Factor de Carga) En la Tabla N° 5.5 se presentan los Factores de Carga para diferentes clases de vehículos de carga, aplicables en análisis de tránsito correspondientes a sistemas de vías urbanas (aunque estos factores son representativos de vehículos típicos de los Estados Unidos, se consideran aplicables a las condiciones del país). d) Determinación del CEE de diseño. Deberán seguirse los pasos siguientes: 1) Determinar el número de vehículos de cada clase en el carril de diseño y durante el primer año de análisis. (TDPA x % de clase x Coeficiente de distribución por carril x 365). 2) De la Tabla N° 5.5, seleccionar el Factor de Carga para cada tipo o clase de vehículo. 3) De la Tabla N° 5.4, seleccionar un Factor de Crecimiento para todos los vehículos o Factores separados para cada tipo de vehículo de acuerdo a las condiciones previstas. 4) Multiplicar el número de vehículos de cada tipo por el Factor de Carga y por el Factor de Crecimiento, o Factores, determinados en los pasos (2) y (3), sumar los productos para obtener el CEE de diseño.

67

Manual de Conservación de Obras Viales

TABLA N° 5.5 FACTORES DE CARGA POR TIPO DE VEHÍCULO PARA VÍAS URBANAS Y ACCESOS A COLONIAS

TIPO DE VEHÍCULO

FACTORES DE CARGA

Camiones de Unidad Sencilla

Promedio

Intervalo

2 ejes, 4 llantas (panel, pick up) 2 ejes, 6 llantas (incluye autobús de 2 ejes) 3 ejes, ó más (incluye autobuses de más de 2 ejes)

0.02 0.21 0.73

0.01 - 0.07 0.15 - 0.32 0.29 - 1.59

0.48 0.73 0.95

0.33 - 0.78 0.43 - 1.32 0.63 - 1.53

Tractores con Semirremolque. 3 ejes 4 ejes 5 ejes

A continuación se presenta un ejemplo resumido de cálculo del CEE de diseño. TDPA: 8,000 vehículos, en el primer año. Composición del Tránsito en %: A2 =45,

A'2=12,

B2=13, C2=9, C3=12,

T3-S2=9

Período de diseño: 15 años. Tasa de crecimiento: 5% anual. Coeficiente de distribución por carril: 45%. Vialidad Urbana de 4 carriles. Tipo de vehículo.

Número de vehículos en el primer año. (1)

Factor de Carga. (2)

Factor de Crecimiento. (3)

CEEd (1)(2)(3)

Camiones de chasis único. 2 ejes-4 llantas (A'2) (panels y pick-up)

157,680

0.02

21.58

68,055

2 ejes- llantas (C2 y B2)

289,080

0.21

21.58

1'310,053

3 ejes ó mas (C3)

157,680

0.73

21.58

2'483,996

68

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Flexibles

Tractor-semirremolque y combinaciones. 5 ejes ò más (T3-S2)

118,260

0.95

21.58

CEE de diseño = Total:

2'424,448

6'286,552

7.2 Diseño del Espesor de Refuerzo por Deflexiones. a) Evaluación de la Estructura del Pavimento. En muchos casos procede una evaluación para diseñar un refuerzo debido a que el pavimento en cuestión está deformado o presenta deterioros superficiales significativos. En otros casos, se anticipan aumentos en el volumen de tránsito o en las cargas por eje y la evaluación requerida determinará si es necesario un refuerzo estructural del pavimento. El procedimiento de deflexiones que se presenta a continuación, será útil para ambos casos. El procedimiento general para utilizar las medidas de deflexión de los pavimentos en la evaluación estructural, es el siguiente: 1) Definir una zonificación de la vialidad en estudio en subtramos con características homogéneas en cuanto a condición superficial, historia y estructuración conocida. 2) Realizar un levantamiento de deflexiones en cada subtramo a evaluarse. 3) Calcular la deflexión de rebote representativa o deflexión característica. 4) Estimar el número de aplicaciones de carga de ejes equivalentes de diseño, CEEd. 5) Determinar el espesor de refuerzo requerido. b) Zonificación de la Vialidad. La zonificación superficial del pavimento así como el tipo de sub-rasante y las condiciones de drenaje, casi siempre varían a lo largo de la vialidad en que se contempla un refuerzo estructural. Por lo anterior, resultará económico diseñar diferentes espesores de refuerzo para diferentes subtramos de vialidad en condiciones homogéneas. Cuando una inspección visual o los datos de construcción conocidos indiquen claramente diferencias, se recomienda dividir la vialidad en subtramos y diseñar por separado cada uno de ellos. En algunos casos, las deflexiones pueden utilizarse para separar subtramos con características de deflexión similares. Básicamente, el procedimiento consiste en graficar los valores de deflexiones y seleccionar secciones con la misma deflexión "promedio", procesando estadísticamente cada subtramo para obtener la deflexión característica correspondiente.

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c) Levantamiento de Deflexiones. La magnitud de la deflexión en un pavimento es un indicador de su capacidad para soportar las cargas debidas al tránsito. Existen correlaciones entre carga por rueda, deflexión por rebote del pavimento y repeticiones de carga, que permiten evaluar la capacidad estructural y el refuerzo necesario, en su caso, de los pavimentos. Para la citada evaluación, deben realizarse mediciones representativas de deflexiones y debe analizarse el tránsito. Existen varios aparatos que permiten obtener mediciones de deflexiones del tipo no destructivo, mediante la simulación de la respuesta a la carga impuesta por ruedas en movimiento. Los conceptos disponibles incluyen la medición de deflexiones estáticas utilizando cargas a escala natural y la medición de deflexiones dinámicas utilizando cargas repetitivas o cargas por impacto. Debido a la amplia utilización de la viga Benkelman para medir deflexiones en vialidades, el procedimiento que se describe a continuación se basa en la medición del rebote elástico utilizando este aparato. Los detalles sobre el uso de la viga Benkelman se dan a continuación: Las deflexiones del pavimento con viga Benkelman se obtendrán en la rodada externa del carril en estudio en un mínimo de 10 (diez) puntos de medición por cada subtramo homogéneo de vialidad con base en un levantamiento de la condición superficial o en un mínimo de 5 (cinco) mediciones por carril-kilómetro. Para seleccionar los sitios de prueba se utilizará la técnica de muestreo aleatorio que será descrita en el punto 5.8. La deflexión de rebote representativa o deflexión característica es el promedio de las deflexiones ajustadas previamente por temperatura y por período crítico del año, mas dos veces la desviación estándar. El valor resultante equivale aproximadamente al 97% (noventa y siete por ciento) de las deflexiones medidas. Los sitios de prueba con deflexiones mayores al promedio de las deflexiones ajustadas más dos veces la desviación estándar (X + 2σ) requerirán un tratamiento especial. Deberán obtenerse mediciones de deflexiones adicionales para determinar la extensión de las zonas débiles. Las deflexiones adicionales representando a estas zonas especiales, deberán omitirse del cálculo de la deflexión característica. El palpador de la viga Benkelman se coloca sobre la superficie del pavimento entre las ruedas dobles de uno de los arreglos del eje sencillo trasero de un camión cargado. El brazo de la viga (de 3.7 metros de longitud) pivotea en un punto situado a 2.4 metros del palpador cuando el camión se desplaza hacia adelante a velocidad de "creep" y la deflexión de rebote se registra en un micrómetro. (La deflexión de rebote es la recuperación vertical de la superficie luego de remover la carga impuesta por las ruedas del camión). d) Deflexión Representativa de Rebote o Deflexión Característica. Este valor es el promedio de las deflexiones individuales que han sido corregidas por temperatura más dos veces la desviación estándar. De ser necesario, el valor resultante deberá ajustarse por un factor de período crítico. 70

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El cálculo es como sigue: Deflexión Característica = ( µ + 2σ σ)*C Donde: µ = promedio de los valores individuales que han sido corregidos por temperatura = Σ Xi*Fi/n σ = desviación estándar (definido enseguida). Fi = factor de corrección por temperatura para las deflexiones individuales. C = factor de ajuste por período crítico. Xi = valores de deflexión individuales. n = Número de valores individuales de deflexión. Desviación estándar: se calcula con la fórmula siguiente: 2 1/2

σ = [ Σ ( Xi - µ ) ] n-1 Donde:

Xi = valores individuales, corregidos por temperatura. µ = promedio de los valores individuales corregidos. n = número de valores individuales. Factores de ajuste: El valor de las deflexiones de un pavimento puede variar de una hora a otra hora, de un día para otro o de la época de lluvias a la de estiaje de un año o de un año a otro durante la misma época. Debido a la pérdida de resistencia de los suelos cuando éstos se saturan durante los períodos de precipitación pluvial intensa, las deflexiones medidas resultan máximas durante dichos periodos. En ausencia de información de tipo experimental que permita definir el factor de ajuste por periodo crítico, las mediciones de deflexión realizadas en cualquier época del año deberán ajustarse empleando el juicio ingenieril, de tal suerte que un factor C=1 corresponderá al periodo considerado crítico (mayor perdida de resistencia por saturación de los materiales) y un factor C mayor de 1, a las mediciones realizadas fuera del período crítico, cuando la resistencia de los suelos aumenta y por lo tanto las mediciones obtenidas son mayores (se estima que en época de estiaje el factor por período crítico podría ser del orden de 1.5). El procedimiento para determinar la temperatura media de las carpetas asfálticas se describe en el punto siguiente. La figura 5.1 indica el factor de ajuste por temperatura (F) para varios espesores de bases granulares bajo la carpeta (un espesor nulo significa un pavimento de capas asfálticas colocadas directamente sobre la sub-rasante). Ejemplo: Calcular el valor de la deflexión característica de un subtramos de la vialidad con una carpeta asfáltica de 10 centímetros cuya temperatura media es de 25 ºC y se encuentra sobre un espesor de 50 centímetros de bases granulares. El factor de ajuste por temperatura resulta igual a 0.95. Las mediciones de deflexión se realizaron en el mes de

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julio, por lo que el factor por período crítico se considera igual a 1. Los valores individuales de deflexión con viga Benkelman son: FACTORES DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA PARA DEFLEXIÓN CON VIGA BENKELMAN, EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA MEDIA DEL PAVIMENTO Y DEL ESPESOR DE BASE Y SUB-BASE HIDRÁULICA (EN ANEXO).

Xi (pulg.)

Fi

Xi.Fi = Xc

Xc2

0.040 0.052 0.044 0.044 0.036 0.060 0.044 0.036 0.036 0.036

0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 SUMAS

0.038 0.049 0.042 0.042 0.034 0.057 0.042 0.034 0.034 0.034 0.406

0.001444 0.002401 0.001764 0.001764 0.001156 0.003249 0.001764 0.001156 0.001156 0.001156 0.017010 ; n=10

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El valor medio de las deflexiones corregidas por temperatura es: µ=

0.406 = 0.0406 10

σ =

Xc2 - µ Xc 0.01701 [------------------------------]½ n-1

-

0.0406 x 0.406 [-------------------------------]½ = 0.007674 10 - 1

Finalmente, la deflexión característica (DC): DC = (µ + 2σ) = (0.0406 + 2 x 0.007674) x 1.0 = 0.02525 pulg.

e) Tránsito de Diseño. En el punto 5.3.1(a) se describió el procedimiento estándar del Instituto del Asfalto (EE.UU.) para estimar el Tránsito de Diseño en términos de repeticiones de carga de ejes equivalentes (CEEd). f) Determinación del Espesor de Refuerzo. 7.3 Evaluación de la Capacidad Estructural Remanente. Muchos factores externos intervienen en la evolución de la condición superficial de los pavimentos, por lo tanto, cualquier método para estimar la vida remanente de los pavimentos dará solamente una indicación general. Sin embargo, se considera que esta estimación puede constituir una herramienta muy útil para la planeación de trabajos de rehabilitación futuros, sobretodo si la vía se evalúa cada dos o tres años para verificar la estimación y establecer la tendencia del comportamiento. Para estimar el tiempo requerido por un pavimento antes de necesitar una sobrecarpeta, a continuación se describen los pasos a seguir: 1. Determinar la Deflexión Representativa de Rebote o Deflexión Característica. 2. Mediante la curva de diseño de la Fig. 5.2, con el valor de la Deflexión Característica igual a la Deflexión de Rebote de Diseño (DRD), obtener el tránsito remanente (CEEr), en ejes equivalentes. 3. Determinar el número de vehículos de cada tipo para el año en que se efectúa la evaluación. 4. Multiplicar el número de vehículos de cada tipo por el Factor de Carga que corresponda (Tabla 5.5). 5. Sumar los productos y dividir el CEEr entre este número para obtener un Factor de Crecimiento.

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6. Estimar la Tasa de Crecimiento Anual del Tránsito. 7. Con el Factor de Crecimiento, entrar en la Tabla 5.4 a la columna de Tasa de Crecimiento y encontrar el Período de Diseño que es el número de años que se estima serán requeridos antes de necesitarse una sobrecarpeta. Ejemplo: Con los datos de tránsito del ejemplo anteriormente desarrollado y una deflexión característica de 0.04 pulg., se obtiene lo siguiente: 1.- Deflexión Característica = 0.040 pulg. 2.- CEEr = 700,000 ( de la figura 5.2 ) 3. Análisis de Tránsito. Tipo de Vehículo

No. de Vehículo (1) (2)

A2 C2yB2 C3 T3-S2

157,680 289,080 157,680 118,260

factor de Carga

0.02 0.21 0.73 0.95 Suma:

CEE (1x2)

3,154 60,707 115,106 112,347 291,314

4.- CEEd = 291,314 5.- Factor de Crecimiento (CEEr): 700,000 6.- Tasa de Crecimiento del Tránsito: 5% anual. 7.- Número de años estimados antes de requerirse sobrecarpeta = 2.5

(Tabla 5.4)

Para determinar el espesor de sobrecarpeta que se debe construir para reforzar el pavimento seguir los pasos siguientes: 1. Obtener la Deflexión Característica, como se explicó en el inciso d), del punto 5.7.2. 2. Estimar el Tránsito de Diseño o el número de repeticiones de Carga de Eje Equivalente (CEEd), por el procedimiento explicado en el punto 5.7.1. 3. Entrar en la gráfica de diseño de la figura 5.3 con la Deflexión Característica del paso 1, subir verticalmente hasta la curva que represente el CEEd determinado en el paso 2 (interpolando de ser necesario). Moverse horizontalmente hasta la escala "Espesor de Sobrecarpeta" y leer el Espesor de Sobrecarpeta Requerido.

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Ejemplos: a) Diseñar el Espesor de Sobrecarpeta para una vialidad de 4 carriles. El TDPA es de 8,000 vehículos, la Distribución Vehicular, el periodo de diseño y la Tasa de Crecimiento Anual, son los del ejemplo del punto 5.7.1 y resultan en un CEEd = 6'286,552. La Deflexión Característica es la del ejemplo del inciso d) del punto 5.7.2, DC.= 0.056 pulg. De la Figura 5.4, resulta un Espesor de Sobrecarpeta requerido de 13 centímetros. b) Diseñar el Espesor de Sobrecarpeta para la vialidad descrita en el ejemplo anterior, considerando un Tránsito de Diseño de la mitad (CEEd = 3'150,000) y el mismo valor de la Deflexión Característica. De la misma Figura 5.4, se obtiene un Espesor de Sobrecarpeta de 11 centímetros. Los ejemplos muestran como afecta el tránsito los requerimientos de sobrecarpeta, para el mismo valor de la Deflexión Característica. 7.4

Procedimiento para Medición de Deflexiones y Predicción de la Temperatura Media del Pavimento. • Prueba de Deflexión de Rebote con Viga Benkelman. El procedimiento que se describe es para determinar la Deflexión Estática de Rebote en un punto, en estructuras de pavimentos asfálticos y estandarizando la carga por eje, tamaño de llantas, espaciamiento entre ruedas y presión de inflado. Equipo: 1. Viga Benkelman con dimensiones ( Fig. 5.4 ): Longitud del brazo desde el pivote hasta el palpador de 2.438 metros +- 0.5 milímetros (8.0 pies +- 0.02 pulg.); Longitud del brazo desde el pivote hasta el micrómetro de 1.219 metros +- 0.5 milímetros (4.0 pies +- 0.02 pulg.); Distancia desde el pivote a las patas delanteras de 25.4 centímetros (l0 pulg.); Distancia del pivote a la pata trasera de 1.664 metros (5 pies-5 1/2 pulg.); Pintar de blanco o aluminio para reducir los efectos por temperatura. 2. Un camión sencillo con una carga de 18,000 lbs. (8.2 ton.) distribuida equitativamente sobre el eje trasero provisto con dos juegos de ruedas dobles. El espacio libre entre las dos ruedas de cada arreglo será como mínimo 5 centímetros (2 pulg.). Las llantas serán de dimensiones 10.00 x 20, de 12 capas, infladas a una presión de 80 psi (5.6 kg./cm2.). 3.- Medidor de presión de llantas. 4.- Un medidor superficial de temperatura para trabajo rudo.

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Procedimiento: 1. El punto de medición será localizado y marcado en la superficie del pavimento (usualmente la rodada externa del carril). Los puntos se localizarán a 0.6 metros de la orilla del pavimento, si el carril tiene menos de 3.35 metros de ancho o a 0.9 metros de la orilla del pavimento si el carril tiene 3.35 metros de ancho o más. 2. Centrar un arreglo de llantas dobles sobre el punto marcado, con una tolerancia máxima de ± 7.5 centímetros. 3. Colocar el palpador de la viga al centro del arreglo dual de llantas. 4. Quitar el seguro de la viga y ajustar las patas para permitir una carrera del micrómetro de aproximadamente 13 milímetros (0.5 pulg.). 5. Hacer funcionar el vibrador y registrar la lectura inicial del micrómetro. 6. Inmediatamente después de registrar la lectura inicial, mover lentamente el camión hacia adelante hasta una distancia de 9 milímetros como mínimo. 7. Registrar la lectura final del micrómetro. Cuando la aguja del micrómetro se detenga, apagar el vibrador. 8. Medir la temperatura superficial del pavimento de la manera siguiente: a) En un punto a no menos de 25 centímetros de la orilla del pavimento, hacer un pequeño agujero en el pavimento de aproximadamente 1/8 pulg. (3 milímetros) de diámetro por 1/4 pulg. (6 milímetros) de profundidad. b) Llenar el agujero con agua o con aceite e insertar la pata del termómetro dentro del agua o aceite. c) Leer la temperatura y registrar también la temperatura del aire. 9. Verificar la presión de inflado de las llantas una vez por día y corregir a 80 psi, de ser necesario. 10. Determinar el espesor total de las capas asfálticas (con aproximación de ± 1 pulg.), ya sea recurriendo a registros de construcción, por extracción de corazones o a través de una pequeña cala en la orilla del pavimento, determinando además el tipo y condición general de las capas inferiores (por ejemplo, "material de base granular con apreciable cantidad de finos, saturado", etcétera.). Cálculos: Restar la lectura final del micrómetro de la inicial y registrar. La deflexión total de rebote es dos veces el movimiento de la aguja del micrómetro durante la prueba (para viga con relación de brazo igual a 2).

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Reporte: El reporte debe incluir lo siguiente: ◊ Localización de la prueba. ◊ Deflexión total de rebote. ◊ Temperatura superficial del pavimento. ◊ Temperatura del aire. ◊ Espesor total de capas asfálticas. 7.5 Predicción de la Temperatura Media del Pavimento. La Temperatura Media del Pavimento es un promedio de las temperaturas superficiales, de la mitad del espesor y del fondo de las capas asfálticas, aunque dichas capas se hayan colocado en diferentes épocas. La Temperatura Media del Pavimento se utiliza para encontrar un factor de ajuste por temperatura requerido en la corrección de los valores individuales de las deflexiones a la temperatura estándar de 21 ºC. La predicción de la Temperatura Media del Pavimento requiere la información siguiente: 1. Localización del sitio de la prueba, para identificar la estación meteorológica que pueda proporcionar datos de temperaturas promedio del aire. 2. Fecha de la prueba, para indicar las fechas en que las temperaturas del aire requieren investigarse. 3. Temperatura máxima y mínima del aire, para cada uno de los cinco días inmediatamente anteriores a la fecha de realización de las mediciones de la deflexión. 4. Temperatura superficial del pavimento, obtenida durante las mediciones deflexiones. 5. Espesor total de las capas asfálticas, requerido para correspondiente de la gráfica de temperaturas del pavimento.

seleccionar la curva

Toda la información de la lista, excepto la del concepto 3, se obtiene durante la realización de las pruebas de deflexión. La historia de las temperaturas del aire, de los 5 días anteriores a las mediciones, puede obtenerse por alguno de los dos procedimientos siguientes: a) Registrar temperaturas en el sitio con un termómetro de máximos y mínimos. b) Obtener información de máximos y mínimos de la estación meteorológica más cercana y que represente las condiciones del sitio de pruebas. Con la información de máximos y mínimos de los 5 días precedentes, debe obtenerse el promedio de los 10 valores de temperatura. Este promedio, junto con la temperatura superficial del pavimento, se utiliza para estimar la temperatura a cualquier profundidad del pavimento. La 81

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temperatura superficial del pavimento se mide introduciendo la pata del termómetro dentro de un pequeño agujero de 6 milímetros de profundidad lleno de agua o aceite y registrando el valor respectivo hasta que se alcance el equilibrio. La información gráfica de la Figura N° 5.5, condensa brevemente una relación experimental entre temperatura superficial, historia de la temperatura del aire y temperatura del pavimento a cualquier profundidad. Las temperaturas del pavimento a cualquier profundidad pueden estimarse con la Figura N° 5.5, sumando previamente el promedio de los máximos y mínimos de los 5 días precedentes con la temperatura superficial para determinar el valor con el cual se entra a la gráfica. La temperatura media del pavimento se obtiene como sigue: a) Determinar la profundidad del pavimento correspondiente a la mitad del espesor de las capas asfálticas. b) Entrar a la Figura N° 5.5, por la escala horizontal con la suma del promedio de las temperaturas máximas y mínimas de los 5 días precedentes y la temperatura superficial. Moverse verticalmente hasta intersectar las líneas de profundidad. Extender horizontalmente líneas que representan el fondo y la profundidad media de las capas asfálticas para encontrar en la escala vertical las temperaturas correspondientes a dichas profundidades. Interpolar de ser necesario. c) La Temperatura Media del Pavimento es el promedio de las temperaturas superficiales de mitad de la profundidad y del fondo de las capas asfálticas.

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Ejemplo: Datos: Pavimento con una carpeta asfáltica de 10 centímetros de espesor. La temperatura superficial es 20 ºC. La temperatura del aire promedio de los últimos 5 días es de 30 ºC. La temperatura superficial ajustada es de 20+30 = 50 ºC. Encontrar la temperatura media prevista del pavimento.

1.- Temperatura superficial = 20 ºC. 2.- Temperatura a la profundidad de 5 centímetros = 30 ºC (de Fig. V) 3.- Temperatura a profundidad de 10 centímetros = 27 ºC (misma figura) 4.- Temperatura media = 20+30+27 = 25.7 º C

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CAPÍTULO VI. TÉCNICAS PARA LA CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS RÍGIDOS. 1 DEFINICIÓN. Se entenderá por conservación de pavimentos rígidos el conjunto de acciones que se llevan a cabo para que un pavimento, construido con anterioridad con losas de concreto hidráulico, continúe en condiciones adecuadas de operación, ofreciendo comodidad y seguridad al usuario.

2 GENERALIDADES. La pérdida de soporte en pavimentos de concreto hidráulico es una de las causas principales del deterioro (bombeo, agrietamiento y hundimiento de losas). Si se ha hecho un bombeo significativo y el soporte de la losa no se ha restaurado se observarán deflexiones altas, especialmente en zonas de gran aforo vehicular, y la tasa de deterioro se acelerará. Aún después de un reencarpetado asfáltico, las deflexiones altas causarán severas grietas de reflexión. Por lo tanto, si la rehabilitación incluye o no un reencarpetado asfáltico, es necesario estabilizar la losa existente si hay pérdida de soporte. El término "Estabilización de Losas", se define como la inyección bajo presión de un material debajo de la losa y/o en la sub-base para llenar los huecos y proveer una capa delgada que reducirá las deflexiones y resistirá la acción de bombeo. El propósito de la estabilización de losas es restaurar el soporte de la losa rellenando con material los huecos existentes en la base sin levantarla. El término "Nivelación de Losas", se refiere al levantamiento de una losa en los puntos de depresión restaurándola a su posición y perfil original. El propósito es nivelar una depresión y restaurar la integridad del pavimento, sin reconstruirlo, mejorando notablemente su nivel de servicio al mínimo costo. La estabilización y la nivelación de losas de concreto hidráulico o de reencarpetado con asfalto se han llevado a cabo por muchos años; sin embargo, durante los últimos diez años se han ido perfeccionando estas técnicas y se han utilizado materiales más desarrollados, personal especialmente capacitado y equipo específicamente diseñado.

3 MATERIALES. Los materiales que se han usado en trabajos convencionales de estabilización de losas son los siguientes: 1. Mortero de cemento hidráulico, incluyendo cal, arena y estabilizantes como "filler". 2. Cemento asfáltico oxidado de alta viscosidad.

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Los morteros de cemento hidráulico se han usado más extensamente que los de cemento asfáltico. Un material de silicón y caucho espumoso ha sido probado recientemente en California con buenos resultados en la prevención de la acción futura de bombeo. Los morteros hidráulicos se usan extensivamente en la nivelación de losas.

4 MEZCLAS DE MORTERO DE CEMENTO HIDRÁULICO. Existen varias alternativas. Una mezcla de mortero de consistencia firme es utilizada para la nivelación de losas, más que para la estabilización. Los materiales que conforman el mortero influyen bastante en la consistencia, resistencia y durabilidad de la mezcla. Generalmente se utilizan las siguientes: • Mortero de cemento puzolánico (o fly ash). • Mortero de cemento y cal. y, • Mortero de cemento y arena fina.

La mezcla de mortero que se utilice para la estabilización de losas debe ser lo suficientemente líquida para fluir a pequeños huecos y desarrollar una resistencia adecuada y propiedades suficientes de durabilidad. El uso de mortero de cemento y arena fina no proporciona buenas características de flujo, especialmente cuando los huecos son pequeños y dispersos. El otro gran problema que ocurre con el uso de este material es la infiltración de arena en las juntas transversales, perjudicando así su funcionamiento. Las otras mezclas de mortero no causan este problema. Una mezcla recomendada para la estabilización de losas es la siguiente: • Una parte por volumen de cemento Portland tipo I o II (el tipo III, debe ser especificado si se necesita resistencia rápida). • Tres partes por volumen de puzolánico (natural o artificial) o cal. • Agua para obtener la fluidez necesaria. • Aditivos (Si requieren por clima o condiciones especiales locales). No se debe aplicar esta mezcla en temperaturas ambientales menores de 10 ºC. Por la variación en los materiales, el contratista debe ser obligado a proporcionar los resultados de las pruebas de laboratorio mostrando las propiedades químicas y físicas del material, así como la fuerza de compresión (en uno, tres y siete días), contracción y expansión observadas y el tiempo de colocación inicial.

5 CEMENTO ASFÁLTICO. Para la estabilización de losas, el cemento asfáltico debe caracterizarse por una baja penetración (por ejemplo 15 a 30) y un alto punto de reblandecimiento (82 a 93 ºC). También debe tener una viscosidad adecuada para el bombeo, cuando tenga un calentamiento entre 86

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Rígidos

204 y 232 grados ºC. El uso de un grado normal de cemento asfáltico de pavimentación puede llevar a expulsar grandes cantidades de asfalto fuera de las juntas sobre la superficie del pavimento en el futuro. El Instituto del Asfalto recomienda el uso de cementos asfálticos que reúnan los requerimientos de la especificación para estabilización AASHTO-M238 o ASTM-D31241.

6 PROCEDIMIENTO PARA ESTABILIZACIÓN DE LOSAS CON MORTERO DE CEMENTO. La estabilización de losas con mortero de cemento hidráulico es casi un arte, y su éxito depende en gran parte de la experiencia del contratista. Por lo tanto, debe haber un período de experiencia, requiriendo trabajos anteriores. Se necesitan unas investigaciones adicionales `para dar respuestas a varios problemas difíciles, asociados con la estabilización de losas. El presente instructivo tiene como función servir de guía general, y con experiencia las ciudades medias pueden reducir substancialmente sus costos de mantenimiento utilizando estas técnicas. 6.1 Localización de Áreas que Necesitan Estabilización de Losas. La estabilización de losas se debe hacer solamente en las juntas y en las fracturas donde exista la pérdida de soporte. Se dan las recomendaciones generales siguientes: 1. Pavimentos de Losas de Concreto. El bombeo con frecuencia se presenta en las juntas y fracturas transversales. La estabilización de losas se debe considerar solamente en estos lugares. Si hay una evidencia de bombeo a lo largo de las orillas de la losa entre las juntas, la estabilización de losas debe ser considerada también a lo largo de las orillas. 2. Pavimentos Continuos de Concreto Reforzado. El bombeo ocurre a través del carril exterior del pavimento, o sea, el carril de máxima carga vehicular y más usualmente en hundimientos o depresiones localizadas, resanes existentes y perforaciones. La estabilización de losas generalmente se debe realizar sólo en áreas localizadas de deflexiones altas o donde se observe el bombeo. Si hay una prueba visual de bombeo extenso a lo largo de todo el proyecto, la mayoría de éste se debe considerar para cubrirse con la estabilización de losas. 3. Reparaciones por todo el Espesor de la Losa. (Full-Depth Repair). La estabilización de losas debe ser realizada en todas las reparaciones existentes de "Full Depth" mostrando cualquier evidencia de bombeo o sedimentación, esto alargará la vida de la reparación y de las losas de alrededor.

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La pérdida de soporte (o huecos en la base) se evalúa empleando el método de ensayes no destructivos. Hay métodos que usan un dispositivo de carga pesada (Prueba de Placa) capaz de adaptarse a cargas niveladas y excedentes como las cargas de camión, es usado para estudiar las deflexiones del borde. La viga Benkelman es un instrumento simple para la medición de deflexiones, ya descrito en el capítulo Nº 5. La medición de deflexiones bajo las cargas pesadas permite una evaluación real y puntual del soporte de base. Algunos huecos son detectados debajo de la base estabilizada, los cuales pueden ser localizados con deflexiones por carga pesada. 6.2 Procedimientos para la Estabilización de Losas. Después de que se localizan las áreas específicas de estabilización de losas, se puede comenzar su reparación. El bombeo y los huecos generalmente ocurren en la vía externa de tránsito porque la mayoría de los camiones pesados la utilizan. Por lo tanto, en muchos casos, es probablemente el costo efectivo para estabilizar solamente las losas de los carriles de máxima carga vehicular. El primer paso es la localización del sitio para las perforaciones y la definición de su profundidad. La secuencia de perforaciones puede variar dependiendo de los resultados obtenidos durante la ejecución del trabajo. Si existen grietas de media o alta severidad que no están incluidas en la lista para la reparación de "Full Depth", deben ser tratadas como juntas. La perforación de 5 centímetros de diámetro se realiza con un extractor de corazones, penetrando más allá del fondo de la losa cuando una sub-base granular se presente. Si la subbase está estabilizada (con cemento o asfalto) el pavimento deberá ser perforado hasta el fondo de la sub-base. Frecuentemente los huecos existen debajo de la sub-base estabilizada y es importante que éstos se rellenen. Se debe tener cuidado en presionar en forma inclinada en la perforación para no descascarar el fondo de la losa. Después de que los baches son perforados, un obturador o tapón de caucho conectado a la manguera de descarga en la bomba de presión del mortero es puesto dentro de los agujeros. La descarga final del obturador no es extendida bajo la superficie más profunda de la losa de concreto. El proceso de bombeo puede variar considerablemente. Se requiere mucho cuidado durante la inyección del mortero. El propósito es estabilizar la losa rellenando los huecos existentes con mortero y no levantar la losa. El levantamiento de losas causa la creación de nuevos huecos, el sobre-esfuerzo de la losa y, eventualmente, agrietamiento y fracturación. Las especificaciones del proyecto deben permitir el levantamiento de la losa por no más de 3 milímetros para cualquiera de sus bordes, por lo tanto, será necesario un dispositivo para monitorear el levantamiento. 6.3 Eficacia de Estabilización de Losas. La eficacia de la estabilización de losas en cada proyecto se demuestra por el monitoreo del pavimento sobre tiempo. 88

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Rígidos

El mejor y más rápido indicador de la suficiencia de la obra se obtiene midiendo las deficiencias con la viga Benkelman, después de la inyección del mortero para asegurar que la losa tendrá pleno soporte. Es aconsejable realizar esta prueba antes de realizar el último pago al contratista, señalando las normas de la prueba dentro de las especificaciones del trabajo. La deflexión bajo la carga del eje equivalente, 8.2 toneladas, no debe exceder de 0.7 milímetros. 6.4 Estimación de Cantidades de Material para Estabilización de Losas. La cantidad de mortero que se requiere para rellenar los huecos y estabilizar losas depende de la condición del pavimento, especialmente la acción de bombeo. Los intentos de utilizar métodos mecánicos para estimar la cantidad de material para estabilización de losas requieren equipo especializado y su aplicación para los proyectos típicos de vialidad urbanas tienen un costo efectivo alto. Cuando el bombeo es evidente en unas losas aisladas, se justifica la estabilización puntual. En proyectos de rehabilitación o mantenimiento intensivo que van a evaluarse estructuralmente por ensayes no destructivos con viga Benkelman, es recomendable medir las deflexiones en cada junta transversal e inyectar el material estabilizante, únicamente en las losas donde las deflexiones excedan las normas. Se puede estimar un volumen 0.03 a 0.1 m3. de mortero estabilizante para cada junta.

7. PROCEDIMIENTO DE ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO. La técnica de estabilización con asfalto requiere un alto control de calidad y es aconsejable otorgar estos trabajos únicamente a contratistas con experiencia en estos proyectos. 7.1 Localización de Áreas que Deben Tratarse. Frecuentemente se aplica este procedimiento sobre toda la longitud de los tramos que han presentado bombeo, agrietamiento y otros deterioros asociados con la inestabilidad o erosión de la base. Sin embargo, es recomendable utilizar los ensayes no destructivos para precisar las juntas que deben ser tratados y contratar trabajos únicamente en las losas así afectadas. Para inyectar el material en las losas afectadas, se debe perforar la losa cada 3 metros longitudinalmente a través del eje central de cada carril, ajustando las distancias para evitar que se haga una perforación dentro de un metro de una junta existente (longitudinal o transversal). Para estabilizar las esquinas de las losas, se debe perforar un metro desde la junta en cada lado de ella, y un metro desde la losa más cercana a la esquina. 7.2 Actividades de Estabilización. Una vez perforada la losa se debe secar el material por debajo, introduciendo aire comprimido bajo presión de 70 psi, para cada perforación durante un periodo comprendido entre los 15 60 segundos (dependiendo del clima), antes de empezar la inyección del asfalto. Si se estima imposible secar los huecos en este tiempo, es recomendable postergar la actividad, ya que la calidad del trabajo se afecta por el agua. De acuerdo al juicio del ingeniero, se puede adoptar uno de los procedimientos siguientes:

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Manual de Conservación de Obras Viales

a) Calentar el asfalto hasta el rango comprendido entre los 204 - 232 ºC antes de empezar a bombear. Dejar circular el material en la bomba y manguera para normalizar la temperatura del equipo y asegurar flujo libre. Después de secar la base con el aire comprimido se introduce el material en cada perforación bajo presión entre el rango de los 40 - 60 psi hasta que los huecos se rellenen o se vea el asfalto saliendo de las juntas, o la losa empiece a levantarse ligeramente. Cuando se termine de bombear, quitar la manguera y se cerrar la perforación con tapón de madera para mantener la presión hasta que se enfríe el material. b) Seguir el procedimiento anterior, dejando que la losa se levante entre 2 y 3 milímetros antes de que se deje de bombear el asfalto. Esta alternativa requiere que se coloque un medidor sobre la junta más cercana a la perforación. 7.3. Cuantificación del Asfalto. La cantidad de asfalto inyectado por cada perforación depende de cual de los procedimientos anteriores se haya elegido y de la magnitud de los huecos que existan por debajo de la losa. Donde el bombeo de las juntas no sea muy evidente, se puede estimar el empleo de unos 35 40 litros de asfalto para cada perforación. En lugares donde el bombeo sea evidente, es probable que se necesiten entre 120 y 150 litros de asfalto por perforación.

8. TRABAJOS PARALELOS. La estabilización de losas, bien realizada, disminuirá las deflexiones en las juntas y fracturas donde el material de la losa de concreto hidráulico se haya erosionado o de alguna manera debilitado. Sin embargo, el beneficio de este trabajo no será permanente si no se elimina la causa del problema, que generalmente es una deficiencia del sistema de drenaje que se manifiesta por la penetración del agua pluvial y su retención en el pavimento durante varios días después de una lluvia normal. La falta de mantenimiento del sellante en las juntas es la causa principal de penetración del agua superficial. Otro factor es una deficiencia en la operación de juntas transversales por mala transferencia de la carga dinámica del tránsito y que resulta en deflexiones excesivas en las juntas y esquinas. Cada vez que se realice la estabilización de losas se debe evaluar la necesidad de ejecutar las tres actividades siguientes: 1) Mejorar el sistema de subdrenaje. 2) Sellar todas las juntas, fracturas y grietas existentes. y/o, 3) Adecuar los mecanismos de transferencia de carga entre losas (pasajuntas).

9. NIVELACIÓN DE LOSAS. La nivelación de losas consiste en el bombeo de mortero por debajo de la losa, bajo suficiente presión, como para levantarla hasta que se restaure el perfil original del pavimento. El asentamiento o hundimiento de losas que resulte en una superficie rugosa puede ocurrir en cualquier tramo de un pavimento, pero, frecuentemente se observa este daño en secciones de relleno, sobre alcantarillas y en los accesos a puentes. 90

Técnicas para la Conservación de Pavimentos Rígidos

9.1 Perforación de Losas. Para inyectar el mortero que debe introducirse para levantar las losas, es necesario perforarlos de la misma manera de la estabilización. Para localizar las perforaciones, es conveniente considerar el procedimiento como si fuera un levantamiento con un gato hidráulico, perforando la losa en los lugares donde se colocarían los gatos, si fuera posible meterlos por debajo de la losa. Para evitar que una losa se fracture, es importante evitar que la presión sea excesiva en los puntos de inyección. Por esto, se recomienda que las perforaciones se coloquen entre 1.5 y 2 1.8 metros entre sí para no levantar una área mayor de 2.8 m . La presión que levanta la losa disminuye en proporción a la distancia de la perforación. Cuando la losa está agrietada, se requieren más perforaciones para reducir la presión puntual alrededor de las grietas. Las perforaciones deben de colocarse a menos de 30 centímetros de las juntas y bordes de las losas, ni a más de 45 centímetros. Las fracturas y grietas severas aisladas se consideran como si fueran juntas en la colocación de las perforaciones. Cuando es imposible seguir estas normas por la localización de unas fracturas muy seguidas, hay que programar una reparación "full depth". Para eliminar bombeo de juntas donde todavía no hay asentamiento de la losa, se necesita un mínimo de dos perforaciones. 9.2. Procedimiento de la Nivelación. Es importante monitorear el proceso de levantamiento para asegurar que el perfil alcance al terminar el proceso, el nivel y perfil de diseño. El método de cuerda en tensión (con instrumentos de topografía, cuando se trata de proyectos largos) es el método más fácil de control del avance de la obra. Con la cuerda fijada por lo menos 3 metros sobre la depresión y utilizando radios de 2 cm. en las superficies alrededor las juntas, se controla el levantamiento y la duración del bombeo de mortero por cada perforación. Este método puede alcanzar el perfil con tolerancias de 6 a 9 milímetros. El levantamiento por la inyección bajo presión del mortero debe limitarse a 2.5 centímetros por cada perforación para evitar exceso de presión puntual y fracturamiento de la losa. Con un buen control, se asegura una presión equilibrada por debajo de toda la losa y se garantiza un resultado duradero.

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7. NORMAS DE EJECUCIÓN. Para cada actividad de mantenimiento vial que se ejecuta, o por cuadrillas propias del municipio o por contratista, es necesario establecer costos unitarios estándar para las obras. Para trabajos que se realicen por administración es imprescindible establecer normas de ejecución que especifiquen; la conformación de la cuadrilla, mano de obra, equipamiento y materiales, señalando los procedimientos de trabajo y la productividad esperada, para poder estimar la distribución de los programas de conservación. En las siguientes páginas se presentan las Normas de Ejecución recomendadas para cada actividad de mantenimiento específico y para la corrección de los deterioros citados en el Capítulo Nº 3 de este documento.

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 101 DENOMINACIÓN: REPARACIÓN DE BACHES CON MEZCLA ASFÁLTICA.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la colocación en áreas reducidas, aisladas, de una capa delgada (skin patch) de una mezcla asfáltica (2.5 a 4 centímetros en profundidad) sobre una superficie asfáltica o de concreto de cemento Portland, que ha sido previamente tratada con un riego de liga asfáltica luego de haberse rellenado las grietas o irregularidades más pronunciadas con mortero asfáltico debidamente compactado.

PROPÓSITO: a) Corregir irregularidades superficiales leves, tales como peladuras, depresiones menores o áreas de fisuramientro incipiente para impedir que estas fallas continúen evolucionando. b) Cubrir temporalmente áreas que presentan fisuramiento mayor, en bloques y que afectan las condiciones de transitabilidad, mientras se obtienen los recursos necesarios para una reparación definitiva.

CRITERIO: a) Cuando la superficie afectada con irregularidades leves tengan una extensión mayor de 2 m2. y la profundidad de las depresiones sea mayor de un centímetro. b) Cuando exista fisuramiento mayor, se hayan previsto acciones de rehabilitación o de reparación permanente a corto plazo (6-12 meses) y sea necesario mejorar el nivel de servicio de la vía de manera inmediata.

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 1 Camión de redilas de 4-7 m3. 1 Calentador de asfalto 1 Rodillo liso de 1.5 a 3 Ton. o plancha vibratoria

3. Raspar el pavimento en el perímetro, picando a lo largo de los bordes definidos del área a tratar para evitar el corrimiento de la mezcla, cuando así sea indicada.

2. Delimitar claramente las áreas a reparar en formas rectangulares o cuadradas.

4. Barrer completamente las áreas a reparar, HERRAMIENTAS: Picos, palas, rastrillos, escobas, pisones y combas eliminando todo material suelto de las fisuras o de mano (8 Lbs.), carretillas, elementos de grietas mayores. seguridad, reglas de madera. 5. Colocar riego ligero de asfalto en el interior de las grietas y fisuras mayores. MATERIALES MAYORES: • Mezcla asfáltica en caliente o frío. • Asfalto rebajado de fraguado rápido o emulsión 6. Rellenar las grietas con mortero asfáltico asfáltica de rompimiento rápido o lento diluido en compactándolo cuidadosamente con golpes de comba y tacos de madera. agua. 7. Cubrir con el riego de liga toda el área que será reparada, tratando de lograr una distribución uniforme y evitar un exceso de asfalto que podría producir exudación.

UNIDAD DE MEDIDA: m 3. (compactado). PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 3.3

8. Rellenar las depresiones mayores con mezcla asfáltica y compactarlas enrasándolas con la superficie existente.

APROBADO POR: FECHA:

9. Distribuir uniformemente la mezcla asfáltica sobre el área a reparar, controlando el espesor suelto con reglas de madera para lograr el espesor compactado especificado. 10. Usar los rastrillos para nivelar la superficie evitando segregar la mezcla y rematar los bordes reduciendo progresivamente el espesor hacia el perímetro en un ancho mínimo de 20 cm. 11. Compactar la mezcla colocada con pasadas uniformes del rodillo o plancha vibratoria, comenzando por los bordes y progresando hacia el centro del área a reparar. 12. Verificar con una regla de 3 m. que no existan depresiones en la superficie y corregir si es necesario, agregando mezcla. 13. Recoger todo el material suelto que pudiera quedar. 14. Retirar las señales de seguridad y dejar libre el tránsito.

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 102 DENOMINACIÓN: BACHEO SUPERFICIAL CON MEZCLA ASFÁLTICA.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la remoción y deshecho de la carpeta asfáltica deteriorada existente, en áreas reducidas aisladas, la recompactación del material de base subyacente y la colocación y compactación de una nueva carpeta asfáltica (de 4 cm. o más en profundidad) en el área bacheada, en coincidencia con los niveles de la superficie original.

PROPÓSITO: Corregir daños o defectos superficiales, tales como baches, corrimientos, peladuras, etc., que sólo comprometen a la carpeta asfáltica y que no obedecen a deficiencia de las capas inferiores del pavimento flexible.

CRITERIO:

Cuando estos daños aislados afecten el desplazamiento normal del tránsito y se compruebe que su origen no se relacione con deficiencia de las capas inferiores y la extensión promedio del área a bachear no sea mayor de 80 m2.

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 1 Camión de redilas 1 Calentador de asfalto 1 Rodillo liso de 1.5 a 3 Ton. o plancha vibratoria 2 Rompe pavimentos autopropulsados HERRAMIENTAS: Picos, palas, rastrillos, escobas, pisones, carretillas, elementos de seguridad, reglas de madera.

2. Delimitar claramente las áreas a bachear en formas rectangulares o cuadradas extendidas 15 cm. de los borde del daño. 3. Demoler la carpeta asfáltica existente en el área demarcada empleando los rompe pavimentos, comenzando la tarea a 15 cm. adentro del perímetro demarcado. 4. Removerlos fragmentos con barretas o picos y lampas, y cargarlos en el camión, transportar los escombros hasta las zonas en que esté autorizada la eliminación de desmonte, descargarlos y distribuirlos uniformemente.

MATERIALES MAYORES:

• Mezcla asfáltica en caliente o frío.

5. Perfilar los bordes del bache con cinceles o

emulsión asfáltica. • Carpeta por sistema de riego

despostillamiento o figuración del borde.

• Asfalto rebajado de fraguado rápido y medio o herramientas apropiadas que no produzcan mayor

UNIDAD DE MEDIDA: m 3. (compactado). PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 2.3

APROBADO POR: FECHA:

6. Regularizar y recompactar con la plancha vibratoria o el rodillo la capa de base expuesta, añadiendo agua uniformemente para incrementar su contenido de humedad de ser necesario, especial atención deberá darse a la compactación en las áreas próximas al perímetro del agujero. 7. Impregnar con asfalto la superficie expuesta de la base y aplicar sobre ella un riego de liga así como en los bordes verticales de la carpeta asfáltica existente. 8. Colocar la mezcla asfáltica con el espesor suelto necesario para que una vez compactada quede al mismo nivel de la superficie de rodamiento. 9. Compactar adecuadamente la mezcla asfáltica con el rodillo liso o plancha vibratoria, especial atención deberá darse a la compactación en las áreas próximas al perímetro del agujero 10. Verificar que no existan irregularidades en la superficie y corregirlas si es preciso agregando mezcla. 11. .Recoger todo material suelto que pudiera quedar. 12. Retirar las señales de seguridad y dejar libre al tránsito.

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SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 103 DENOMINACIÓN: BACHEO PROFUNDO CON MEZCLA ASFÁLTICA Y MATERIAL GRANULAR.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la remoción y eliminación de la carpeta asfáltica deteriorada o que sea necesario romper para efectuar instalaciones y reparaciones subterráneas de servicios públicos, y del material de base y sub-base bajo ésta o su mejoramiento, en áreas relativamente reducidas y aisladas, seguida de la reposición de materiales apropiados y la colocación de una carpeta asfáltica ( de 4 cm. o más en profundidad) en coincidencia con los niveles de las superficies adyacentes.

PROPÓSITO: Corregir daños de los pavimentos flexibles que se originan por insuficiencia de las capas inferiores de base y sub-base, que ha generado la fatiga y fractura de la carpeta asfáltica, produciendo depresiones y/o baches notorios.

CRITERIO: Cuando estos daños aislados afecten el desplazamiento normal del tránsito, constituyendo depresiones que se perciben al circular sobre éstas, y en tanto que el área promedio de estos daños no exceda de 20 m2. o no cubra en total más del 30 % de la sección a reparar. Mayores extensiones corresponden a un proceso de rehabilitación o reconstrucción.

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 1 Camión de redilas 1 Calentador de asfalto 1 Rodillo liso de 1.5 a 3 Ton. o plancha vibratoria 2 Rompe pavimentos autopropulsados

2. Delimitar claramente las áreas a bachear en formas rectangulares o cuadradas extendidas 15 cm. de los borde del daño. 3. Demoler el pavimento existente en el área demarcada empleando los rompe pavimentos, comenzando a 15 cm. adentro del perímetro trazado.

4. Remover los fragmentos de la carpeta asfáltica con barretas, picos y palas y cargarlos en el camión para HERRAMIENTAS: Picos, palas, rastrillos, escobas, pisones, depositarlos en lugares autorizados. carretillas, elementos de seguridad, reglas de 5. Remover las capas de base y sub-base, verificar si madera. parte de estos materiales pueden ser reutilizados, mejorándolos con la adición de otros materiales. Cargar MATERIALES MAYORES: los materiales no apropiados en el camión y • Mezcla asfáltica en caliente o frío. transportarlos hasta zonas autorizadas para la eliminación • Asfalto rebajado o emulsión asfáltica. de desmonte. Descargarlos y distribuirlos uniformemente. • Carpeta por sistema de riego • Base hidráulica y/o subbase granular • Cemento Portland en caso de estabilización 6. Rectificar los bordes del área a reparar con cinceles o herramientas apropiadas que no produzcan mayor química despostillamiento o fisuración de la carpeta asfáltica existente. UNIDAD DE MEDIDA: m 3. (compactado). 7. Nivelar y uniformizar el fondo de la excavación, humedeciéndolo si es preciso; y compactar con la plancha PRODUCCIÓN PROM./DÍA: vibratoria o el rodillo liso, dando especial atención a las 2.3 áreas próximas al borde de la reparación. APROBADO POR: 8. Colocar el material granular nuevo seleccionado en capas que permitan su compactación adecuada, hasta FECHA: alcanzar el nivel previsto para apoyar la carpeta asfáltica. 9. Impregnar con asfalto la superficie del material de base y aplicar el riego de liga sobre ella y en los bordes de la carpeta asfáltica existente. 10. Colocar la mezcla asfáltica con el espesor suelto necesario para que una vez compactada quede al mismo nivel que la superficie de rodamiento. 11. Compactar las mezclas con el rodillo liso o plancha vibratoria, especial atención a las áreas próximas al perímetro del agujero. 12. Verificar la regularidad de la superficie, corregir si es preciso agregando mezcla. 13. Recoger todo el material suelto que quede. 14. Retirar las señales de seguridad y dejar libre al tránsito.

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 104 DENOMINACIÓN: SELLO ASFÁLTICO DE SUPERFICIE.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en el recubrimiento preventivo de áreas aisladas de una superficie asfáltica por medio de un riego asfáltico y de agregados. El espesor del sello coincide con el espesor del agregado (una sola capa).

PROPÓSITO: a) Evitar la filtración de agua hacia las capas inferiores a través de las fisuras existentes en el pavimento y controlar la evolución de esas fisuras impidiendo la introducción de partículas extrañas que pudieran restringir el movimiento natural causado por las variaciones de temperatura, motivando despostillamiento y desprendimiento de los bordes. b) Evitar la desintegración de la capa de rodamiento existente.

CRITERIO: a) Cuando el sistema de fisuras no ha llegado aún a convertirse en daños tipo piel de cocodrilo o en bloques separados. b) Cuando no se han producido asentamientos apreciables con relación a las áreas circundantes y su percepción por el tránsito aún es leve. c) Cuando los fondos disponibles no permitan el bacheo y/o reparación de áreas con fisuras en bloque o tipo piel de cocodrilo.

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Normas de Ejecución

COMPONENTE DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 3 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito. 2. Delimitar claramente el área a ser recubierta con el riego asfáltico.

3. Limpiar completamente la superficie señalada EQUIPO: extendiéndose por lo menos 50 cm. más a cada 1 Camión de redilas lado de esa área y eliminar el polvo. 1 Calentador de asfalto 1 Rodillo liso de 1.5 a 3 Ton. o plancha 4. Distribuir el asfalto líquido a presión sobre la compactadora superficie demarcada a la temperatura y proporción adecuada, procurando obtener una HERRAMIENTAS: Palas, carretillas, pisones de mano, escobas distribución uniforme. de fibras dura y ganchos, teteras térmicas, 5. Esparcir la arena sobre el área recién cubierta elementos de seguridad. con el material asfáltico. MATERIALES MAYORES: • Asfalto rebajado de fraguado rápido o 6. Efectuar no menos de 5 recubrimientos de emulsiones aniónicas o catiónicas de rotura toda el área con pasadas del rodillo o plancha compactadora. De no contarse con estos lenta. equipos, usar las ruedas traseras del camión de • Arena media. redilas. UNIDAD DE MEDIDA: 7. Retirar los elementos de seguridad, excepto m2. señales de velocidad restringida en zona de trabajo (15 k.p.h.) y dejar libre al tránsito. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 550 8. A las 24 horas barrer y recoger el exceso de arena, retirar señales de control de tránsito. APROBADO POR: FECHA:

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 105 DENOMINACIÓN: SELLO DE SUPERFICIE CON MORTERO ASFÁLTICO.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en el recubrimiento de una superficie asfáltica con un riego de mortero asfáltico, el mismo que está compuesto por una mezcla de emulsión, agregados pétreos, filler y agua. El espesor coincida con el material colocado por una sola pasada del distribuidor, que no debe exceder 1.2 cm.

PROPÓSITO: Evitar la filtración de agua hacia las capas inferiores a través de las fisuras existentes en el pavimento y controlar la evolución de esas fisuras impidiendo la introducción de partículas extrañas que pudieran restringir el movimiento natural causado por las variaciones de temperatura, motivando despostillamiento y desprendimiento de los bordes. Así mismo el sello evita temporalmente la desintegración de la capa de rodadura existente.

CRITERIO: a) Cuando el sistema de fisuras no ha llegado aún a convertirse tipo piel de cocodrilo o en bloques separados. b) Cuando no se han producido asentamientos apreciables con relación a las áreas circundantes y su percepción por el tránsito aún es leve.

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Operador de distribuidor de mortero. 2 Operadores 3 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito. 2. Delimitar claramente el área a tratar.

3. Limpiar la superficie a tratar. EQUIPO: 4. Colocar el mortero con el distribuidor. 1 Distribuidor de mortero NOTA: De acuerdo al criterio del ingeniero, 5. Compactar con rodillos neumáticos el mortero puede asignar compactador distribuido, de ser necesario. HERRAMIENTAS: Escobas o cepillos de hule, elementos de 6. Una vez transcurrido el tiempo de curado, limpiar la zona y retirar las señales de seguridad y seguridad. permitir el paso al tránsito. MATERIALES MAYORES: • Mortero asfáltico de especificaciones según el tipo de distribuidor. UNIDAD DE MEDIDA: m2. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: En función de la máquina distribuidora. APROBADO POR: FECHA:

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 106 DENOMINACIÓN: SELLO DE FISURAS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la limpieza y remoción del polvo y partículas sueltas que se encuentran en las fisuras aisladas que se producen en las superficies asfálticas y el subsiguiente rellenado de esas fisuras con productos asfálticos que puedan colocarse en condición fluida y que mantenga una consistencia elástica, adaptándose a eventuales movimientos en las fisuras.

PROPÓSITO: Evitar la filtración de agua hacia las capas inferiores del pavimento y prevenir el despostillamiento de los bordes de las fisuras por efecto de movimientos relativos, producidos por el tránsito o por la introducción de partículas extrañas que restrinjan los movimientos de dilatación y contracción debidos a cambios de temperatura. CRITERIO: a) Cuando las fisuras aisladas tengan un ancho mayor de 3 milímetros y existan probabilidades reales de que ocurran precipitaciones o flujo de agua sobre la calzada. b) Las fisuras en forma de malla o muy próximas, se tratarán bajo la actividad " Sello asfáltico se superficie".

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operarios 4 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 1 Camión de redilas 1 Compresor de aire 1 Calentador de asfalto

2. Identificar las fisuras que se van a sellar. 3. Eliminar el polvo y partículas sueltas del interior de las fisuras soplando con aire comprimido y repasando éstas con los ganchos. 4. Barrer toda la extensión de las fisuras en un ancho de 20 cm. a cada lado de éstas .

HERRAMIENTAS: Palas, carretillas, pisones de mano ,escobas de 5. Calentar el producto asfáltico de ser fibras duras y ganchos, teteras térmicas de 3 necesario. galones, elementos de seguridad y escobas de 6. Llenar la tetera térmica con la cantidad goma apropiada y usando este artefacto, verter el material asfáltico dentro de las grietas hasta que MATERIALES MAYORES: se llenen completamente. En fisuras de ancho de 3 a 5 mm. • Emulsión asfáltica de rompimiento medio o 7. Conformar el material sellante con la escoba asfalto rebajado de curado rápido. de goma, mientras permanezca fluido. • Arena fina En fisuras de ancho mayor a 5 mm. 8. Cubrir con arena las áreas tratadas y apisonar • Productos comerciales con caucho o látex ligeramente hasta absorber el exceso de asfalto. • Mortero asfáltico. UNIDAD DE MEDIDA: m2.

9. Recoger todo el material suelto que pudiera quedar.

PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 300

10. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

APROBADO POR: FECHA:

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 107 DENOMINACIÓN: BACHEO SUPERFICIAL DE PAVIMENTOS DE CONCRETO CON MEZCLAS ASFÁLTICAS.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en el bacheo superficial de las losas de concreto, cuando presenten daños superficiales como el descascaramiento, despostillamiento de juntas, peladuras u otros defectos, para lo cual se removerá el área deteriorada y se colocará una mezcla asfáltica.

PROPÓSITO: Restituir las características superficiales del pavimento de modo de evitar la formación de baches, así como el desprendimiento de fragmentos del pavimento, los cuales pueden crear un serio peligro al tránsito vehicular.

CRITERIO: a) Cuando se observan fisuras capilares que han formado malla y el descascaramiento de fragmentos es inminente. b) Cuando las peladuras existentes son de magnitud media a alta. c) Cuando se observa el despostillamiento de juntas de cualquier magnitud. d) Corregir los dislocamientos de magnitud media a alta.

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para el orientar al tránsito. 2. Delimitar las áreas de bacheo en formas rectangulares o cuadradas con lados paralelos al eje de la vía, extendidas de 15 cm. de los bordes del daño.

EQUIPO: 1 Camión de redilas 3. Cortar con la cortadora de discos los bordes 1 Cortadora de discos diamantados 2 Rompe pavimentos autopropulsados o definidos en una profundidad no menor de 25 mm. martillos neumáticos 4. Remover el concreto defectuoso hasta una 1 Compresor de aire profundidad no menor de 25 mm., empleando martillo 1 Calentador de asfalto neumático o rompe pavimentos autopropulsado liviano, y asegurándose de no dañar la estructura HERRAMIENTAS: Picos, palas, carretillas, cincel, comba, aledaña. escobas, rastrillos, reglas de madera. 5. Limpiar con aire comprimido o escobas el área expuesta del bacheo. MATERIALES MAYORES: • Mezcla asfáltica en frío o caliente. 6. Cubrir la superficie expuesta del bacheo con un • Carpeta por sistema de riego. • Asfalto rebajado de fraguado rápido a medio riego de liga y dejar curar de ser necesario. o emulsión asfáltica. 7. Colocar de ser necesario dispositivos para dar continuidad a las juntas existentes en el pavimento de UNIDAD DE MEDIDA: concreto. m3. (compactado). PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 2.3

8. Colocar la mezcla asfáltica con el espesor suelto necesario para que una vez compactada quede al mismo nivel que la superficie de rodamiento.

APROBADO POR: FECHA:

9. Compactar la mezcla con el rodillo liso o plancha vibratoria, dando especial atención a las áreas próximas al perímetro del bache. 10. Verificar la regularidad de la superficie, corregir si es preciso, agregando mezcla. 11. Recoger todo material suelto que pudiera quedar. 12. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 108 DENOMINACIÓN: BACHEO SUPERFICIAL DE PAVIMENTOS DE CONCRETO CON MEZCLAS DE CONCRETO.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en el bacheo superficial de las losas de concreto, cuando presenten daños superficiales como el descascaramiento, despostillamiento de juntas, peladuras u otros defectos, para lo cual se removerá el área deteriorada (en espesor mínimo de 6 cm) y se colocará una mezcla no asfáltica.

PROPÓSITO: Restituir las características superficiales del pavimento de modo de evitar la formación de baches, así como el desprendimiento de fragmentos del pavimento, los cuales pueden crear un serio peligro al flujo vehicular.

CRITERIO: a) Cuando se observan fisuras capilares descascaramiento de fragmentos es inminente.

que

han

formado

malla

y

el

b) Cuando las peladuras existentes son de magnitud media a alta. c) Cuando se observa el despostillamiento de juntas de cualquier magnitud. d) Corregir los dislocamientos de magnitud media a alta. e) Es recomendable no ejecutar este trabajo cuando la temperatura ambiente exceda 30°C.

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Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito. 2. Delimitar las áreas de bacheo en formas rectangulares o cuadradas con lados paralelos al eje de la vía, dando un esparcimiento de 15 cm. de los extremos del daño,

EQUIPO: 1 Camión de redilas 3. Cortar con la cortadora de discos los bordes 1 Cortadora de discos diamantados 2 Rompe pavimentos autopropulsados o definidos en una profundidad no menor de 25 mm. martillos neumáticos 4. Remover el concreto defectuoso hasta una 1 Compresor de aire profundidad no menor de 25 mm., empleando 1 Revolvedora para concreto martillo neumático o rompe pavimentos autopropulsado liviano, y asegurándose de no HERRAMIENTAS: Palas, carretillas, balanzas, cajones dañar la estructura aledaña. graduados, escobas, rastrillos, pulverizador 5. Limpiar con aire comprimido o escobas el área manual. expuesta del bacheo. MATERIALES MAYORES: 6. Cubrir la superficie expuesta del bacheo con un • Cemento Portland. mortero de arena/cemento, resina epóxica. • Grava triturada tamaño máximo 3/4". • Agua 7. Colocar dispositivos para formar las juntas • Arena extremas o para dar continuidad a las juntas • Mortero de resinas epóxicas existentes. • Premezclado de alta resistencia. UNIDAD DE MEDIDA: M3. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 2.0

8. Preparar la mezcla con la dosificación adecuada y vaciarla dentro de la cavidad distribuyéndola uniformemente. 9. Enrasar la superficie con las áreas circundantes y darle el acabado apropiado.

APROBADO POR: FECHA:

10. Rociar el compuesto químico para curado sobre la superficie del concreto o mortero nuevo. 11. Cuando el concreto o mortero haya endurecido lo suficiente cortar las juntas o retirar los moldes que forman la cavidad. 12. Recoger todo el material suelto que pudiera quedar. 13. Proteger las áreas reparadas durante el período fijado según las características de la mezcla de concreto. 14. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

109

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 109 DENOMINACIÓN: BACHEO PAVIMENTOS ASFÁLTICOS.

PROFUNDO

DE

PAVIMENTOS

DE

CONCRETO

CON

DESCRIPCIÓN: Consiste en la reparación de pavimentos de concreto que presentan daños tipo levantamiento, dislocamiento, hundimiento, fisuras en bloque, baches, para lo cual se prevé la remoción parcial o total de la losa en todo su espesor.

PROPÓSITO: Esta actividad consiste en evitar el riesgo en que se encuentran los usuarios debido al tipo y magnitud de falla existente en los pavimentos.

CRITERIO: Daños en el pavimento, cuya severidad causan un serio peligro al tránsito (levantamiento, hundimiento, baches, dislocamiento), o en todo caso, que los daños posibiliten un mayor deterioro del pavimento (fisuras en bloque, baches, losas subdivididas, fisuras en esquina).

110

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito. 2. Delimitar las áreas de bacheo en formas rectangulares o cuadradas con lados paralelos al eje de la vía, dando un esparcimiento de 15 cm. de los bordes del daño.

EQUIPO: 1 Camión de redilas 3. Cortar con la cortadora de discos los bordes 1 Cortadora de discos diamantados 2 Rompe pavimentos autopropulsados o martillos definidos en una profundidad no menor de 4 cm. o en todo el espesor de la losa. neumáticos 1 Compresor de aire 4. Romper el concreto defectuoso empleando 1 Calentador de asfalto martillo neumático, asegurándose de no afectar la estructura aledaña, o en todo caso levantar la HERRAMIENTAS: Picos, palas, carretillas, combas, escobas, totalidad o parte de la losa con dispositivos de izaje. rastrillos, reglas de madera. MATERIALES MAYORES:

5. Conformar el material granular subyacente a la

emulsión asfáltica. • Material granular para base, tamaño máximo 1".

6. Compactar el fondo de la excavación y conformar al nuevo material granular seleccionado, en capas hasta llegar al nivel requerido de la carpeta asfáltica.

losa o en todo caso eliminar el material si no es • Mezcla asfáltica en frío o caliente. adecuado en la profundidad conveniente. • Carpeta por sistema de riego. • Asfalto rebajado de fraguado rápido a medio o

UNIDAD DE MEDIDA: m 2. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 2.0 APROBADO POR: FECHA:

7. Impregnar con asfalto la superficie granular y colocar un riego de liga en las caras de la losa de concreto. 8. Colocar de ser necesario dispositivos para dar continuidad a la junta existente en el pavimento de concreto. 9. Colocar la mezcla asfáltica en el espesor suelto necesario para que una vez compactada quede al mismo nivel que la superficie de rodamiento. 10. Compactar la mezcla con rodillo liso o plancha vibratoria, dando especial atención a las áreas próximas al borde del área reparada. 11. Verificar la regularidad de la superficie, corregir si es preciso, agregando mezcla. 12. Recoger todo el material suelto que pudiera quedar. 13. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

111

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 110 DENOMINACIÓN: BACHEO CONCRETO HIDRÁULICO.

PROFUNDO

DE

PAVIMENTOS

DE

CONCRETO

CON

DESCRIPCIÓN: Consiste en la reparación de pavimentos de concreto que presentan daños tipo levantamiento, dislocamiento, fisuras en bloque, baches, para lo cual se prevé la remoción parcial o total de la losa en todo su espesor.

PROPÓSITO: Esta actividad consiste en evitar el riesgo en que se encuentran los usuarios debido al tipo y magnitud de falla existente en los pavimentos.

CRITERIO: Daños en el pavimento, cuya severidad causan un serio peligro al tránsito (levantamiento, hundimiento, baches, dislocamiento), o en todo caso, que los daños posibiliten un mayor deterioro del pavimento (fisuras en bloque, baches, losas subdivididas, fisuras en esquina).

112

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito. 2. Delimitar las áreas de bacheo en formas rectangulares o cuadradas con lados paralelos al eje de la vía, dando un esparcimiento de 15 cm. del perímetro del daño en el caso de reparaciones parciales.

EQUIPO: 1 Camión de redilas 1 Cortadora de discos diamantados 2 Rompe pavimentos autopropulsados o martillos 3. Cortar con la cortadora de discos los bordes neumáticos definidos en una profundidad no menor de 4 cm. o 1 Compresor de aire en todo el espesor de la losa. 1 Revolvedora HERRAMIENTAS: Picos, palas, carretillas, rastrillos, reglas de madera.

combas,

MATERIALES MAYORES: • Cemento Portland. • Grava triturada tamaño máximo 1". • Arena para concreto. • Compuesto para curado de concreto. • Base hidráulica o subbase.

4. Romper el concreto defectuoso empleando escobas, martillo neumático, asegurándose de no afectar la estructura aledaña, o en todo caso levantar la totalidad o parte de la losa con dispositivos de izare. 5. Conformar el material granular subyacente a la losa o en todo caso eliminar el material si no es adecuado en la profundidad conveniente.

UNIDAD DE MEDIDA: m 2.

6. Compactar el fondo de la excavación y conformar al nuevo material granular seleccionado.

PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 3.0

7. Preparación de los bordes del pavimento existente.

APROBADO POR:

8. Colocación o resane de barras pasadoras.

FECHA:

9. Preparación y colocación de la mezcla en el agujero. 10. Enrasar la superficie con las áreas circundantes y darle el acabado apropiado. 11. Rociar el compuesto químico para curado sobre toda la superficie del concreto nuevo. 12. Cuando el concreto haya endurecido lo suficiente, cortar las juntas o retirar los moldes que forman la cavidad. 13. Recoger todo el material suelto. 14. Proteger las áreas reparadas durante el periodo fijado según las características de la mezcla de concreto 15. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

113

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 111 DENOMINACIÓN: SELLADO DE FISURAS EN PAVIMENTOS DE CONCRETO.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en el sellado de fisuras existentes en los pavimentos de concreto, que afectan gran parte del espesor de las losas y comprometen la integridad de las mismas.

PROPÓSITO: Evitar la filtración de aguas superficiales hacia las capas inferiores del pavimento y prevenir el despostillamiento de los bordes de las fisuras por efecto de movimientos relativos; producidos por el tránsito o por la introducción de partículas extrañas que restrinjan los movimientos de dilatación y contracción debido a cambios de temperatura.

CRITERIO: Cuando las grietas aisladas tengan un ancho mayor de 3 mm. y exista alta probabilidad de que ocurran precipitaciones o flujos de agua sobre la calzada.

114

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 4 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 1 Camioneta o camión de redilas 1 Compresor de aire 1 Calentador de asfalto

2. Identificar las fisuras que se van a sellar. 3. Eliminar el polvo y partículas sueltas del interior de las fisuras, soplando con aire a presión y repasando estas con los ganchos. 4. Modificar las dimensiones de la fisura con una cortadora de discos de ser necesario.

HERRAMIENTAS: Palas, barretillas, pisones de mano, 5. Continuar con la limpieza de la junta con aire a escobas de fibras duras y ganchos, tetera presión. térmica de 3 galones, elementos de 6. Barrer toda la extensión de las fisuras en un ancho seguridad y escobas de goma. de 20 cm. a cada lado de éstas. MATERIALES MAYORES: 7. Aplicar un riego de impregnación en el interior de En fisuras de ancho de 3 a 10 mm. la fisura y dejarlo fraguar hasta que este pegajoso. • Emulsiones asfálticas • Cemento asfáltico o resinas epóxicas. 8. Preparar el material sellante seleccionado. En fisuras de ancho mayor a 10 mm. • Mezclas de cemento asfáltico con 9. Colocar el material sellante, teniendo el debido inertes. • Emulsiones asfálticas con aditivos de cuidado de que no sobresalga de la superficie de rodamiento. caucho o látex. • Materiales premoldeados. 10. Proteger el sellante para su apertura al tránsito • Morteros asfálticos. inmediato, colocando una capa de arena cuando se empleen sellantes calientes o laminas de papel UNIDAD DE MEDIDA: cuando se empleen sellantes fríos. m2. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 200

11. Recoger todo el material suelto que pudiera quedar.

APROBADO POR:

12. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

FECHA:

115

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 112 DENOMINACIÓN: RESELLADO DE JUNTAS DE PAVIMENTOS DE CONCRETO.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la reparación de juntas de pavimentos de concreto, mediante la reposición del material sellante que se haya vuelto quebradizo o inerte, o bien haya desaparecido completamente.

PROPÓSITO: Evitar la filtración de aguas superficiales hacia las capas inferiores del pavimento y prevenir el despostillamiento de los bordes de las juntas por la introducción de partículas extrañas que restrinjan los movimientos de dilatación y contracción debido a los cambios de temperatura.

CRITERIO: Cuando el material sellante se presente quebradizo con pérdida parcial del material sellante o cuando se observe la pérdida total del material sellante.

116

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 4 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 1 Camioneta o camión de redilas 1 Compresor de aire 1 Calentador de asfalto

3. Eliminar el polvo y partículas sueltas del interior de las juntas, soplando con aire a presión y repasando estas con los ganchos.

2. Identificar las juntas que se van a sellar o resellar.

4. Modificar las dimensiones de la juntas con una cortadora de discos de ser necesario. HERRAMIENTAS: Palas, carretillas, pisones de mano, escobas de fibras duras y ganchos, tetera térmica de 3 5. Continuar con la limpieza de la junta con galones, elementos de seguridad y escobas de aire a presión. goma. 6. Barrer toda la extensión de las juntas en un ancho de 20 cm. a cada lado de éstas. MATERIALES MAYORES: • Cemento asfáltico mezclado con material 7. Aplicar un riego ligero de asfalto en el inerte. • Emulsión asfáltica con aditivos de caucho o interior de la junta y dejarlo fraguar, hasta que este pegajoso. látex. • Materiales premoldeados. 8. Colocar el material de sostén del sellante. UNIDAD DE MEDIDA: 9. Preparar el material sellante seleccionado. m2. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 150

10. Colocar el material sellante, teniendo el debido cuidado de que no sobresalga de la superficie de rodamiento.

APROBADO POR: FECHA:

11. Proteger el sellante para su apertura al tránsito inmediato, colocando una capa de arena cuando se empleen sellantes calientes o laminas de papel cuando se empleen sellantes fríos. 12. Recoger todo el material suelto que pudiera quedar. 13. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 201 DENOMINACIÓN: BACHEO DE ACOTAMIENTOS.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en rellenar con material granular seleccionado, los baches y depresiones que existen en los acotamientos, contiguos al borde de la calzada o dentro de una zona que represente riesgo para los usuarios de la vía peatonal.

PROPÓSITO: Mejorar las condiciones de seguridad de los vehículos que transitan próximos al borde de la calzada y proporcionar mayor comodidad a los peatones en zonas de paraderos del transporte público. Evitar la formación de charcos de agua que promueven infiltraciones bajo el pavimento. Evitar la desintegración de los bordes del pavimento por falta de contención lateral.

CRITERIO: a) Cuando la diferencia de nivel entre el borde del pavimento y el acotamiento exceda 2 cm. b) Cuando existan charcos de agua o zonas evidentemente inestables que produzcan riesgos o incomodidad a los usuarios.

118

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 2 Operadores 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad. 2. Delimitar las áreas a bachear. 3. Secar los charcos que contengan agua si existieran.

EQUIPO: 4. Excavar el material excesivamente 1 Camión de redilas 1 Rodillo liso de 1.5 a 3 Ton. o planchas húmedo o suelto, cargarlo en el camión y transportarlo hasta las zonas autorizadas para vibratorias. la eliminación de escombros, descargarlo y esparcirlo uniformemente. HERRAMIENTAS: Palas, picos, pisones de mano, rastrillos, 5. Cuadrar las áreas a rellenar. baldes, carretillas. 6. Colocar el material seleccionado MATERIALES MAYORES: Material granular seleccionado para base convenientemente humedecido, en capas no mayores de 10 cm. y compactar con los hidráulica sin recubrimiento asfáltico. pisones de manuales y el rodillo o plancha vibratoria hasta conformar una capa densa y UNIDAD DE MEDIDA: firme. m3. •

PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 50

7. Nivelar con el borde del pavimento y áreas circundantes, perfilar y compactar.

APROBADO POR:

8. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

FECHA:

119

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 202 DENOMINACIÓN: NIVELACIÓN DE POZOS DE VISITA.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la adecuación de niveles de los pozos de visitas con los de la rasante existentes.

PROPÓSITO: Resolver la condición de riesgo al usuario que significan desniveles entre pozos de visita y rasantes, además de neutralizar las posibilidades de erosión y baches causados por bordes de pavimento no confinados.

CRITERIO: En todos los casos en donde el desnivel sea superior a ”.½

120

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 1 Operadores 4 Peones

1. Instalación de elementos de seguridad y control de tráfico. 2. Delimitación del área a demoler que involucre el marco de la tapa, extendiéndola hasta 20 cm .del borde del marco de la tapa.

EQUIPO: 1 Revolvedora de concreto. 1 Vibrador a gasolina. 1 Martillo neumático autopropulsado. 1 Camioneta pick up. HERRAMIENTAS: Palas, escobas, baldes, elementos seguridad, señalización, mangueras.

3. Proceder a la demolición del pavimento dentro del área demarcada con un martillo autopropulsado y herramientas, mínimo 10 cm. de profundidad. 4. Remover el marco y reacomodarlo en de concordancia con los niveles de rasante.

MATERIALES MAYORES: • Cemento. • Piedra triturada tamaño máximo ”. ½ • Arena. • Compuesto químico para curado. • Resina epóxica • Materiales asfálticos para bacheo superficial. UNIDAD DE MEDIDA: Pozo de visita.

5. Arriostrar el marco a fin de impedir desplazamiento. 6. Encofrado del área a concretar y preparar la superficie de contacto con epóxicos. 7. Colocación y compactación de la mezcla de concreto. 8. Proceder a curado químico. 9. Bacheo del pavimento alrededor del pozo.

PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 5 Unidades.

10. Limpieza y eliminación del material excedente.

APROBADO POR: FECHA:

11. Mantener el cierre del tránsito sobre el área hasta que el concreto adquiera la resistencia adecuada.

121

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 203 DENOMINACIÓN: ELIMINACIÓN DE ACUMULACIONES DE DESPERDICIOS.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad se refiere a la recolección y eliminación eventual de desperdicios y desmonte acumulados en los bordes de las calzadas y/o acotamientos de vías que no son atendidos por los servicios ordinarios de limpieza pública.

PROPÓSITO: Preservar la seguridad y salubridad pública y evitar obstrucciones en el sistema de drenaje superficial de la vía.

CRITERIO: En situaciones de emergencias creadas por interrupción de los servicios habituales de limpieza pública, cuando existan acumulaciones peligrosas que invadan la calzada y restringen la circulación y/o visibilidad o cuando sean conveniente complementar otras actividades con este trabajo. Cuando la presencia de escombros y basuras obstruya el drenaje libre de la calzada y favorece la totalidad de los sumideros y tubos de drenaje.

122

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 2 Choferes de camión 8 Peones

1. Colocar los elementos de seguridad y disponer la ubicación del señalador para orientar el tránsito.

EQUIPO: 2 Camiones de volteo.

2. Recoger la basura y escombro en los botes móviles.

3. Rastrillar y nivelar el área recogiendo los desperdicios en los botes de basura. HERRAMIENTAS: Picos, palas, rastrillos, botes de basura 4. Vaciar los botes en los camiones de volteo. móviles, elementos de seguridad. MATERIALES MAYORES: • • •

5. Transportar y eliminar tales desperdicios en zonas autorizadas para tal fin. 6. Retirar las señales y elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

UNIDAD DE MEDIDA: m3. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 50. APROBADO POR: FECHA:

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Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 204 DENOMINACIÓN: COLOCACIÓN PROVISIONAL DE TAPAS DE POZOS DE VISITAS.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en la restitución de las tapas de pozos de visita, que por razón de se destrucción o robo significa un riesgo potencial, por medio de tapas prefabricadas de concreto armado.

PROPÓSITO: Devolver a la vía las condiciones de seguridad al usuario evitando que se produzcan maniobras evasivas inesperadas y prevenir causas de restricción en el libre flujo de vehículos.

CRITERIO: En todos los casos de ausencia de capas y cuando el área de destrucción de la misma sea mayor al 10 %.

124

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 4 Peones

1. Colocar los elementos de seguridad y señalización.

EQUIPO: 1 Camioneta pick up.

3. Colocación de la tapa de concreto de reposición y fijación con mortero arenacemento, si fuera necesario.

HERRAMIENTAS: Carretillas , barretas. MATERIALES MAYORES: Tapas de concreto armado prefabricado. Cemento Portland. Arena

• • •

2. Retirar la capa existente deteriorada.

4. Transportar y eliminar tales desperdicios en zonas autorizadas para tal fin. 5. Retirar las señales y elementos de seguridad y dejar libre al tránsito.

UNIDAD DE MEDIDA: Unidad. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 10. APROBADO POR: FECHA:

125

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 205 DENOMINACIÓN: ELIMINACIÓN DE AGUAS ENCHARCADAS.

DESCRIPCIÓN: Remoción inmediata mediante sistema de bombeo o manual de toda acumulación de agua que por causas ajenas inunden notablemente el área de la vía ocasionando restricciones al libre tránsito vehicular.

PROPÓSITO: Devolver la continuidad del libre flujo en la vía y mantener las características friccionantes a la superficie de rodamiento que garanticen la seguridad del usuario.

CRITERIO: Se ordenará cuando el área comprometida signifique más del 10 % del área del tramo afectado, siendo este como máximo de 100 metros o cuando el espesor del agua acumulada sea mayor a 5 centímetros.

126

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 1 Operario 4 Peones

1. Identificación del área afectada.

EQUIPO: 1 Camión de redilas con remolque. 1 Pipa de 1500 gal. 1 Motobomba de 3".

4. Levar el agua hacia áreas verdes o pozos de desagüe, mediante canalización o el uso de motobombas.

2. Instalación de elementos de señalización. 3. Identificación del origen de la inundación.

5. Si no es posible lo anterior transportar el agua hacia la pipa mediante motobomba. HERRAMIENTAS: Escobas, baldes, elementos de seguridad, 6. Recoger los elementos de señalización y señalización, mangueras. dejar libre al tránsito. MATERIALES MAYORES: • •

UNIDAD DE MEDIDA: m3. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 10. APROBADO POR: FECHA:

127

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 206 DENOMINACIÓN: RECONSTRUCCIÓN DE GUARNICIONES DE CONCRETO.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en restituir las guarniciones destruidas, eliminando los elementos del elemento antiguo y reconstruyendo los tramos afectados con iguales características y alineamiento.

PROPÓSITO: a) Recobrar las condiciones de seguridad que provee la guarnición para los usuarios de la vía peatonal. b) Evitar daños o destrucción del pavimento por la carencia de la contención lateral que provee la guarnición. CRITERIO: a) Cuando la ausencia de la guarnición constituya un alto riesgo para los usuarios de la vía y los peatones. b) Cuando se adviertan signos del deterioro del pavimento como consecuencia de la falta de este elemento.

128

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camión 3 Operario 6 Peones

1. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar al tránsito.

EQUIPO: 1 Camión de redilas. 1 Revolvedora de concreto. 1 Tanque de agua de 50 gal. 1 Vibrador a gasolina

3. Demoler los restos de la guarnición destruida cargarlos y transportarlos a las zonas autorizadas para tal fin.

2. Delimitar las secciones a reponer y las dimensiones de la nueva guarnición.

4. Excavar las zanjas para fundación de la nueva guarnición..

HERRAMIENTAS: Palas, picos, barretas, combas de mano, 5. Preparar e instalar las cimbras, manteniendo carretillas, rastrillos, elementos de seguridad. los alineamientos y características originales. MATERIALES MAYORES: • Cemento. • Piedra triturada tamaño máximo 1". • Arena para concreto. • Acero ”. ½ • Compuesto químico para curado concreto. • Madera para cimbra.

6. Preparar e instalar las armaduras de refuerzos según especificaciones. 7.- Preparar los mezclas de concreto de cemento Portland, colocarlas en las cimbras de construidas, vibrando la mezcla para densificarla.

UNIDAD DE MEDIDA: m3.

8. Retirar las cimbras a las 48 horas, rectificar el acabado si es necesario, y cubrir con el compuesto químico para curado.

PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 200.

9. Recoger cualquier material suelto que pudiera quedar.

APROBADO POR:

10. Recoger los elementos de señalización y dejar libre al tránsito.

FECHA:

129

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 301 DENOMINACIÓN: SELLO ASFÁLTICO DE SUPERFICIE MECANIZADO.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en recubrir el área total de una superficie asfáltica, por medio de un riego de asfalto y de agregados.

PROPÓSITO: Evitar la infiltración de agua hacia las capas inferiores a través de las fisuras existentes en el pavimento y controlar la evolución de esas fisuras impidiendo la introducción de partículas extrañas que pudieran restringir el movimiento natural causado por las variaciones de temperatura, motivando despostillamiento y desprendimiento de los bordes, con lo cual se evita la desintegración de la capa de rodamiento existente.

CRITERIO: a) Cuando el sistema de fisuras no ha llegado aún a convertirse en piel de cocodrilo o en bloques separados. b) Cuando no se han producido asentamientos apreciables y su percepción por el tránsito aún es leve. c) Cuando los fondos disponibles no permiten la rehabilitación de la vía.

130

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 3 Choferes de camión 4 Operadores 10 Peones

1. Colocar elementos de seguridad.

EQUIPO: 1 Petrolizadora. 1 Barredora mecánica. 1 Tractor de tiro. 3 Camiones de volteo. 1 Espaciadora de agregados. 1 Rodillo neumático. HERRAMIENTAS: Escobas, rastrillos, carretillas, palas. MATERIALES MAYORES: • Asfalto rebajado o emulsión asfáltica. • Agregados. • Aditivos mejorados de adherencia. UNIDAD DE MEDIDA: m2. PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 10000.

2. Delimitar claramente el recubierta con la capa de sello.

área

hacer

3. Limpiar completamente la superficie a tratar. 4. Distribuir el asfalto a presión, a la temperatura y proporciones adecuadas, procurando obtener una distribución uniforme. 5. Esparcir el agregado sobre el área con asfalto inmediatamente luego de su aplicación, corregir las zonas no uniformes. 6. Efectuar no menos de 5 pasadas del rodillo neumático sobre el área tratada. 7.- Retirar elementos de seguridad, excepto señales verticales de velocidad restringida en la zona de trabajo y dejar libre al tránsito. 8. Después de 24 horas barrer y recoger el exceso de agregados, retirar señales de control de tránsito.

APROBADO POR: FECHA:

131

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 302 DENOMINACIÓN: REENCARPETADO DE PAVIMENTO CON MEZCLA ASFÁLTICA.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en colocar sobre la superficie del pavimento existente, previamente preparada, una capa de mezcla asfáltica.

PROPÓSITO: Restaurar las características superficiales y/o estructurales del pavimento, deteriorado por los diferentes agentes que influyen en el comportamiento del pavimento.

CRITERIO: Cuando sea necesario rehabilitar un pavimento, ya sea por presencia garantizada de daños de tipo superficial y/o estructural.

132

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 2 Cabo 7 Choferes de camión 8 Operadores 5 Peones

1. Delimitar la zona de trabajo.

EQUIPO: 1 Petrolizadora. 1 Barredora mecánica. 7 Camiones de volteo. 1 Pavimentadora. 2 Rodillos lisos 8 a 10 ton. 1 Rodillo neumático de 10 a 20 ton. HERRAMIENTAS: Carretillas, palas, rastrillos. MATERIALES MAYORES: • Mezcla asfáltica en caliente • Asfalto rebajado o emulsión asfáltica. UNIDAD DE MEDIDA: m3. (compactado). PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 160.

2. Colocar elementos de seguridad y ubicar al señalador para orientar el tránsito. 3. Preparar la superficie existente en base a bacheos, nivelantes u otras actividades menores, que se crea conveniente. 4. Limpiar completamente el área a reencarpetar, eliminando todo material suelto de las fisuras de severidad alta. 5. Aplicar el riego de liga empleando asfalto rebajado o emulsión asfáltica. 6. Una vez que el riego de liga se vuelva algo pegajoso, se esparcirá con la pavimentadora la mezcla asfáltica en el rango de temperatura adecuado. 7. Compactar la mezcla con los rodillos indicados, empezando con el rodillo liso luego el neumático, y al final nuevamente el liso. 8. Verificar el acabado de adicionando o retirando material.

la

mezcla,

APROBADO POR: FECHA:

9. Recoger todo material suelto que pudiera quedar. 10. Retirar las señales de seguridad y dejar libre al tránsito.

133

Manual de Conservación de Obras Viales

SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE VIALIDAD URBANA. ACTIVIDAD No.: 303 DENOMINACIÓN: PINTURA DE SEÑALIZACIÓN HORIZONTAL.

DESCRIPCIÓN: Esta actividad consiste en ejecutar el pintado de las franjas de señalización horizontal existentes en la calzada, las mismas que se han deteriorado por efecto del tránsito y condiciones climatológicas especialmente.

PROPÓSITO: Mantener la pintura de señalización horizontal con adecuadas características, de modo de posibilitar la correcta canalización y seguridad del tránsito vehicular.

CRITERIO: Cuando la perdida de parcial de pintura origina una banda poco visible. Esta actividad será considerada como periódica, debiéndose ejecutar una vez al año.

134

Normas de Ejecución

COMPONENTES DE LA ACTIVIDAD.

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN.

PERSONAL: 1 Cabo 1 Chofer de camioneta 1 Operador 6 Peones

1. Delimitar la zona a pintar.

EQUIPO: 1 Pinta rayas. 1 Camioneta.

4. Limpiar con escobas las áreas a pintar.

HERRAMIENTAS: Brochas, reglas, escobillas, escobas.

6. Utilizando la camioneta y el pinta rayas proceder a colocar la mezcla pintura-solvente.

MATERIALES MAYORES: • Pintura blanca de tráfico. • Solvente.

7. De ser necesario, dejar el tiempo adecuado para que permita el secado de la mezcla pintura-solvente empleada.

UNIDAD DE MEDIDA: m.

8. Retirar los elementos de seguridad y dejar libre al tránsito

2. Colocar elementos de seguridad. 3. Definir tipo de señal horizontal a efectuar.

5. Preparar la mezcla pintura-solvente.

PRODUCCIÓN PROM./DÍA: 6000 APROBADO POR: FECHA:

135

CAPÍTULO VIII. CONTROL DE CALIDAD. 1 GENERALIDADES. El control de calidad es un conjunto de actividades destinado a verificar la calidad del producto terminado y en base a los resultados obtenidos, aceptar o rechazar el producto. La inspección de los trabajos, el muestreo de materiales y las pruebas de laboratorio son procedimientos de control de calidad, destinados a hacer cumplir las especificaciones técnicas. Es a través de éstas que se establecen: • Los parámetros que definen el nivel de calidad. • Los procedimientos y equipos para lograrlo. • Los ensayes y su interpretación para comprobarlo.

Existen diversas razones de peso para justificar el control de calidad durante la ejecución de trabajos de mantenimiento de pavimentos: • El mantenimiento de las vialidades es una inversión importante, de parte de los

ciudadanos de una comunidad. Es decir, que el servicio que presentan los trabajos realizados a los usuarios, responda a las expectativas técnico-económicas que llevaron a su instrumentación. • El municipio, como cliente, debe conocer en que condiciones recibe la obra y si el precio

que está pagando por cada trabajo es adecuado a la calidad resultante cuando los trabajos so realizados por administración directa, valen los mismos conceptos siendo la propia empresa que los lleva a cabo, el primer interesado en lograr un buen resultado.

2 EL INGENIERO SUPERVISOR DE MANTENIMIENTO. El control de calidad recae principalmente en el Supervisor de los trabajos. El papel del Supervisor es el controlar, revisar, observar y registrar las actividades de mantenimiento en ejecución. Son funciones básicas del Supervisor: • Garantizar el cumplimiento de las especificaciones técnicas y las reglas del buen arte,

para el diseño y ejecución de los trabajos. • Efectuar la medición y valorizar los trabajos apropiados para su pago, y llevar un control

de la marcha de los mismos. • Registrar la información recopilada durante la etapa de ejecución, que será de utilidad en

el futuro para establecer la eficiencia y productividad de los procedimientos.

137

Manual de Conservación de Obras Viales

• Mantener una relación fluida entre el contratista y el cliente, a manera de asegurar la

mejor operación y eficiencia de los trabajos, para la comunidad. A tal efecto, el Supervisor cuenta con instrumentos legales y físicos para llevar a cabo con éxito sus funciones. Los instrumentos legales están constituidos por los documentos de licitación y las especificaciones técnicas, éstos componen la documentación del contrato, en la que debe existir una definición precisa de los trabajos, con especificaciones concisas y actualizadas y un medio flexible, apto para conducir con éxito los trabajos de mantenimiento, esencialmente diferentes a los de una construcción nueva. Los instrumentos físicos están constituidos por el laboratorio de materiales y los equipos de medición, actuando en forma armonizada con el Supervisor. Se espera de éste, preparación técnica, experiencia de obra, sentido común y ecuanimidad.

3 ORGANIZACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD. La mayoría de las actividades de mantenimiento requieren, por su naturaleza, un control permanente del Supervisor y con este criterio, han sido elaboradas las especificaciones técnicas. Esto implica una permanencia física en el lugar de trabajo, contrariamente a la práctica de limitar su participación en las instancias iniciales -para delimitar las áreas a reparary finales, para comprobar la calidad final, efectuar la medición y preparar la evaluación. Algunos principios básicos en los que se apoya el esquema de control permanente o integrado son: • El control de calidad antes y durante la ejecución permite corregir sobre la marcha

prácticas inapropiadas, evitando que se prolonguen las obras por reparar trabajos defectuosos inspeccionados ab destiempo. • Muchas etapas del proceso constructivo pueden vigilarse por simple observación,

resultando más sencillo y económico que un intenso muestreo y ensayes finales que puedan poner en evidencia dichos aspectos. Un ejemplo característico es el control de compactación de los bacheos, para el cual puede establecerse un número mínimo de pasadas de rodillo que asegure un nivel de compactación adecuado, en vez de tener que efectuar ensayes de densidad en cada uno de los baches. • Habiendo seguido las etapas constructivas, el Supervisor podrá eventualmente interpretar

las anomalías que puedan hallar en algunos resultados, que de otra manera resultarían siendo interrogantes. Esto es esencial en el desarrollo de "experiencia". • El control durante la ejecución y su aprobación por parte del Supervisor, facilita la

aceptación definitiva del producto al concluir los trabajos. El control posterior a la ejecución del trabajo deja como alternativa la no aceptación de lo construido, que no beneficia ni al contratista ni al cliente, originando conflictos. • El control integrado o en continuo, armoniza los recursos del contratista con los del

Supervisor, permitiendo comprobar la real aplicación de las exigencias. El Supervisor se orienta a asegurar la calidad de la obra y no a comprobar la mala calidad. 138

Control de Calidad

• El Supervisor no puede cambiar, revocar o suspender los requisitos de las

especificaciones, tampoco debe forzar al contratista a la aplicación de métodos rígidos, sino darle la posibilidad de acceder a nuevos procesos, que al fin se traducirán en adelantos de la técnica y en beneficios económicos, aunque siempre salvaguardando los requerimientos de calidad definidos en las especificaciones. El Supervisor tampoco debe caer en el riesgo de convertirse en Director de los Trabajos, tarea que recae sobre el Ingeniero a cargo de la obra, por parte del contratista. • El control de calidad comprende tanto materiales, equipos y procesos constructivos,

siendo necesario establecer los parámetros relevantes de cada actividad o etapa. La figura "Organización del Control de Calidad", muestra en forma esquemática el ordenamiento de las actividades del Supervisor y su relación con el control de calidad, durante la ejecución de un contrato de mantenimiento. En los siguientes párrafos se precisa el procedimiento de control propuesto. 3.1 Control de Materiales. El control de calidad comprende en primera instancia el control de provisión de los materiales necesarios. Esto lleva a diferenciar los mismos según quién y como los provee en dos categorías básicas: • Materiales locales, son aquellos suministrados y elaborados por el contratista, quien es

responsable de todo lo relativo al procesamiento y calidad final del producto. • Materiales comerciales, son aquellos suministrados por un proveedor responsable de su

procesamiento, aunque el contratista continúa siendo responsable de su calidad; éstos pueden ser elaborados a escala industrial como por ejemplo la provisión de cementos Portland, o bien en condiciones de producción limitada, en el otro extremo, como por ejemplo, el suministro de material granular por parte de las canteras comerciales que puedan existir en el municipio. Obviamente esta diferenciación tiene repercusión en el control de calidad y el Supervisor debe intensificar el control de aquellos elaborados en procesos no industriales, ya sean de origen local o comercial, donde se requiera una vigilancia de toda la cadena de producción. Una porción mayoritaria de las actividades de mantenimiento de pavimento involucra el uso de agregados pétreos. Por ende, es oportuno definir algunos conceptos básicos, que se refieren al control de producción de agregados pétreos. Las propiedades del material granular, como producto terminado de una explotación dependen: • Del banco o cantera del cual proceden (características petrográficas y mecánicas, intrínsecas

de la roca o grava explotada). • Del procedimiento y equipo utilizados para el procesamiento del material de la cantera. La

instalación deberá cumplir un número de funciones esenciales, como la reducción, trituración, eliminación de finos y clasificación, según sea el caso. 139

Manual de Conservación de Obras Viales

Esta diferenciación es importante porque en algunos casos pueden condicionar la aceptación de un banco o cantera, ya sea en forma total o parcial. En el cuadro 9.1, "Estudios para las características de Fuentes de Provisión de Materiales Granulares y Determinación de sus Propiedades", se indican los principales factores a considerar para la caracterización de los materiales granulares y la evaluación de canteras, en relación a diferentes posibilidades de uso. Las especificaciones proveen límites y exigencias para los diversos requerimientos. El cuadro es suficientemente explicativo para ilustrar que información debe requerirse de una cantera determinada para autorizar su uso. Un aspecto que puede llamar la atención se refiere al grado de uniformidad del material obtenido. Desde el punto de vista de utilización de un material, tan importante es la calidad como la homogeneidad del mismo. Las especificaciones introducen el concepto de "Fórmula de Obra" y establecen límites muy estrechos para la variación de las propiedades del material. El propósito es ser exigentes en la preparación de los materiales para facilitar el control de su puesta en obra, reduciendo significativamente las pruebas durante la ejecución de los trabajos (granulométricas y ensayes de compactación) manteniendo un mismo nivel de confianza. Por el contrario, no se prescriben los sistemas de procesamiento a emplear los que no solamente varían con el uso, sino también con las necesidades de cada banco en particular. Los fenómenos de segregación son con frecuencia causales de la obtención de un producto poco uniforme. Se entiende por segregación la tendencia de las partículas mayores a separase del resto del producto, o dicho de otra manera, la tendencia a clasificarse y separarse por tamaños, bajo ciertas condiciones de manipuleo. Éstas condiciones están presentes a lo largo de las distintas etapas del proceso constructivo: • Durante la elaboración, o procesamiento del material (a la salida de bandas transportadoras,

por ejemplo). •

Durante la ejecución de almacenamiento, cuando se emplean equipos inapropiados y/o bandas transportadoras que dejan caer el material desde gran altura. y,

•

Durante la puesta en obra (mayor variación puede esperarse cuando los materiales se proveen en estado seco).

Para garantizar el cumplimiento de las especificaciones, es conveniente como tarea de autocontrol del contratista o proveer o eventualmente a través de un laboratorio de materiales, la implantación de un programa de control que involucre: • El control de las plantas de procesamiento, a través de inspecciones periódicas que permitan

constatar el funcionamiento de equipos, uniformidad de alimentación de bandas transportadoras, permanencia de la calibración, estado de las mallas y zarandas, desgaste de las trituradoras, etcétera. • El muestreo y ensaye en laboratorio del material procesado en términos de granulometría.

Los resultados son vaciados en las gráficas de control, preparadas para apreciar rápidamente la secuencia de producción y las variaciones inherentes a ésta; se emplean gráficas de control de medida (promedio de las muestras obtenidas en un día determinado), o de rangos (diferencia entre el valor mayor y menor obtenido en un día determinado).

140

Control de Calidad

Este seguimiento permite diferenciar dos situaciones; los cambios de graduación se deben a una alteración del proceso de transportación/trituración, (desgaste de mandíbulas o mallas, etc.) en cuyo caso debe ajustarse el proceso de elaboración, los cambios se deben a modificaciones de material de origen, no imputables al proceso de extracción, en cuyo caso el procesamiento no permite corregirlos, se debe estudiar una nueva dosificación del material, notificando al Ingeniero Supervisor los cambios solicitados. Estos mismos conceptos se aplican a la elaboración de mezclas asiáticas que, por su importancia requieren un control continuo a través de un laboratorio de materiales. 3.2 Control de Ejecución. El control de ejecución de los trabajos se basa en un conjunto de tareas de control, las que se repiten con cierta frecuencia. Así, sin entrar en los detalles propios de cada actividad o trabajos, las frecuencias con que se realizan estas tareas de inspección se pueden dividir en: a) Inspección Única. Ciertas actividades requieren una sola inspección en circunstancias normales. Por ejemplo, la revisión del equipo del contratista, cuando llega por primera vez al sitio, a menos que el equipo no funcione apropiadamente o que una unidad haya sido reemplazada, normalmente no hay necesidad de revisar otra vez. b) Inspección en Punto Crítico. Una inspección de punto crítico, es esencialmente la que se lleva a cabo sólo una vez y que debe ser realizada en un momento específico en la secuencia de ejecución, antes que se lleve a cabo la siguiente etapa de ésta. Un ejemplo es la inspección de moldes y disposición de barras de acero, antes del colado del concreto, en trabajos de bacheado. En las especificaciones técnicas se indican algunas situaciones que, para continuar requieren de la aprobación del Supervisor. Es necesario entonces que el contratista de aviso anticipado para que el Supervisor proceda a efectuar la inspección del punto crítico; la falta de aviso puede considerarse como una infracción seria de las especificaciones, por parte del contratista. c) Inspecciones Intermitentes del Sitio. Muchas de las actividades pueden ser inspeccionadas y controladas adecuadamente a través de inspecciones casuales o regulares de los sitios donde se realizan, a medida que avanza el trabajo. d) Control Continuo. Debido a su naturaleza inherente, crítica o variable, algunas operaciones requieren la presencia plena del Supervisor. La colocación del concreto, la elaboración de mezclas asfálticas, son buenos ejemplos en los cuales, la inspección permanente es justificada. En el Cuadro 8.2 se señalan las principales actividades de control y el tipo de frecuencia con que deben ser llevadas a cabo. La lista incluye las tareas relevantes de las principales actividades de mantenimiento.

141

Manual de Conservación de Obras Viales

3.3. Muestreo y Pruebas de Laboratorio. Dentro de estos lineamientos generales, cabe hacer referencia también a las técnicas de muestreo para la aceptación tanto de materiales como de los procesos de ejecución. El muestreo es un proceso de selección de una parte o muestra, la cual, será utilizada para juzgar la tolerancia del lote, basadas en los resultados de una muestra, dependen en gran parte de: • Las técnicas de muestreo, es decir, los procedimientos para obtener y ensayar una muestra. • El tamaño de la muestra, número de muestras en relación con el grado de uniformidad del

proceso a controlar y el grado de confianza deseado. Errores y defectos en el muestreo pueden ser introducidos por una técnica de muestreo mal empleada. El muestreo casual o aleatorio, una técnica frecuentemente usada, incluye la selección de una muestra o de un área de trabajo de tal forma que, cada una de las partes tenga la misma oportunidad de ser escogida. Esta técnica de muestreo identifica defectos conocidos y desconocidos, ciclos y patrones de variación, con un rango inherente bajo. Mientras mas muestras se tomen, el riesgo de aceptar un material y/o un trabajo insatisfactorio se reduce. Sin embargo, a medida que se incrementa el número de muestras, también se incrementa el costo de las pruebas y el tiempo requerido para la realización de las mismas. De esta manera, la elección de la frecuencia de muestreo apropiada a manera de compatibilizar ambos aspectos, es una de las consideraciones más importantes. Factores que afectan la frecuencia y que deben tenerse en cuenta por el Supervisor son: • Variabilidad del producto, materiales con características de calidad o procesos constructivos

que sean muy variables de ser sometidos a muestreos más frecuentes. • Uso; materiales que cumplan una función crítica deben ser sometidos a un muestreo más

frecuente. • Experiencia previa; materiales o productos provenientes de una fuente que no ha sido usada

o aquellos que tienen una historia de no satisfacer los requisitos deben ser muestreados e inspeccionados más frecuentemente que aquellos que han demostrado en el pasado un buen funcionamiento. • Concordancia con las especificaciones; cuando por resultados de las pruebas, o por

inspección visual, se presuma que un producto pueda no estar de acuerdo con las especificaciones, esto indicará que es necesario ordenar un aumento en la frecuencia de muestreo. El muestreo culminará con las pruebas de laboratorio que permiten certificar el grado de cumplimiento de los materiales, previstos por las especificaciones. Todas estas pruebas deben estar directamente relacionadas con las especificaciones y deben realizarse en laboratorios calificados, de probada capacidad, ya sean éstos privados, de universidades o del municipio. En todos los casos el Supervisor y el laboratorio deben trabajar en forma conjunta. El laboratorio efectúa las pruebas, evalúa los resultados de éstas y provee asistencia técnica al Supervisor.

142

Control de Calidad

El Supervisor actúa como parte final de la inspección en el proceso de ejecución y juega un papel importante en detectar cambios en la calidad de los materiales y/o procesos constructivos; sabe que las pruebas están basadas en el tipo de muestreo. Por ende, Supervisor no puede delegar su responsabilidad en el laboratorio de materiales. Para asegurar la rapidez que requieren los trabajos de mantenimiento, es conveniente disponer el control de calidad en dos etapas. Durante la primera, al inicio de cada actividad, se intensificarán los controles y se definen los procesos de ejecución específicos para los equipos y cuadrillas empleadas. Una vez comprobada la eficiencia de éstos y aprobado el procedimiento, comienza una segunda etapa en la que se disminuyen significativamente los controles del laboratorio, a condición de que el proceso constructivo se ciña estrictamente a las condiciones aprobadas durante la etapa inicial. Existen diversas etapas constructivas que requieren efectuar un muestreo teniendo cada una de ellas objetivos diferentes. Típicamente pueden diferenciarse tres situaciones: • Durante los controles de producción de agregados y mezclas; se toman las muestras

directamente de la planta de procesamiento, a la salida o en los lugares especialmente diseñados para tal efecto. El objeto de estas es permitir la ejecución de pruebas destinadas al control de calidad, en particular a comprobar la uniformidad del material. • Durante la ejecución de los trabajos; estas muestras condicionan la aceptación del material

debiendo ser representativas de la mezcla o material distribuido, involucrando la segregación propia de esta actividad. Los lugares de muestreo se determinan al azar y, extrayendo las cantidades de material que se indican más adelante, se asegura tal representatividad. • Para la aprobación de materiales a almacenar en obra, suelen tomarse las muestras en las

fuentes de producción, en las unidades de transporte o bien de los almacenamientos. La toma de muestras efectuadas directamente de las unidades de transporte facilita el control, ya que permite relacionar el resultado de los ensayos con la fecha de ingreso y cantidad correspondiente a cada partida.

4 GUÍA DE PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIÓN DE TRABAJOS DE MANTENIMIENTO. Las normas de ejecución y los procedimientos constructivos definen, de una manera precisa, los materiales, equipos y procesos constructivos a emplear para llevar a cabo con eficiencia los trabajos de mantenimiento de pavimentos. El Supervisor debe tener pleno conocimiento de las mismas. Sin embargo, con la finalidad de facilitar la aplicación de éstas y de las técnicas de control de calidad, se ha elaborado la presente guía, que resume los aspectos más importantes que no deben escapar al control del Supervisor. El lugar, frecuencia y minuciosidad con que se haga la inspección, puede variar dependiendo de la actividad, el tipo de contrato, el tipo de especificación o el grado de cumplimiento demostrado por un Contratista y/o Proveedor de un determinado material. Obviamente, esta guía es complementaria -y no reemplaza- a las especificaciones técnicas de un determinado proyecto.

143

Manual de Conservación de Obras Viales

Se presenta un conjunto de preguntas claves a modo de guía o lista de supervisión, que orienta el control de las principales actividades de mantenimiento de pavimentos. Los controles se han separado en tres categorías: • Controles previos; llevados a cabo al inicio de los trabajos; generalmente se canalizan una

vez sin necesidad de repetirlos hasta que no varíen las condiciones iniciales. • Controles durante la ejecución; se realizan en forma repetitiva a lo largo del proceso de

construcción. • Controles finales y registros; se refieren a las tareas a llevar a cabo para la aprobación de

trabajos y para el archivo de la información técnica y contractual. A los elementos mencionados se añade una indicación del tipo de frecuencia y el lugar donde se llevan a cabo los controles, así como notas técnicas aclaratorias de interés para el Supervisor, explícitas en el rubro de observaciones e informada en una hoja complementaria. Se ha procurado en todos los casos proveer la información en forma de gráficas que faciliten una interpretación rápida. En todos los casos, mayores precisiones se deberán incluir en las especificaciones técnicas. La guía está destinada a su uso en el campo. Las guías de control de calidad que se incluyen a continuación se han ordenado, según el esquema siguiente: • Guías para control de calidad de provisión de materiales básicos (agregados pétreos,

mezclas asfálticas, mezclas de cemento Portland). • Guías para control de calidad de actividades de mantenimiento y que deben emplearse

juntamente con la o las guías correspondientes a los materiales específicos de cada actividad.

144

Control de Calidad

CUADRO 8.1 ESTUDIOS PARA LAS CARACTERÍSTICAS DE FUENTES DE PROVISIÓN DE MATERIALES GRANULARES Y DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LOS MISMOS.

Aspectos Principales a Evaluar.

1. IDENTIFICA -CIÓN DE LA CANTERA O FUENTE DE MATERIAL

de Subbase

aplica -ción. Base

para uso Asfalto

en Concreto

- Análisis petrográfico. a) Definir en Características - Granulometría. forma - Constantes físicas. primarias del preliminar las - Clasificación. material sin posibilidades - Humedad natural / procesar. de utilización Densidad in-situ. de mate-rial - Ensayo desde los compactación. puntos de - V.R.S. vista técnico y - Contenido de sales y económico sulfa-tos.

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- Volumen disponible. Características - Rendimiento. de la cantera. - Distancia de transporte. - Forma de explotación. - Estado de Determinar la a) Durabilidad. conservación del calidad del material (grado de agregado en alteración). relación a los - Abrasión: Desgaste usos “Los Ángeles”. previstos. - Ataque sulfato de sodio. Establecer las - Alterabilidad necesidades b) de proCaracterísticas térmica. cesamiento y de la superficie del - Equivalente de pautas para agregado. arena. su control en - Limpieza: polvo base a éstas, adherido. revisar la - Terrones de arcilla. conveniencia c) Grado de - Materia orgánica. de su uniformidad. utilización. - Control en cantera. - Control en planta Chanca-dora. - Control de acopios.

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Objetivo.

Características y Propiedades a Evaluar

Ensayos a Realizar

b)

2. CALIDAD DEL AGREGAD O.

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Manual de Conservación de Obras Viales

Aspectos Principales a Evaluar.

3. CARACTER ÍS TICAS FÍSICAS VINCULADA S CON EL PROYECTO DE MEZCLAS PA-RA BASES HIDRÁULICAS , REVESTIMI ENTOS ASFÁLTICOS Y CONCRETOS DE CEMENTO PORTLAND.

Objetivo.

Determinar las di-versas propiedades del agregado procesado de interés para el proyecto de las mezclas en las que se contempla su utilización y la necesidad eventual de incorporar aditivos u otros materiales correctores.

Características y Propiedades a Evaluar

a) Graduación.

b) Forma y textura de las partículas.

c) Pesos específicos.

d) Adherencia.

de Subbase

aplica -ción. Base

para uso Asfalto

en Concreto

- Tamaño Máximo. - Granulometría (vía seca/vía húmeda). - Forma de la curva granulo-métrica. - Módulo de fineza.

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- Forma. - Rugosidad superficial. - Porcentaje de caras fracturadas. - Cubicidad.

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Ensayos a Realizar

- Pesos específicos. - Absorción de agua y de as-falto. - Adherencia con asfalto.

146

Control de Calidad

CUADRO 8.2 FRECUENCIAS SUGERIDAS DE LAS PRINCIPALES ACTIVIDADES DE CONTROL

FRECUENCIA.

ACTIVIDAD DE INSPECCIÓN.

ÚNICAS.

- Revisar el equipo del contratista. - Inspeccionar el material en los establecimientos del proveedor para aprobar la fuente de estos materiales. - Inspeccionar las instalaciones de laboratorio y pruebas para dar la aprobación antes de su uso. - Revisar el trazo inicial, el error final y la topografía. - Revisar la topografía de la línea central y el estaqueado. - Revisión final de la textura y acabado de la superficie del pavimento. - Revisión final del acabado de las estructuras. - Revisión final del drenaje. - Revisión final de aceptación de las utilidades, alumbrado, etc. - Medida del trabajo para el pago. - Revisar los planos del montaje, los planos de armaduras provisorias, dibujos, etc.

PUNTO CRÍTICO.

- Inspeccionar la sub-base antes de colocar la base. - Inspeccionar la base antes de colocar la capa de rodadura. - Revisar la base antes de colocar la mezcla asfáltica o el concreto de cemento Portland. - Inspeccionar el encofrado, la armadura provisoria y el refuerzo antes de poner el concreto, etc. - Revisar todo el material a cubrirse antes de las operaciones de relleno. - Revisar las excavaciones antes de colocar el drenaje o las utilidades. - Revisar el apuntalamiento temporal antes de trabajar en excavaciones profundas. - Inspeccionar otros puntos críticos misceláneos en situaciones especiales.

INSPECCIÓN DE SITIO.

- Inspeccionar las estacas para la línea central de elevación. - Inspeccionar el material (agregados) para el relleno, lugar de acumulación. - Inspeccionar la remoción del suelo orgánico, acumulación y reemplazo. - Inspeccionar las operaciones de relleno y terraplén. - Inspeccionar estructuras misceláneas de drenaje, pozos de visita, sumideros, tuberías, etc. - Inspeccionar la subbase y la base, el nivel de la línea, contenido de humedad, etc. - Realizar pruebas y muestreos. - Revisar los requerimientos de seguridad, control de tránsito, arma-dura provisional, apuntalamiento de excavaciones, andamiaje, etc. - Inspeccionar el concreto durante su curación.

CONTÍNUO.

- Inspeccionar la producción de concreto en la planta. - Inspeccionar la planta de mezcla asfáltica durante la producción. - Inspeccionar la compactación de las mezclas asfálticas.

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Manual de Conservación de Obras Viales

EJEMPLO DE LISTA DE SUPERVISIÓN O GUÍA DE CONTROL DE CALIDAD. PROVISIÓN DE MEZCLA DE CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND. ETAPA 1 2

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ETAPA 7 8

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14 ETAPA 15

CONTROLES PREVIOS ¿El Contratista ha informado la fuente de origen de los materiales, la localización, tipo y características de la planta de elaboración del concreto? ¿Se inspeccionó el sitio para comprobar las características de la planta y la aptitud de las mismas? ¿Se verificaron los requerimientos de equipo que le son aplicables? ¿La planta es dosificadora o dosificadora/mezcladora? Definidas las características de resistencia y fraguado de la mezcla; ¿Los materiales cumplen los requerimientos de calidad? ¿Se han efectuado los estudios de dosificación? ¿Se ha comprobado que el concreto permite alcanzar las resistencias especificadas en el plazo estipulado? Los acopios de los agregados; ¿Están hechos adecuadam ente? ¿Se producen segregaciones? ¿Hay suficiente separación entre las pilas? Inspección de la planta de elaboración; ¿El sistema de medición de agua ha sido calibrado? ¿Las balanzas tienen la precisión correcta? ¿La unidad de mezclado -ya sean en la planta o sobre camión de transporte- es de capacidad suficiente? ¿El estado de sus paletas es satisfactorio? ¿Se han efectuado las coordinaciones necesarias para el suministro oportuno y eficiente de la mezcla? ¿ Se ha definido el camino que seguirán las unidades de transporte? CONTROLES DURANTE LA PROVISIÓN ¿Se han inspeccionado los camiones de transporte de la mezcla? La mezcla a su llegada a obra ¿tiene aspecto homogéneo? ¿El asentamiento se de los rangos establecidos? ¿Se efectúan los ensayos de asentamiento? En caso de -observarse anomalías ¿se han tomado las medidas necesarias? ¿Se ha prohibido la adición de agua a la llegada a obra? ¿Se ha rechazado el suministro de concreto fuera del rango de asentamiento establecido? ¿Se moldean regularmente los cilindros para el control de resistencia? ¿ Se prepara el número apropiado de cilindros para checar la resistencia a la compresión a las edades estipuladas (ver Nota 3)? ¿Los cilindros son identificadas con tizágrafa y colocadas en inmersión en agua hasta la fecha de ser ensayadas? ¿Los cilindros de obra son ensayadas en un laboratorio calificado a las edades estipuladas? ¿Se reciben con prontitud los informes? ¿Se informan las edades verdaderas corregidas por laboratorio según fecha de ensayo? ¿Se llevan gráficas de control? ¿Los resultados se encuentran dentro de los valores especificados? ¿El laboratorio de planta informa regularmente los ensayos de control de calidad? ¿Los resultados son congruentes con los obtenidos en cilindros de obra? ¿Se notificaron las eventuales anom alías o incongruencias? El suministro de material a obra, ¿se realiza racionalmente sin generar situaciones de riesgo para el tránsito y en el momento oportuno? ¿Los volúmenes suministrados son suficientes para las necesidades de manera de no tener que interrumpir el trabajo en un bache con un llenado parcial? Se lleva el registro de los volúmenes suministrados a obra, fecha y hora de remisión, extracción de muestras y preparación de cilindros? CONTROLES FINALES - REGISTROS ¿Se han vaciado los datos de volúmenes y calidad del concreto en los archivos de obra? OBSERVACIONES: 1) Punto crítico, toda vez que llega a obra un camión con concreto.

148

FRECUENCIA

LOCALIZACIÓN

Única

Obra

Única

Planta

Única

Planta

Única

Planta

Única

Planta

Única

Obra

FRECUENCIA Punto Crítico 1

LOCALIZACIÓN Obra y Planta

Punto Crítico

Obra

Punto Crítico

Obra

Punto Crítico

Obra

Intermitente.

Obra

Intermitente

Planta

Punto Crítico 1

Obra

Punto Crítico FRECUENCIA

Obra LOCALIZACIÓN

Continuo

Obra

Control de Calidad

PROVISIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS ETAPA 1

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18 19 ETAPA 20

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CONTROLES PREVIOS ¿El Contratista ha informado la fuente de origen de los materiales, la localización, tipo y características de la planta de asfalto que empleará para la producción de la mezcla? ¿Se inspeccionó el sitio para comprobar las características de la planta y la aptitud de las mismas? ¿Se comprobó si se trata de una planta de tipo discontinuo (por pistones),de tipo continuo (volumétrica) o de tipo tambor mezclador? ¿Se checaron los requerimientos de equipo que le son aplicables? ¿Los materiales cumplen las especificaciones? ¿Se han realizado ensayes de calidad respectivas? ¿Se han realizado los estudios de dosificación pertinentes? ¿Se ha suministrado toda la documentación correspondiente a la fórmula de Obra? ¿Ha definido con el Contratista/Proveedor los límites de tolerancia? ¿La fórmula de obra cumple todos los requerimientos especificados? Los acopios de agregados ¿están hechos adecuadamente? ¿Se producen segregaciones? ¿Hay suficiente separación entre las pilas? ¿El filler está suficientemente protegido de la intemperie? Inspección de la Planta de Asfalto ¿Se h an inspeccionado los silos de agregados fríos? ¿La descarga de agregados se produce normalmente? ¿Se ha verificado la abertura de las compuertas de los silos? ¿Las mallas de la unidad clasificadora de la planta, son las correspondientes a las indicadas por la calibración? ¿No hay roturas o excesivo desgaste? ¿Se pueden tomas muestras de agregados y de la mezcla en forma adecuada? ¿Se ha verificado la abertura de las compuertas de los silos? ¿El mat erial asfáltico cumple las especificaciones? ¿Se conoce su carta viscosidad-temperatura para establecer la temperatura de calentamiento del material? ¿Se mantiene controlada y estable la temperatura de calentamiento de los áridos durante la elaboración de la mezcla? ¿Todas las partes de la mezcladora están bien ajustadas y sin desgaste? ¿Se han efectuado las coordinaciones necesarias para el suministro eficiente y oportuno de la mezcla? ¿Se ha definido el camino que seguirán las unidades de transporte? ¿Se han inspeccionado los camiones de transporte de mezcla? ¿Se han ubicado e identificado cada unidad de transporte? CONTROL DURANTE LA PROVISIÓN ¿La mezcla a su llegada a obra tiene la temperatura especificada en la fórmula de Obra? ¿Se mantiene uniforme durante las entregas? ¿La mezcla tiene aspecto homogéneo? En caso de observarse anomalías, ¿se han tomado las medidas pertinentes? ¿Se toman muestras representativas en número suficiente? ¿Son realmente representativas (tamaño y lugar de extracción)? ¿Los ensayos de extracción de asfalto indican contenidos de ligante y gradaciones satisfactorias? ¿El laboratorio de planta informa regularmente los ensayos de control de calidad? ¿Se llevan gráficas de control? ¿Los resultados se encuentran dentro de las tolerancias de la Fórmula de Obra? La provisión de material a obra ¿Se realiza racionalmente sin generar situaciones de riesgo para el tránsito y en el momento oportuno? ¿Se lleva el registro de los volúmenes suministrados a obra, fecha y hora de remisión y extracción de muestras? CONTROLES FINALES - REGISTROS ¿El contrato contempla el pago por separado de la mezcla asfáltica? En caso afirmativo, ¿efectúa la medición de la mezcla provista y lleva un registro de volúmenes acumulados suministrados? ¿Se contempla la llegada a obra, repitiendo los registros indicados en (20)? ¿Se han vaciado los datos de volúmenes y calidad en los archivos de obra?

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FRECUENCIA

LOCALIZACIÓN

Única

Obra

Única

P. Asf

Única

P. Asf

Única

P. Asf.

Única

P. Asf.

Única

P. Asf.

Única

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Única

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Única

P. Asf.

Única

P. Asf.

Única

P. Asf.

Punto FRECUENCIA Punto Crítico

P. Asf. LOCALIZACIÓN Obra

Punto Crítico

Obra

Punto Crítico

Obra/P. Asf.

Inter Punto crítico

P. Asf Obra

FRECUENCIA

LOCALIZACIÓN

Punto crítico Punto crítico

P. As. Obra

Manual de Conservación de Obras Viales

REPARACIÓN DE BACHES CON MEZCLAS ASFÁLTICA (101)

ETAPA 1

CONTROLES PREVIOS ¿Se ha definido la modalidad de ejecución y los dispositivos para el control del tráfico durante la ejecución de los trabajos? ¿Se han dispuesto las señales y elementos de canalización? ¿Las condiciones del sitio son seguras para trabajadores y tránsito vehicular?

FRECUENCIA

LOCALIZACIÓN

Única

Obra

2

¿Se han definido las áreas a reparar? ¿Se han delimitado convenientemente de acuerdo a las instrucciones de diseño? ¿Los bordes son rectos?

Única

Obra

3

¿Se han definido las características de los materiales a emplear? (Ver Nota 1)

Única

Obra

4

¿El Contratista dispone de todos los equipos y herramientas requeridas para los trabajos? ¿Cumplen las especificaciones? De encontrarse alguna deficiencia ¿se ha ordenado su corrección antes de iniciar las tareas? CONTROLES DURANTE LA EJECUCIÓN

Única

P. Asf.

FRECUENCIA

LOCALIZACIÓN

Intermitente. Punto

Obra Obra

Intermitente.

Obra

Intermitente.

Obra

Intermitente.

Obra

Punto crítico

Obra

Intermitente.

Obra

Intermitente.

Obra

Crítico

Obra

Intermitente.

Obra

FRECUENCIA Continuo.

LOCALIZACIÓN Obra

Continuo.

Obra

Continuo.

Obra

ETAPA 5 6

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ETAPA 14

15 16

Tratándose de pavimentos flexibles, ¿se ha efectuado el tallado de la cavidad o diente para cuidar el recubrimiento asfáltico? ¿Se ha eliminado todo el material suelto en la superficie o alojado en fisuras y cavidades? ¿Se ha removido el material que pudiera encontrarse flojo, mediante una barrera? ¿Se ha efectuado la limpieza final con aire com primido? En pavimentos de concreto ¿se ha aplicado el riego de liga dentro de fisuras y cavidades? ¿Se han rellenado fisuras y cavidades con mezcla asfáltica fina o mortero asfáltico? ¿Se ha apisonado esto con energía? ¿Se ha pasado sobre la superficie preparada, el rodillo neumático múltiple? ¿El número de pasadas es adecuado? ¿Se ha aplicado un riego de liga con material apropiado, a la temperatura y dotación especificada? ¿Cubre más del 70% de la superficie? ¿No se observan excesos perjudiciales? ¿El extendido de la capa asfáltica de recubrimiento se realiza en los espesores especificados? ¿La compactación de la mezcla asfáltica se realiza con equipo apropiado? ¿Permite éste alcanzar una buena dosificación en el número de pasadas establecidas? ¿La textura es uniforme, cerrada y libre de segregación? ¿Se ha procurado empalmar el espesor de recubrimiento en correspondencia con los bordes de la reparación? ¿Se han efectuado las correcciones necesarias para mejorar el acabado del parche? Cuando se prescriba el uso de equipo mecánico, ¿la terminadora se desplaza a velocidad reducida, dejando una textura uniforme que sólo requiere pequeñas correcciones? ¿Se observan deficiencias en el extendido? ¿La terminación provee una compactación inicial aceptable? ¿La plancha de enrase mantiene una temperatura apropiada? ¿Se controla con frecuencia a los es pesores de extendido? CONTROLES FINALES - REGISTROS ¿Se han tomado las precauciones para mantener cerrado al tránsito las reparaciones? ¿Se han respetado los plazos estipulados para la habilitación al tránsito? ¿Los resultados de los ensayos de resistencia son compatibles con los requerimientos de la especificación? ¿Se han medido los trabajos ejecutados, para su pago? ¿Se ha reportado la información en los formatos correspondientes? ¿Se han llenado los registros correspondientes para archivo de información técnica y de costos?

OBSERVACIONES: 1) Complementariamente debe consultarse la lista de supervisión para provisión de mezclas asfálticas. 2) Punto crítico, requiere aprobación del Supervisor.

150

Control de Calidad

BACHEO SUPERFICIAL CON MEZCLA ASFÁLTICA ( 102 ) ETAPA 1

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ETAPA 6

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ETAPA 14

15 16

CONTROLES PREVIOS ¿Se ha definido la modalidad de ejecución y los dispositivos para el con trol del tráfico durante la ejecución de los trabajos? ¿Se han dispuesto las señales y elementos de canalización? ¿Las condiciones del sitio son seguras para trabajadores y tránsito vehicular? ¿Se han definido las áreas a reparar? ¿Se han delimitado conveniente ---mente de acuerdo a las instrucciones de diseño? ¿Los bordes son rectos? ¿Se han definido las características de los materiales a emplear? (Ver no ta 1) ¿El contratista dispone de todos los equipos y herramientas requeridas para los trabajos? ¿Cumplen las especificaciones? De encontrarse alguna deficiencia ¿Se ha ordenado su corrección antes de iniciar las tareas? ¿Se ha definido el procedimiento para la rotura y retiro de la carpeta as fáltica dañada? ¿Se ha definido el proceso constructivo, el número de pa sadas de los equipos que permitan asegurar la compactación específica? ¿Se han verificado los resultados con prueba de laboratorio? CONTROLES DURANTE LA EJECUCIÓN ¿Se han efectuado el corte de los bordes de la reparación mediante martillos reumáticos provistos de puntas planas? ¿Se han tomado las precauciones para obtener bordes rectas y verticales? ¿Se han efectuado la remoción de la carpeta asfáltica en todo el perímetro, sin dañar los bordes de la reparación y con mínima distribución de la base? ¿La base se encuentra en condición satisfactoria? ¿No se requiere saneamiento en profundidad? ¿Se ha recompactado firmemente la capa de base, empleando equipo -apropiado de acuerdo a especificaciones? ¿Se ha aplicado el riego de agua en la cantidad requerida? ¿El material bituminoso para impregnación de liga, cumpla las especificaciones respectivas? ¿Se conoce la temperatura de calentamiento para alcanzar la viscosidad apropiada? ¿El sistema de calentamiento permite mantenerla temperatura sin sobrecalentamiento? ¿La superficie a impregnar se encuentra limpia? ¿La aplicación del material bituminoso es uniforme y en la dotación especificada? ¿La impregnación ha curado adecuadamente al momento de colocar las capas asfálticas? ¿La distribución de la mezcla asfáltica se hace peleando hacia los bordes primero para minimizar la posibilidad de segregación? -¿Las capas asfálticas se extienden uniformemente en espesores menores de 7.5 cm.? ¿La compactación de las capas asfálticas se realiza con equipo adecuado, comenzando por los bordes, de acuerdo a la especificación? ¿El equipo y número de pasadas son adecuados? ¿La textura de pavimento es uniforme, libre de segregación y cerrada? ¿Se han alcanzado las densidades especificadas? ¿Se ha verificado el acabado del parche en relación a los bordes contiguos? ¿Se han efectuado las correcciones necesarias? Cuando se prescriba el uso de equipo mecánico, ¿la terminadora se desplaza a velocidad reducida, dejando una textura uniforme que sólo requiere correcciones? ¿Se observan deficiencias en el extendido? CONTROLES - REGISTROS ¿Se han tomado las precauciones para mantener cerrada al tránsito las reparaciones? ¿Se han respetado los plazos estipulados para la habilitación al tránsito? ¿Los resultados de los ensayes de resistencia son compatibles con los requerimientos de la especificación? ¿Se han medido los trabajos ejecutados, para su pago? ¿Se ha reportado la información en los formatos correspondientes? ¿Se ha llenado los registros correspondientes para archivo de información técnica y de costos?

FRECUENCIA.

LOCALIZACIÓN

Única

Obra

Única

Obra

Única

Obra

Única

Obra

Única FRECUENCIA

Obra LOCALIZACIÓN

Inter.

Obra

Punto crítico

Obra

Inter.

Obra

Inter.

Obra

Inter.

Obra

Inter.

Obra

Ínter.

Obra

Inter. FRECUENCIA.

Obra LOCALIZACIÓN

Continuo

Obra

Continuo

Obra

Continuo

Obra

OBSERVACIONES: 1) Complementariamente debe consultarse las listas de supervisión para provisión de mezclas asfálticas. 2) Punto crítico, requiere aprobación del Supervisor.

151

Manual de Conservación de Obras Viales

BACHEO PROFUNDO CON PAVIMENTO ASFÁLTICO (103) ETAPA 1

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ETAPA 6

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ETAPA 14

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CONTROLES PREVIOS FRECUENCIA ¿Se ha definido la modalidad de ejecución y los dispositivos para el con -trol de tráfico durante la ejecución de los trabajos? ¿Se han dispuesto las señales y elementos de canalización? ¿Las condiciones del sitio son seguras para Única trabajadores y tránsito vehicular? ¿Se han definido las áreas a reparar? ¿Se han delimitado convenientemente de acuerdo a las instrucciones de diseño? ¿Los bordes son rectos? Única ¿Se han definido las características de los materiales a emplear? (Ver Nota 1) Única ¿El Contratista dispone de todos los equipos y herramientas requeridas para los trabajos? ¿Cumplen las especificaciones? De encontrarse alguna deficiencia ¿Se Única ha ordenado su corrección antes de iniciar las tareas? ¿Se ha definido el procedimiento para la rotura y retiro del concreto da-ñado? ¿Se ha definido el proceso constructivo, el número de pasadas de los equipos que permitan asegurar la compactación especificada? ¿Se han verificado los Única resultados con pruebas de laboratorio? CONTROLES DURANTE LA EJECUCIÓN FRECUENCIA. ¿Se ha efectuado el corte de acuerdo con la especificación? ¿Se han tomado las precauciones necesarias para no dañar los bordes rectos de la reparación durante Inter. la operación de rotura? ¿Se ha efectuado la excavación hasta la profundidad especificada? ¿La condición de la fundación es aceptable o requiere saneamiento? Verificar que no existan Punto Crítico 2 puntos débiles ni húmedos ¿Se ha compactado firmemente la sub-rasante? ¿El material de base suministrado respon de a las exigencias establecidas? ¿Se produce segregación en la descarga? ¿El riego de agua luego de la distribución es uniforme y en el número de pasadas establecidas oportuna mente en (5)? En caso Inter. contrario, ¿se han realizado los controles de compactación? ¿Los espesores respetan los máximos establecidos en la especificación y los espesores de diseño? ¿El material bituminoso para impregnación y liga, cumple las especifica-ciones respectivas? ¿Se conoce la temperatura de calentamiento para al-canzar la viscosidad apropiada? ¿El sistema de calentamiento permite mantener la Inter. temperatura sin sobrecalentamiento? ¿La superficie se encuentra limpia? ¿La aplicación del material bituminoso es uniforme y en la dotación especificada? ¿La impregnación ha curado adecuadamente al momento de colocar las capas asfálticas? ¿La distribución de la mezcla asfáltica se hace paleando hacia los bordes primero para minimizar la posibilidad de segregación? ¿Las capas Inter. asfálticas se extienden uniformemente en espesores menores de 7.5 cm.? ¿La compactación de las capas asfálticas se realiza con equipo adecuado, comenzando por los bordes, de acuerdo a la especificación? ¿El equipo y número de pasadas son adecuados? ¿La textura del pavimento es uniforme, libre de Inter. segregación y cerrada? ¿Se han alcanzado las densidades especificadas? ¿Se ha verificado la fisura y enrase del parche en relación a los bordes continuos? ¿Se han efectuado las correcciones necesarias? Inter. Cuando se prescriba el uso de equipo mecánico. ¿La terminadora se desplaza a velocidad reducida, dejando una textura uniforme que sólo requiere pequeñas correcciones? ¿Se observan deficiencias en el extendido? ¿La terminadora provee Inter. una compactación inicial aceptable? ¿La plancha de enrase mantiene una temperatura apropiada? ¿Se controlan con frecuencia los espesores de extendido? CONTROLES FINALES - REGISTRADOS FRECUENCIA. ¿Se han tomado las precauciones para mantener cerrado al tránsito las reparaciones? ¿Se han respetado los plazos estipulados para la habilitación al tránsito? ¿Los resultados de los ensayes de resistencia son compatibles con los Continuo requerimientos de la especificación? ¿Se han medido los trabajos ejecutados, para su pago? ¿Se ha reportado la información en los formatos correspondientes? Continuo ¿Se han llenado los registros correspondientes para archivo de informa-ción técnica y de costos? Continuo

LOCALIZACIÓN

Obra

Obra Obra Obra

Obra LOCALIZACIÓN Obra

Obra

Obra

Obra

Obra

Obra

Obra

LOCALIZACIÓN

Obra

Obra Obra

OBSERVACIONES: 1) Complementariamente debe revisarse la lista de supervisión de provisión de mezclas asfálticas. 2) Punto crítico, requiere aprobación del Supervisor.

152

CAPÍTULO IX. PAVIMENTOS.

LINEAMIENTOS DE UN SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE

Las acciones de mantenimiento deben hacerse a través de un proceso sistematizado que conlleve a establecer un Sistema de Administración de Pavimentos. Debe considerarse que un Sistema de Administración de Pavimentos, como todo sistema administración, está fundamentado en un ciclo que comprende las etapas siguientes: - Planeación. - Programación. - Ejecución y Control. - Evaluación de Resultados / Retroalimentación. Este ciclo se acostumbra representarlo gráficamente por un circuito cerrado, esto indica que cada etapa o subsistema está basada en un proceso de evaluación y retroalimentación, en el cual al término de cada ciclo, luego de comparar los resultados obtenidos con las metas originalmente fijadas se reajustan los parámetros que son utilizados en la siguiente etapa de planeación, lo cual permite que todos los procedimientos se vayan perfeccionando progresivamente conforme se van repitiendo sucesivos ciclos del sistema con base en un mayor número de datos reales, como se explicó en el Capítulo Nº 2. El Sistema de Administración de Mantenimiento Vial debe tener implícito un Análisis de Factibilidad Técnico - Económico - Financiero y Ambiental, para evaluar lo más aproximado posible, el monto de las acciones que se requieran para el mejoramiento del pavimento de las vías. Las acciones propuestas para esta área específica están enfocadas a preservar las inversiones en la infraestructura vial y reducir los costos de operación de los vehículos. Aspectos a considerar: • Cobertura y tipos de pavimentos de la red de estudio, en los respectivos niveles de detalle. • Inventario de obras viales y calificación de la condición de la red en estudio. • Aforos de tránsito en las intersecciones y vías de la red. • Conocimiento de la plantilla del personal destinado a atender la conservación de la red vial,

así como comentar la capacidad y suficiencia de los recursos humanos para responder a la demanda actual de mantenimiento. • Cantidad y condición del equipo (pesado) y maquinaria dedicado a las actividades de

mantenimiento vial, con apreciación de su suficiencia para atender la demanda actual. • Un desglose de los costos anuales de mantenimiento y rehabilitación vial, comparando

presupuestos y gastos reales, con objeto de realizar programas anuales • Una apreciación de las actividades más frecuentes de mantenimiento vial, denotándose la

calidad y suficiencia de tales acciones. Con este fin, las actividades deben ser clasificadas

153

Manual de Conservación de Obras Viales

como mantenimiento reconstrucción

preventivo,

impacto

rutinario

y/o

periódico,

rehabilitación

y

• Identificación y calificación de bancos de materiales aptos para la explotación en la ejecución

de proyectos de Mantenimiento Vial, mejoramiento, rehabilitación, construcción y reconstrucción, refiriéndose a la información solicitada en los capítulos precedentes. • Apreciación de la suficiencia de la organización actual para administrar el mantenimiento de

la red vial primaria y secundaria, prestando atención especial a su capacidad institucional para planear, programar (a corto plazo), ejecutar y controlar programas integrados de mantenimiento, mejoramiento, rehabilitación, construcción y reconstrucción vial. • Cuantificación de los rezagos de obras de mantenimiento rehabilitación, y reconstrucción que

deben atenderse para que la red vial esté en condiciones adecuadas para conservarse mediante el programa anual de mantenimiento sistematizado, calculándose a la vez, el costo de tal programa anual.

154

BIBLIOGRAFÍA. 1.- "Manual para la Elaboración de Inventarios del Estado Funcional de Pavimentos"; Dr. Robert Katz, con la adecuación realizada por la M. en Ing. Gisela Márquez Barraza; Dirección General de Infraestructura y Equipamiento, SEDESOL; México, D:F:, agosto de 1993. 2.- "Estudio de Mantenimiento Vial"; M. en Ing. Gisela Márquez Barraza; Ing. Gerardo Ramírez Espinosa; Trabajo realizado para la elaboración de Términos de Referencia para Cd. Juárez; Dirección General de Infraestructura y Equipamiento, SEDESOL; México, D.F.; noviembre de 1993. 3.- "Catálogo de Deterioros en Pavimentos Flexibles de Carreteras Mexicanas"; Instituto Mexicano del Transporte, S.C.T.; Publicación Técnica Nº 21; Querétaro, Qro., 1991. 4.- "Catálogo de Fallas de Pavimentos"; Dirección General de Conservación, S.C.T.; México, D.F.; diciembre de 1984. 5.- "Materiales Asfálticos Utilizados en Pavimentación"; Domingo Sánchez Rosado; Dirección General de Servicios Técnicos; S.C.T.; México, D.F.; marzo de 1987. 6.- "Principles of Pavement Desing"; E: J: Yoder y M. W. Witczak; John Wiley and Sons; USA; 1975. 7.- "Instructivo de la S.C.T. para Calificar la Superficie de Rodamiento de Carreteras"; México, D.F. 8.- "Asphalt Overlays for Highway and Street Rehabilitation"; Asphalt Institute; Manual Series Nº 17; USA; 1983. 9.- "Thickness Design for Concrete Pavements, Subgrades, Subbases and Shoulder for Concrete Pavements"; Portland Cement Association, (PCA); Concrete Information; Paving Bureau; USA; 1966. 10.- "Concrete Pavement Design for Roads and Streets"; Portland Cement Association, (PCA); Concrete Information; Paving Bureau; USA; 1951. 11.- "Recomendaciones para la Construcción de Pavimentos y Bases de Concreto"; Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto, IMCYC; México, D.F.; 1989. 12.- "La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres"; A. Rico y H. Del Castillo; Limusa; México, D.F. 1997. 13.- "Normas para Construcción e Instalaciones"; S.C.T.; México, D.F. 1986. 14.- "Normas para Muestreo y Pruebas de Materiales, Equipos y Sistemas"; S.C.T., México, D.F. 1986.

155

Manual de Conservación de Obras Viales

15.- "El Enfoque de Sistemas en el Sector Transporte"; Sistema de Administración del Mantenimiento Vial; Dr. Robert Katz; División de Educación Continua, U.N.A.M.; septiembre de 1989, México, D.F. 16.- “Manual de Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales”; Ing. Osni Antonio Ferrari, Ing. Oscar Herrera Tellez y M. en Ing. Gisela Marques Barraza, Trabajo realizado para la SEDESOL en el Programa de Asistencia Técnica de 1994.

156

ANEXO DEFINICIÓN DE TÉRMINOS DE CONSERVACIÓN DE OBRAS VIALES. Para precisar el significado de algunos términos empleados en el Manual de Conservación de Obras Viales, se han formulado estas definiciones, según las consideraciones de los párrafos siguientes:

Afloramiento de Humedad.- Aparición de zonas húmedas en la superficie. Agrietamiento Parabólico.- Son grietas en forma de media luna que se forman en la carpeta asfáltica. Asentamiento.- Son áreas de pavimento, más bajas que las adyacentes. Azolve en Drenaje Superficial.- Es el arrastre del material suelto que tapa o azolva el drenaje superficial. Bacheo.- Es la reparación de las oquedades de la capa de rodamiento. Baches.- Son oquedades en la capa de rodamiento. Se deben a la desintegración de la carpeta y la base por mala calidad en los materiales inferiores, incluyendo las terracerías con alto contenido de agua. También, se puede deber a la presencia de grietas y calaveras que no fueron tratadas en forma adecuada y oportuna. Burbuja.- Son las ampollas de tamaño variable localizada en una superficie. Contaminación de Agregado.- Inclusión de materiales diferentes o ajenos a los agregados especificados. Corrimiento de la Carpeta Asfáltica.- Se debe a baja estabilidad de la mezcla, y sea por exceso de asfalto o por haberse usado un asfalto blando en zonas de alta temperatura; también se presentan en el carril de subida en tramos de fuerte pendiente y en curvas en las que los esfuerzos de tracción de los vehículos son muy grandes. Crecimiento de Hierbas a través de la carpeta.- Son las hierbas que crecen en las grietas de las losas o carpetas. Crestas.- Son montículos en sentido paralelo al eje del camino. Deformaciones de la Superficie de Rodamiento del Orden de 5 cm..- Se deben a mala calidad de la base o insuficiencia en el espesor del pavimento. Deformaciones Fuertes de la Superficie de Pavimento.- Se debe a insuficiente espesor o mala calidad de los materiales del pavimento, y mala calidad de las terracerías a menudo con una notable falta de compactación desde la construcción. Casi siempre se tiene la presencia de una gran cantidad de agua por falta de cunetas, sub-drenaje y otras obras para el control.

157

Manual de Conservación de Obras Viales

Las obras que fueron diseñadas para un volumen determinado de tránsito, que no se rehabilitan en forma oportuna y adecuada, cuando éste aumenta en forma considerable, también presentan este problema. Descarnado de la Carpeta.- Se debe al uso de aditivos inadecuados en las mezclas. Se presentan en zonas de fuertes esfuerzos horizontales provocados por el tránsito, o como en la zona de arranque y frenado, en avenidas o calles de ciudad. Descascarado de las Orillas.- Se debe a la presencia de partículas duras que se han introducido en las juntas de pavimentos rígidos por insuficiente calafateo y que les producen esfuerzos concentrados muy grandes. Desintegración de la Carpeta.- Es el deterioro en pequeños fragmentos con pérdida progresiva de materiales componentes. Se presenta en carpetas asfálticas antiguas, por oxidación del asfalto o en carpetas relativamente recientes con insuficiente contenido de asfalto; también se presenta en carpetas elaboradas con material pétreo deleznable, o entre las grietas si no se atienden en forma oportuna. Desplazamiento.- Son protuberancias prolongadas de longitudes considerables en la dirección del tránsito. Desprendimiento de Agregados.- Es la separación de los agregados gruesos de la carpeta asfáltica. Se deben a la desintegración de la carpeta y la base por mala calidad en los materiales inferiores, incluyendo las terracerías con alto contenido de agua. También se puede deber a la presencia de grietas y calaveras que fueron tratadas en forma adecuada y oportuna. Desprendimiento de Rocas.- Es el desprendimiento de rocas de los taludes sobre la vialidad, obstruyendo parcial o totalmente el flujo. Desprendimiento de Sello.- Es el desprendimiento de uno o varios sellos de la superficie de rodamiento. Efecto de Bombeo en Losas de Concreto.- Son las cavidades que se forman bajo las losas, que se llena de agua y de lodo y que brota por el paso de vehículos. Erosión.- Son agrietamientos que con el tiempo y acción del medio ambiente, va formando oquedades o canalizaciones que producen destrucción de los terraplenes. Escamado o Escarapelado.- Es la desintegración escamada o escarapelada de una superficie. Eyección de la Junta.- Es el material que sale por la junta de dilatación entre las losas de concreto adyacente. Expulsión de Finos.- Son los materiales finos que acumulados en la superficie de rodamiento en zonas adyacentes a las grietas. Exudación o Llorado del Asfalto.- Es el flujo de liberación del asfalto hacia la superficie de una carpeta asfáltica. 158

Anexo

Falla Estructural.- Se debe a que se terminó la vida útil del pavimento si es que la falla se presenta después de 25 años de construido, o a mal proyecto si es un pavimento reciente. Se presenta muy a menudo en calles o avenidas que sin haberse tomado en cuenta en el proyecto, se permite el paso de numerosos vehículos pesados. Se puede presentar en forma prematura en zonas con fuerte pendiente longitudinal y sub-bases naturales que se tubifiquen fácilmente con el agua que escurra bajo de la losa. Fractura.- Es un agrietamiento total en la losa de concreto que la separa en dos o más partes. Grietas de Reflexión.- Son grietas reflejadas en las carpetas asfálticas de los agrietamientos de las losas de concreto. Grietas Finas.- Son pequeñas fisuras superficiales muy próximas una con otra. Grietas Longitudinales a la Orilla de la Carpeta.- Este problema se presenta en terracerías, ya sea por contracciones que se presenten en ellas o por estar construidas en terrenos blandos, también puede deberse a que el tránsito se acerca mucho a las orillas cuando la carpeta cubre toda la corona de la vía, en cuyo caso no se tiene suficiente confinamiento lateral. También se presentan cuando las ampliaciones no se realizan en forma adecuada, con materiales sin compactación o sin anclaje adecuado con la parte antigua. Con el tiempo, a veces corto, estas grietas van apareciendo en la superficie de rodamiento propagándose hacia el centro. Grietas Longitudinales o Transversales Cercanas a las Orillas o en las Esquinas de la Losa.- Se debe que la losa se construye sobre material fino, y se presenta el fenómeno de bombeo, o sea que carece de sub-base, o a mala compactación de las capas inferiores incluyendo ésta última. Grietas Transversales.- Losas demasiado largas sin pasajuntas o sin armado continuo. Pueden ser fallas estructurales incipientes. Grietas o Agrietamiento.- Son fisuras en la losa de concreto o en la carpeta asfáltica. Grietas Piel de Cocodrilo.- Son grietas interconectadas formando pequeños polígonos que asemejan la piel de cocodrilo. Se debe a una carpeta de mala calidad o que ésta se colocó sobre una base con rebote; en caso de que la carpeta se haya elaborado con concreto asfáltico, esta falla se debe a que la base no se rigidizó en forma adecuada. Se presenta también en carpetas con asfalto oxidado. Indentación.- Es el encajamiento de objetos duros en la superficie de rodamiento. Produce el desgaste localizado en la superficie. Levantamiento de la Losa de Concreto.- Son desniveles transversales en las juntas de las losas. Marcado de Huella.- Impresión en relieve en la superficie de rodamiento. Obstrucción de Alcantarillas.- Es la invasión de hierbas que crece en las alcantarillas para el drenaje, obstruyendo el flujo de agua. 159

Manual de Conservación de Obras Viales

Ondulaciones (corrugaciones). Son crestas y valles alternados en una superficie. Pequeñas Deformaciones Transversales Rítmicas.- Esta falla, que es muy molesta al tránsito, se presenta cuando la base no está adecuadamente cementada, o que en definitiva se construyó con materiales inertes, y se debe a las deformaciones de esta capa, producidas por la vibración y esfuerzos tangenciales provocados por vehículos y se reflejan hacia la superficie de rodamiento; en caso de que ésta sea de concreto asfáltico, se agrieta muy poco después de abierta al tránsito. Presencia de Calaveras.- Las calaveras son huecos que se presentan en la superficie de rodamiento y que pueden llegar a ser muy numerosos; su tamaño no es mayor a 15 cm.. Se deben a una insuficiente calidad en la base o a carpetas con contenido de asfalto menor a óptimo o porque se coloca una carpeta sobre otra agrietada y calaverada, reflejándose en la nueva, las fallas de la anterior. Protuberancias.- Son montículos de considerables dimensiones desplazamiento de parte del cuerpo de la carpeta asfáltica.

formadas

por

lo

Pulido.- Son áreas lisas producidas por lo desgaste superficial acelerado. Resquebrajamiento.- Es el desmoronamiento del borde de la losa a nivel de la junta. Roderas o Canalizaciones.- Asentamiento o deformación permanente de la carpeta asfáltica en el sentido longitudinal debajo de las huellas o rodadas de los vehículos. Se presentan en la superficie de rodamiento, en zona de mayor incidencia de las ruedas de los vehículos: si son menores a 1 cm., se deben a deformación de la carpeta asfáltica; pero si son mayores se debe a una insuficiencia en la base, o esta no es de la calidad adecuada. Rugosidad.- Son las piedras duras que aparecen en relieve en una superficie por el desgaste de ésta. Superficie de Rodamiento Lisa.- Ese defecto se debe a exceso de asfalto en el riego de liga, en la mezcla asfáltica o en riego de sello. El exceso de asfalto por acción del tránsito se bombea hacia la superficie de rodamiento, provocando su alisamiento y aún se puede tener una capa de asfalto de 1 o 2 mm. en forma de nata. Esto es muy peligroso por que los vehículos derrapan con facilidad.

160

SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO XIII

Libro 3

Manual de Seguimiento y Control de Obras

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO INTRODUCCION

1

CAPITULO I.- ASPECTOS GENERALES DE LA SUPERVISION DE OBRAS 1 Objetivos 1.1 Objetivos generales 1.2 Objetivos específicos 2 Definición de términos 3 Propósito de los términos de referencia y de la propuesta tecnico-economica para supervisión de obras 4 Evaluación de las propuestas presentadas para asignación de obra 5 Marco de Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas 6 Componentes del proyecto ejecutivo 6.1 Ubicación y área de influencia 6.2 Componentes del proyecto ejecutivo 7 Características de la obra

5 5 5 6 6 7 7 8 16 16 17 18

CAPITULO II.- FUNCIONES, RESPONSABILIDADES Y OBLIGACIONES DE LA SUPERVISIÓN DE OBRA 1 La supervisión de obra 1.1 Objetivos de la supervisión de obra 1.2 Funciones de la supervisión de obra 1.3 Responsabilidades de la supervisión de obra 1.4 Obligaciones de la supervisión de obra 1.5 Sanciones a la supervisión de obra 1.5.1 Llamadas de atención oficiales 1.5.2 Aplicación de retenciones precautorias 1.5.3 Aplicación de sanciones definitivas 1.5.4 Rescisión administrativa 2 Reuniones periódicas de trabajo 3 Forma de pago 4 Cronograma de trabajo 5 Normatividad aplicable a los trabajos

19 19 19 20 21 22 24 24 24 25 25 26 27 28 28

CAPITULO III.- ACTIVIDADES DE LA SUPERVISION DE OBRA 1 Actividades preliminares 2 Control centralizado de la supervisión de obra 3 Organización de la obra 4 Inspecciones de obra

31 31 31 33 34

CAPITULO IV.- DOCUMENTOS DE SUPERVISIÓN Y CONTROL DE OBRA 1 Estimación de conceptos de trabajo de obra 2 Informes y reportes 3 Expediente de obra 3.1 Documentos básicos 3.2 Contenido del expediente de obra 3.2.1 Contrato de construcción 3.2.2 Planos de construcción 3.2.3 Especificaciones generales y particulares

45 45 47 56 56 57 57 57 58

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Manual de Seguimiento y Control de Obras Viales

3.2.4 Catálogo de conceptos de obra 3.2.5 Programa de trabajo y reprogramaciones autorizadas 3.2.6 Lista de precios de materiales básicos, relación de salarios y análisis de precios unitarios ordinarios y extraordinarios 3.2.7 Orden de inicio de obra 3.2.8 Certificado de propiedad del terreno, de requerirse 3.2.9 Bitácora de obra 3.2.10 Licencia y permisos de construcción, de requerirse 3.2.11 Memorias de cálculo y estudios de mecánica de suelos y geotécnicos 3.2.12 Estimaciones normales de obra 3.2.13 Estimaciones extraordinarias de obra 3.2.14 Estimaciones escalatorias de obra 3.2.15 Números generadores 3.2.16 Ordenes de modificación de obra 3.2.17 Archivo de obra 3.2.18 Acta de entrega-recepción de obra 3.2.19 Fianzas de cumplimiento y buen uso de anticipo 4 Productos a entregar 4.1 Registros y reportes de obra 4.2 Productos topográficos 4.3 Expediente de obra 4.4 Planos modificados del proyecto ejecutivo 4.5 Reporte fotográfico 4.6 Informe definitivo y ultimo 4.7 Finiquito de obra 5 Plazo de ejecución de los trabajos e integración de la propuesta 5.1 Programa de ejecución (barras) 5.2 Integración de la documentación para la propuesta técnico-económica

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CAPITULO V.- PERFIL QUE DEBERA REUNIR LA SUPERVISION DE OBRA 1 Equipo de trabajo 2 Técnicos especializados en trabajos y obras similares 3 Experiencia de la empresa supervisora 4 Solvencia moral y económica 5 Personal administrativo calificado

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INTRODUCCION Como consecuencia del gran crecimiento de población que han experimentado los centros urbanos del país, se ha presentado un incremento vehicular de forma acelerada, que genera actualmente problemas de índole social y económica, con la consiguiente demanda de la dotación de servicios públicos. Entre los servicios que se encuentran mayormente rezagados en cuanto a su implementación y en lo relativo a su regulación, están los sistemas de vialidad urbana cuyas deficiencias son notorias, debido fundamentalmente a que han sido adaptados para resolver la problemática del momento, sin tomar en cuenta las demandas adicionales que en un futuro se van a requerir debido a los incrementos poblacionales referidos anteriormente. Esta situación se refleja en graves congestionamientos viales, demoras excesivas en el transporte y traslado de personas y bienes, crecimiento de los niveles de contaminación ambiental, aumento en los costos de operación vehicular y finalmente, incremento en el número de accidentes viales, que en conjunto representan para los municipios afectados, un mayor desgaste tanto económico como social, para mantener la eficacia operacional de los mismos. Para resolver la problemática de los sistemas de vialidad y transporte urbano es primordial realizar el estudio integral que contemple todas y cada una de las áreas involucradas en los mismos, de manera que se identifiquen las causas que la originan y se propongan las mejores soluciones de forma inmediata con previsiones a corto, mediano y largo plazo, las cuales, al llevarse a nivel de proyectos ejecutivos, permitirán la construcción de las obras viales necesarias, la adquisición de equipos modernos de control y regulación del tránsito, la señalización adecuada y todas las modificaciones conducentes a lograr esta solución. A continuación veremos un diagrama que nos da un panorama mas claro para resolver esta problemática:

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PROCESO DE LAS ACCIONES DE VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO

NECESIDAD DE SOLUCIONAR LA PROBLEMATICA EN VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO

PREDIAGNOSTICO DE LA VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO

ACCIONES COMO ESTUDIOS PROYECTOS INSTRUMENTADAS POR LAS AUTORIDADES LOCALES

DETERMINACIÓN DE LA PROBLEMATICA, ASI COMO DE LAS ACCIONES INMEDIATAS, CORTO, MEDIANO Y LARGO PLAZO EN FORMA GENERAL

OBRAS QUE CUENTEN CON PROYECTO EJECUTIVO

TRAMITACIÓN DE RECURSOS ECONÓMICOS PARA LA GENERACIÓN DEL ESTUDIO INTEGRAL Y GENERACIÓN DE SUS TÉRMINOS DE REFERENCIA

PROCESO DE LICITACIÓN DEL ESTUDIO INTEGRAL

GENERACIÓN DEL ESTUDIO INTEGRAL DE VIALIDAD Y TRANSPORTE URBANO

ESTIMACIÓN DE LAS ACCIONES INMEDIATAS, CORTO, MEDIANO Y LARGO PLAZO EN SU CORRESPONDIENTE PRIORIDAD Y COSTO

TRAMITACIÓN DE RECURSOS ECONÓMICOS PARA LOS PROYECTOS EJECUTIVOS Y ESTUDIOS QUE SE DERIVEN DEL ESTUDIO INTEGRAL

PROCESO DE LICITACIÓN DE LOS PROYECTOS EJECUTIVOS

GENERACIÓN DE LOS ESTUDIOS, PROYECTOS EJECUTIVOS DE LAS ACCIONES INMEDIATAS, CORTO, MEDIANO Y LARGO PLAZO

TRAMITACIÓN DE RECURSOS PARA LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS O ACCIÓN, DERIVADAS DEL ESTUDIO Y/O PROYECTO

PROCESO DE LICITACIÓN DE LA OBRA O ACCIÓN, SUPERVISIÓN Y LABORATORIOS

EJECUCIÓN DE LA OBRA O ACCIÓN

Uno de los grandes problemas que enfrentan actualmente las obras de vialidad y transporte urbano es la falta de (o al menos una inadecuada) supervisión integral de las mismas que, por su trascendencia, requieren durante su proceso, así como la carencia de un control apropiado que contemple en forma equilibrada la disponibilidad y el manejo de los recursos humanos, económicos y administrativos.

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Introducción

La supervisión organizada y sistematizada de las obras viales, particularmente cuando se trata de aquellas que forman parte de un plan o programa, constituye un aspecto a considerar en forma prioritaria en la coordinación y control de las mismas, por la complejidad y variedad de factores que intervienen en su realización. El establecimiento de un conjunto de lineamientos que permitan llevar a cabo el control físico-financiero de una manera satisfactoria, es un requisito inherente a una adecuada administración de obra. Obvio es decir que, el aprovechamiento de la experiencia obtenida en aplicaciones sucesivas de un procedimiento implica generalmente una mejoría en el control y, consecuentemente, una superación en la calidad, tiempo y costo de las obras. El objeto básico de la supervisión de obras es garantizar que los proyectos destinados a construirse se realicen físicamente de acuerdo con los planos, especificaciones, normas de calidad requeridas, presupuestos y programas aprobados, y de conformidad con lo estipulado en los contratos celebrados para su construcción. La naturaleza y alcance de la supervisión depende de la magnitud y complejidad de los trabajos. El número y tipo de personal requerido para realizarla está, asimismo, determinado por las características propias de la obra. De acuerdo con la identificación de las necesidades, la supervisión deberá efectuarse preferentemente de manera continua, destacando que la labor de la misma es básicamente la de prevenir sucesos que implican desgastes adicionales de recursos económicos y de tiempo. A efecto de normar esta actividad, se presentan en este manual los lineamientos mínimos que deberán observarse, los cuales eventualmente podrán tomarse como base para la elaboración de los términos de referencia que formarán parte integrante del contrato de supervisión de obra.

OBJETO DEL MANUAL El objeto de este manual es proporcionar a los ingenieros encargados de llevar a cabo las obras de vialidad y transporte urbano un documento que contemple los lineamientos a los cuales deban apegarse para realizar una adecuada supervisión de ellas. El manual se subdivide en cinco capítulos. El Capítulo I contempla los aspectos generales de la supervisión de obras en donde se definen y enmarcan los objetivos de ésta dentro de la normatividad aplicable de la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas; se integra a la propuesta técnicoeconómica de la obra y a las componentes del proyecto ejecutivo; asimismo, se analizan y profundizan, desde un punto de vista general, los objetivos, funciones, responsabilidades y obligaciones de la supervisión de obras, entre otros temas. En el Capítulo II se analizan las actividades especificas que deberá desarrollar la supervisión desde la organización de la obra, su control, inspección y registro, hasta la integración de toda la información y su sistematización y ordenamiento en el llamado expediente de obra. El Capítulo III trata de los productos esperados que deberá entregar la supervisión de obra, durante y al finalizar su labor. En el Capítulo IV se contempla el programa de ejecución de los trabajos de supervisión que deberá adecuarse al programa físico de la obra. 3

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Por último, en el Capítulo V se analizan las características que deberá reunir la persona física o moral a quien se encarguen las labores de supervisión. Cabe señalar que el presente manual plantea en forma amplia, más no exhaustiva ni limitativa, los lineamientos para una adecuada supervisión de obras viales. Representa un primer intento en este sentido y es de desear que su lectura y aplicación sirva para guiar y orientar a las entidades responsables de la construcción, en la elaboración de los términos bajo los cuales se contratará, normará y realizará esta importantísima actividad, así como a las empresas supervisoras, consultoras y constructoras en el desarrollo de las labores inherentes a cada una de ellas. Como todo producto, este manual es susceptible de mejorarse y enriquecerse con las valiosas experiencias, comentarios y sugerencias que se hagan llegar.

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CAPITULO I.- ASPECTOS GENERALES DE LA SUPERVISION DE OBRAS. 1 OBJETIVOS. Los objetivos que se deberán obtener con la instrumentación de la supervisión en la construcción de las obras de vialidad y transporte urbano referidas anteriormente, se enmarcan dentro de dos grandes grupos, determinados de acuerdo a su importancia y a los beneficios directos que aportan a la población beneficiada, a saber: 1.1 Objetivos generales. Asegurar la calidad de la obra contratada, garantizando en lo posible, que ésta se encuentre adecuada al entorno urbano donde deba ejecutarse, sea la óptima de acuerdo a las características particulares de la zona y de la población beneficiada y esté estandarizada dentro de las normas vigentes de calidad establecidas por las Dependencias normativas. Representar a la Dependencia en todo lo relativo a la supervisión de la obra, apoyándola en la dirección y coordinación de la misma, dando cumplimiento estricto a sus objetivos y prioridades, para efectos de toma de decisiones encaminadas a la conclusión de la vialidad supervisada. Verificar, revisar y efectuar el completo seguimiento de los trabajos contratados, en los aspectos técnicos, administrativos y financieros, para ejecutarlos de conformidad con los Términos de referencia y con las condiciones contractuales correspondientes, con apego a la metodología establecida por la Dependencia contratante y por las diversas Dependencias normativas involucradas. Informar a la Dependencia de forma continua y periódica, sobre el avance, problemática y soluciones implementadas durante todo el periodo de ejecución de la obra referida, de manera que mediante la implementación de los canales de comunicación adecuados, se puedan obtener resultados precisos en el menor tiempo posible a efecto de reducir en lo posible, los periodos de ejecución de la obra contratada. Llevar el control de informática de la obra, tales como bitácoras de obra, archivo de documentos contractuales, comunicados, oficios, minutas, adendos, conciliaciones, etc., con la finalidad de integrar un expediente del desarrollo de la misma, el cual deberá entregar a la Dependencia a la conclusión de los alcances referidos. Verificar el cumplimiento de los tiempos de ejecución de la obra, controlando constantemente el cumplimiento preciso del cronograma de trabajo en el aspecto físico, financiero, de entregas parciales, de utilización de personal y de maquinaria. 1.2 Objetivos específicos. La Supervisión de Obra deberá llevar el control de la bitácora, la cual será considerada como uno de los principales documentos del desarrollo de la misma, y en la que deberán plasmarse todas las incidencias de importancia, así como las modificaciones o cambios substanciales, las cuales no tendrán ninguna validez para efectos de la Dependencia, si es que una solicitud no se 5

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origina en el tiempo preciso o si no existe respuesta concluyente de parte de la Supervisión de Obra. Representar a la Dependencia en las cuantificaciones, conciliaciones o valoraciones de obra, asegurando siempre para la Dependencia, las mejores condiciones de negociación que tengan como finalidad aumentar la calidad y reducir los costos, dentro de lo posible técnica y administrativamente. Interrelacionar a la obra, a los laboratorios y a la Contratista, con la Dependencia contratante y con las Dependencias involucradas en el avance y conclusión exitosa de la misma.

2 DEFINICION DE TÉRMINOS. Para los efectos del presente manual, se entenderá por:

a) Gobierno: El Gobierno del Estado. b) Dependencia: La entidad contratante de la obra y de la supervisión. c) Normatividad: La Ley de Adquisiciones y Obras Públicas del Estado o la Federal, según d) e) f) g) h) i)

j) k)

sea la que norme de acuerdo al origen de los recursos para la ejecución de la obra, y las demás aplicables, en todo lo inherente a contratos para la ejecución de obra pública. Supervisión: Persona moral o física contratada por la Dependencia para verificar y controlar la calidad, el costo y el cumplimiento de los plazos y condiciones establecidas contractualmente y en los términos de referencia. Contratista: Persona moral o física designada para ejecutar o realizar la obra. El término incluye a los representantes legales, técnicos, y subcontratistas de la misma. Subcontratista: Persona física o moral que, mediante contrato directo con la Contratista, se encarga de la ejecución de una o varias partes de los trabajos, proporcionando solamente la mano de obra o proveer los materiales y/o equipos de construcción requeridos. Obra: Los trabajos motivo del contrato celebrado entre la Dependencia y la Contratista, los cuales deberán cumplirse en su totalidad, de acuerdo a los términos de referencia y a las cláusulas contractuales firmadas y aceptadas por la Contratista. Proyecto: Conjunto de documentos que definen la obra y de acuerdo a los cuales deberá ejecutarse la misma. El proyecto comprende planos, especificaciones, presupuesto, normas, recomendaciones, etc. Programa de Trabajo Físico y Financiero: Representación gráfica y esquemática de las relaciones y de la distribución de las actividades físicas y financieras necesarias para la ejecución de la obra, mostrando sus fechas de inicio y término, así como las erogaciones por periodo, de acuerdo a rendimientos reales de mano de obra y equipo, y al programa de inversiones y avance de obra. Beneficiarios: Municipio, población o sector beneficiado directamente con la ejecución de la obra contratada. Bitácora de Obra: Memoria de la construcción y documento oficial en que se asienta en forma cronológica y descriptiva, la marcha progresiva de los trabajos y sus pormenores.

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Aspectos Generales de la Supervisión de Obras

3.

PROPOSITO DE LOS TERMINOS DE REFERENCIA Y DE LA PROPUESTA TECNICO ECONOMICA PARA SUPERVISION DE OBRAS.

El propósito de elaborar unos términos de referencia adecuados para la supervisión de obras es el de obtener la definición de las funciones específicas de la Supervisión de Obra, estableciendo claramente sus atribuciones, obligaciones y responsabilidades, con el objeto principal de lograr la uniformidad de resultados en la entrega del producto contratado; y de igual forma, implementar las medidas y acciones, siempre apegadas a lo establecido en ellos, a efecto de lograr el cumplimiento total de los alcances técnicos en tiempo y forma, para que de conformidad con lo que marca la normatividad vigente, se dé cumplimiento a los lineamientos legales que para estos casos se encuentran debidamente determinados. Entre los objetivos de este Manual está el de servir como base para la elaboración de los términos de referencia que formarán parte integrante del contrato de Supervisión de Obra. La presentación de la propuesta técnico-económica de la Supervisión de Obra, deberá formalizarse a efecto de dar cumplimiento a lo que para estos casos marca la normatividad en lo relacionado a asignación de los servicios relacionados con la Obra Pública; asimismo, servirá de base para la evaluación económica que quedará a cargo de la Dependencia, corrigiendo la propuesta presentada, si es el caso, para que ésta quede conformada financieramente de acuerdo a los lineamientos establecidos, cubriendo todos los requerimientos que marquen los términos de referencia y documental y técnica, con lo que marca la normatividad de la Dependencia. Y por último, será el punto de partida para las estimaciones que de conformidad con el avance físico de los trabajos de la propia Contratista presente la Supervisión de Obra, la cual autorizará, si es lo procedente, el personal designado por la propia Dependencia para estas funciones. La integración de los términos de referencia y de la propuesta técnico-económica de la Supervisión de Obra, se constituye en la base de revisión y pago sobre los cuales la Supervisión y la Dependencia, analizarán y evaluarán, tanto los avances de la obra, como la formulación de estimaciones para su pago correspondiente; también las evaluaciones periódicas de la problemática que se presente en todas las etapas y componentes de la misma, así como la aplicación de retenciones y sanciones por incumplimiento, si así fuera el caso. De manera indicativa, más no limitativa ya que lo aquí descrito deberá complementarse con la experiencia y conocimientos de la propia Supervisión de Obra, en este documento se plantean los procedimientos mínimos que se deberán observar para dar cumplimiento efectivo a las labores y a las responsabilidades de la misma, encaminadas siempre a lograr para la Dependencia, las mejores condiciones de ejecución en cuanto a la calidad y al costo estimado.

4.

EVALUACION DE LAS PROPUESTAS PRESENTADAS PARA ASIGNACION DE OBRA.

En cumplimiento con lo establecido, la designación de la Contratista ejecutante de la obra, en la mayoría de los casos y siempre de conformidad con lo determinado por la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, se realizará mediante convocatoria pública, aplicando todo el procedimiento establecido por la misma a efecto de obtener las mejores condiciones económicas y técnicas para tal designación.

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Una vez presentadas las propuestas técnicas para la ejecución de la obra, la Dependencia determinará si requiere el apoyo de la Supervisión de Obra designada, a efecto de evaluar las propuestas referidas para determinar las que deberán desecharse por no cumplir técnicamente con los requerimientos establecidos por la misma; y de igual forma procederá para la evaluación de las propuestas económicas, a fin de determinar la propuesta idónea de la Contratista que presente la garantía más amplia de cumplimiento al menor costo posible y que además se encuentre elaborada de conformidad con los términos de referencia para la ejecución de la obra, con apego a lo que establece la normatividad vigente aplicable y de acuerdo a los lineamientos internos de la propia Dependencia. En última instancia, será el personal designado por la Dependencia, quien deberá decidir la adjudicación y dé a conocer la asignación de la obra, previo análisis y dictamen de soporte en que fundamenten sus criterios, para proceder a la contratación e inicio oficial de la ejecución de la obra motivo del concurso. Los argumentos en los que la Dependencia fundamentará su decisión, se basarán en criterios de economía, eficacia, imparcialidad y honestidad, con la finalidad de garantizar al Estado las mejores condiciones de contratación; que le aseguren el cumplimiento de los términos contractuales, la calidad del proyecto, el costo determinado y el cumplimiento de todos los alcances en los plazos establecidos, aceptados y ofertados por la Contratista. Para lo anterior y en plena observancia de lo que para estos casos determina la normatividad, se deberá levantar el dictamen interno correspondiente a la adjudicación, en el que deberán plasmarse ampliamente los criterios anteriormente descritos, para que posteriormente se levante el acta de adjudicación y sea notificada la Contratista de la determinación tomada por la Dependencia.

5.

MARCO DE LEY DE OBRAS PÚBLICAS Y SERVICIOS RELACIONADOS CON LAS MISMAS.

A continuación se mencionan algunos artículos (extractos) que nos servirán para darnos una idea clara y concisa de la normatividad de esta Ley:

TÍTULO PRIMERO DISPOSICIONES GENERALES CAPÍTULO ÚNICO

Artículo 1º .- La presente Ley es de orden público y tiene por objeto regular las acciones relativas a la planeación, programación, presupuestación, contratación, gastos, ejecución y control de las obras públicas, así como de los servicios relacionados con las mismas, que realicen: VI. Las entidades federativas, con cargo total o parcial a fondos federales, conforme a los convenios que celebren con el Ejecutivo Federal, con la participación que, en su caso, corresponda a los municipios interesados. No quedar comprendidos los fondos previstos en el capítulo V de la Ley de Coordinación Fiscal.

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Aspectos Generales de la Supervisión de Obras

Artículo 4º .- Para los efectos de esta Ley, se consideran como servicios relacionados con las obras públicas, los trabajos que tengan por objeto concebir, diseñar y calcular los elementos que integran un proyecto de obra pública; las investigaciones, estudios, asesorías y consultorías que se vinculen con las acciones que regula esta Ley; la dirección o supervisión de la ejecución de las obras y los estudios que tengan por objeto rehabilitar, corregir o incrementar la eficiencia de las instalaciones. Asimismo, quedan comprendidos dentro de los servicios relacionados con las obras públicas los siguientes conceptos: V. Los trabajos de coordinación, supervisión y control de obra; de laboratorio de anälisis y control de calidad; de laboratorio de geotecnia, de resistencia de materiales y radiografías industriales; de preparación de especificaciones de construcción, presupuestación o la elaboración de cualquier otro documento o trabajo para la adjudicación del contrato de obra correspondiente;

Artículo 7º .- El gasto para las obras públicas y servicios relacionados con las mismas se sujetará, en su caso, a las disposiciones específicas del Presupuesto de Egresos de la Federación, así como a lo previsto en la Ley de Presupuesto, Contabilidad y Gasto Público Federal y demás disposiciones aplicables.

TÍTULO SEGUNDO DE LA PLANEACIÓN, PROGRAMACIÓN Y PRESUPUESTACIÓN CAPÍTULO ÚNICO Artículo 17.- En la planeación de las obras públicas y de los servicios relacionados con las mismas, las dependencias y entidades deberán ajustarse a: I. II.

III.

Lo dispuesto por la Ley General de Asentamientos Humanos. Los objetivos y prioridades del Plan Nacional de Desarrollo y de los programas sectoriales, institucionales, regionales y especiales que correspondan, así como a las previsiones contenidas en sus programas anuales, y Los objetivos, metas y previsiones de recursos establecidos en los presupuestos de egresos de la Federación o de las entidades respectivas.

Artículo 20.- Las dependencias y entidades estarán obligadas a considerar los efectos sobre el medio ambiente que pueda causar la ejecución de las obras públicas con sustento en la evaluación de impacto ambiental prevista por la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente. Los proyecto deberán incluir las obras necesarias para que se preserven o restituyan en forma equivalente las condiciones ambientales cuando éstas pudieren deteriorarse y se dará la intervención que corresponda a la Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca, y a las dependencias y entidades que tengan atribuciones en la materia.

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TÍTULO TERCERO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE CONTRATACIÓN CAPÍTULO PRIMERO GENERALIDADES Artículo 27.-Las dependencias y entidades, bajo su responsabilidad, podrán contratar obras públicas y servicios relacionados con las mismas, mediante los procedimientos de contratación que a continuación se señalan: I. II. III.

Licitación Pública. Invitación a cuando menos tres personas, o Adjudicación Directa.

Artículo 28.- Los contratos de obras públicas y los de servicios relacionados con las mismas se adjudicarán, por regla general, a través de licitaciones pública, mediante convocatorias públicas, para que libremente se presenten proposiciones solventes en sobre cerrado, que será abierto públicamente, a fin de asegurar el estado las mejores condiciones disponibles en cuanto a precio, calidad, financiamiento, oportunidad y demás circunstancias pertinentes, de acuerdo con lo que establece la Ley.

Artículo 33.- Las bases que emitan las dependencias y entidades para las licitaciones públicas se pondrán a disposición de los interesados, tanto en el domicilio señalado por la convocante como en los medios de difusión electrónica que establezca la Contraloría, a partir del día en que se publique la convocatoria y hasta, inclusive, el sexto día natural previo al acto de presentación y apertura de proposiciones, siendo responsabilidad exclusiva de los interesados adquirirlas oportunamente durante este período, y contendrán en lo aplicable como mínimo, lo siguiente: IV.- Señalamiento de que será causa de descalificación el incumplimiento de alguno de los requisitos establecidos en las bases de la licitación, así como la comprobación de que algún licitante ha acordado con otro u otros elevar el costo de los trabajos, o cualquier otro acuerdo que tenga como fin obtener una ventaja sobre los demás licitantes;

Artículo 36.- La entrega de proposiciones se hará en dos sobres cerrados que contendrán, por separado, la propuesta técnica y la propuesta económica. La documentación distinta a las propuestas podrá entregarse, a elección del licitante, dentro o fuera del sobre que contenga la técnica.

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TÍTULO CUARTO DE LOS CONTRATOS CAPÍTULO PRIMERO DE LA CONTRATACIÓN Artículo 45.- Para los efectos de la Ley, los contratos de obras públicas y de servicios relacionados con las mismas podrán ser de tres tipos: I.- Sobre la base de precios unitarios, en cuyo caso el importe de la remuneración o pago total que deba cubrirse al contratista se hará por unidad de concepto de trabajo terminado; II.- A precio alzado, en cuyo caso el importe de la remuneración o pago total fijo que deba cubrirse al contratista será por los trabajos totalmente terminados y ejecutados en el plazo establecido. III.- Mixtos, cuando contengan una parte de los trabajos sobre la base de precios unitarios y otra, a precio alzado.

Artículo 37.- El acto de presentación y apertura de proposiciones se llevará a cabo en dos etapas, conforme a lo siguiente: I.- En la primera etapa, una vez recibidas las proposiciones en sobres cerrados; se procederá a la apertura de la propuesta técnica exclusivamente y se desecharán las que hubieren omitido alguno de los requisitos exigidos; V.- En la segunda etapa, una vez conocido el resultado técnico, se procederá a la apertura de las propuestas económicas de los licitantes cuyas propuestas técnicas no hubieren sido desechadas, y se dará lectura al importe total de las propuestas que cubran los requisitos exigido. Por lo menos un licitante, sí asistiere alguno, y dos servidores públicos presentes rubricarán el catálogo de conceptos, en el que se consignen los precios y el importe total de los trabajos objeto de la licitación. Se señalarán lugar, fecha y hora en que se dará a conocer el falló de la licitación; esta fecha deberá quedar comprendida dentro de los cuarenta días naturales siguientes a la fecha de inicio de la primera etapa, y podrá diferirse, siempre que el nuevo plazo fijado no exceda de veinte días naturales contados a partir del plazo establecido originalmente para el fallo, y

Artículo 38.- Las dependencias y entidades para hacer la evaluación de las proposiciones, deberán verificar que las mismas cumplan con los requisitos solicitados en las bases de licitación, para tal efecto, la convocante deberá establecer los procedimientos y los criterios claros y detallados para determinar la solvencia de las propuestas, dependiendo de las características, complejidad y magnitud de los trabajos por realizar.

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Artículo 40.- Las dependencias y entidades procederán a declarar desierta una licitación cuando las propuestas presentes no reúnan los requisitos de las bases de la licitación o sus precios no fueren aceptados, y expedirán una segunda convocatoria.

Artículo 46.-Los contratos de obras públicas y servicios relacionados con las mismas contendrán, como mínimo. Lo siguiente: I.- La autorización del presupuesto para cubrir el compromiso derivado del contrato y sus anexos; II.- La indicación del procedimiento conforme al cual se llevó a cabo la adjudicación del contrato; III.- El precio a pagar por los trabajos objeto del contrato. En el caso de contratos mixtos, la parte y su monto que será sobre la base de precios unitarios y la que corresponda a precio alzado; IV.- El plazo de ejecución de los trabajos determinado en días naturales, indicando la fecha de inicio y conclusión de los mismos, así como los plazos para verificar la terminación de los trabajos y la elaboración del finiquito referido en el artículo 64 de esta Ley, los cuales deberán ser establecidos de acuerdo con las características, complejidad y magnitud de los trabajos; V.- Porcentajes, números y fechas de las exhibiciones y amortización de los anticipos que se otorguen; VI.- Forma y término de garantizar la correcta inversión de los anticipos y el cumplimiento del contrato: VII.- Plazos, forma y lugar de pago de las estimaciones de trabajos ejecutados y, cuando corresponda, de los ajustes de costos; VIII.- Penas convencionales por atraso en la ejecución de los trabajos por causas imputables a los contratistas, determinadas únicamente en función de los trabajos no ejecutados conforme al programa convenio, las que en ningún caso podrán ser superiores, en su conjunto, al momento de la garantía de cumplimiento. Las dependencias y entidades deberán fijar los términos, forma y porcentajes para aplicar las penas convencionales; IX.- Términos en que el contratista, en su caso, reintegrará las cantidades que, en cualquier forma, hubiere recibido en exceso por la contratación o durante la ejecución de los trabajos, para lo cual se utilizará el procedimiento establecido en el artículo 55 de este ordenamiento; X.- Procedimiento de ajuste de costos que deberán ser el determinado desde las bases de la licitación por la dependencia o entidad, el cual deberá regir durante la vigencia del contrato; XI.- Causales y procedimientos mediante los cuales la dependencia o entidad podrá dar por rescindido el contrato en los términos del artículo 61 de esta Ley; XII.- La descripción pormenorizada de los trabajos que se deban ejecutar, debiendo acompañar como parte integrante del contrato, en el caso de las obras, los proyectos, planos, 12

Aspectos Generales de la Supervisión de Obras

especificaciones, programas y presupuestos; tratándose de servicios, los términos de referencia, y XIII.- Los procedimientos mediante los cuales las partes, entre sí, resolverán las discrepancias futuras y previsibles, exclusivamente sobre problemas específicos de carácter técnico y administrativo que, de ninguna manera, impliquen una audiencia de conciliación. Para los efectos de esta Ley, el contrato, sus anexos y la bitácora de los trabajos son los instrumentos que vinculan a las partes en sus derechos y obligaciones.

CAPÍTULO SEGUNDO DE LA EJECUCIÓN Artículo 53.- Las dependencias y entidades establecerán la residencia de obra con anterioridad a la iniciación de las mismas, la cual deberá recaer en un servidor público designado por la dependencia o entidad, quien fungirá como su representante ante el contratista y será el responsable directo de la supervisión, vigilancia, control y revisión de los trabajos, incluyendo la aprobación de las estimaciones presentadas por los contratistas. La residencia de obra deberá estar ubicada en el sitio de ejecución de los trabajos.

Artículo 54.- Las estimaciones e los trabajos ejecutados se deberán formular con una periodicidad no mayor de un mes. El contratista deberá presentarlas a la residencia de obra dentro de los seis días naturales siguientes a la fecha de corte para el pago de las estimaciones que hubiere fijado la dependencia o entidad en el contrato, acompañadas de la documentación que acredite la procedencia de su pago; la residencia de obra para realizar la revisión y autorización de las estimaciones contará con un plazo no mayor a quince días naturales siguientes a su presentación. En el supuesto de que surjan diferencias técnicas o numéricas que no puedan ser autorizadas dentro de dicho plazo éstas se resolverán e incorporarán en la siguiente estimación. Las estimaciones por trabajos ejecutados deberán pagarse por parte de la dependencia o entidad, bajo su responsabilidad, e un plazo no mayor a veinte días naturales, contados a partir de la fecha en que hayan sido autorizadas por la residencia de la obra de que se trate.

Artículo 59.- Las dependencias y entidades podrán, dentro de su presupuesto autorizado, bajo su responsabilidad y por razones fundadas y explícitas, modificar los contratos sobre la base de precios unitarios y mixtos en la parte correspondiente, mediante convenios, siempre y cuando éstos, considerados conjunta o separadamente, no rebasen el veinticinco por ciento del monto o del plazo pactados en el contrato, ni impliquen variaciones sustanciales al proyecto original, ni se celebren ara eludir en cualquier forma el cumplimiento de la Ley o los tratados.

Artículo 60.- Las dependencias y entidades podrán suspender temporalmente, en todo o en parte, los trabajos contratados por cualquier causa justificada. Los titulares de las dependencias y los órganos de gobierno de las entidades designarán a los servidores públicos que podrán

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ordenar la suspensión y determinar, en su caso, la temporalidad de ésta, la que no podrá prorrogarse o ser indefinida.

Artículo 66.- Concluidos los trabajos, el contratista quedará obligado a responder de los defectos que resultaren en los mismos, de los vicios ocultos y de cualquier otra responsabilidad en que hubiere incurrido, en los términos señalados en el contrato respectivo y en la legislación aplicable. Los trabajos se garantizarán durante un plazo de doce meses por el cumplimiento de las obligaciones.

TÍTULO QUINTO DE LA ADMINISTRACIÓN DIRECTA CAPÍTULO ÚNICO Artículo 70.- Cumpliendo los requisitos establecidos en el artículo 24 de esta Ley, las dependencias y entidades podrán realizar trabajos por administración directa, siempre que posean la capacidad técnica y los elementos necesarios para tal efecto, consistentes en maquinarias y equipo de construcción y personal técnico, según el caso, que se requieran para el desarrollo de los trabajos respectivos y podrán: I.- Utilizar la mano de obra local que se requiera, lo que invariablemente deberá llevarse a cabo por obra determinada; II.- Alquilar el equipo y maquinaria de construcción complementario; III.- Utilizar preferentemente los materiales de la región, y IV.- Utilizar los servicios de fletes y acarreos complementarios que se requieran.

CAPÍTULO TERCERO DE LAS EXCEPCIONES A LA LICITACIÓN PÚBLICA Artículo 41.- En los supuestos que prevé el siguiente artículo, las dependencias y entidades, bajo su responsabilidad, podrán optar por no llevar a cabo el procedimiento de licitación pública y celebrar contratos a través de los procedimientos de invitación a cuando menos tres personas o de adjudicación directa. La selección que realicen las dependencias y entidades deberá fundarse y motivarse, según las circunstancias que concurran en cada caso, en criterios de economía, eficacia, eficiencia, imparcialidad y honradez que aseguren las mejores condiciones para el Estado. El acreditamiento de los criterios mencionados y la justificación para el ejercicio de la opción,

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Aspectos Generales de la Supervisión de Obras

deberá constar por escrito y ser firmado por el titular del área responsable de la ejecución de los trabajos.

TÍTULO SEXTO DE LA INFORMACIÓN Y VERIFICACIÓN CAPÍTULO ÚNICO Artículo 75.- La Contraloría, en el ejercicio de sus facultades, podrá verificar, en cualquier tiempo, que las obras públicas y servicios relacionados con las mismas se realicen conforme a lo establecido en esta Ley o en otras disposiciones aplicables. Si la Contraloría determina la nulidad total del procedimiento de contratación por causas imputables a la convocante, la dependencia o entidad reembolsará a los licitantes los gastos no recuperables en que hayan incurrido, siempre que éstos sean razonables, estén debidamente comprobados y se relacionen directamente con la operación correspondiente. La Contraloría podrá realizar las visitas e inspecciones que estime pertinentes a las dependencias y entidades que realicen obras públicas y servicios relacionados con las mismas, e igualmente podrá solicitar a los servidores públicos y a los contratistas que participen en ellos todos los datos e informes relacionados con los actos de que se trate.

TÍTULO SÉPTIMO DE LAS INFRACCIONES Y SANCIONES CAPÍTULO ÚNICO Artículo 77.- Los licitantes o contratistas que infrinjan las disposiciones de esta Ley, serán sancionados por la Contraloría con multa equivalente a la cantidad de cincuenta hasta mil veces el salario mínimo general vigente en el Distrito Federal elevado al mes, en la fecha de la infracción.

TÍTULO OCTAVO DE LAS INCONFORMIDADES Y DEL PROCEDIMIENTO DE CONCILIACIÓN CAPÍTULO PRIMERO DE LAS INCONFORMIDADES Artículo 83.- Las personas interesadas podrán inconformarse ante la Contraloría por cualquier acto del procedimiento de contratación que contravenga las disposiciones que rigen las materias objeto de esta Ley.

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6 COMPONENTES DEL PROYECTO EJECUTIVO. La Supervisión de Obra deberá estar familiarizada con el tipo de obra específica que se trate, demostrando la experiencia en obras similares mediante los contratos y el curriculum respectivo, deberá conocer los componentes del proyecto ejecutivo y la normatividad a aplicar en la construcción de la misma, a efecto de no incurrir en incumplimientos al contrato, por lo que es necesario que tenga presente los siguientes aspectos: 6.1 Ubicación y área de influencia. La vialidad propuesta para realizar los trabajos concernientes a la Supervisión de la ejecución de la misma, se localiza en el Estado de , dentro del Municipio de , al (Norte, Sur, Este u Oeste) de la capital del Estado. Dentro del Municipio referido, se localiza en el cuadrante (Norte, Sur, Este u Oeste) del mismo, denominada la vialidad como: Calle , tramo comprendido entre las calles y . La topografía predominante es el tipo (Plano, con lomeríos suaves, con pendientes pronunciadas, etc.), y dentro de la clasificación de acuerdo con la zona urbana donde se encuentra localizada, permite determinarla como de (Tipo urbano, semiurbano, rural, etc.), considerando que por el actual tránsito vehicular se clasifica como de (Alto, medio o bajo) tránsito vehicular y de igual forma, como de (Alta, media o baja) densidad de construcción. Como se menciona de manera ejemplificada en el párrafo anterior, es necesario que la obra siempre se encuentre ubicada y localizada así como que contenga la más completa información posible. A continuación podemos ver la ubicación y localización de una obra:

CONSTRUCCIÓN DE PUENTE VEHICULAR SOBRE EL RÍO PILCAYA UBICADO EN EL CIRCUITO VILLA DE LAS FLORES, MUNICIPIO DE TEMIXCO, ESTADO DE MORELOS

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Aspectos Generales de la Supervisión de Obras

El proyecto ejecutivo permite deducir la existencia (o nulidad) de afectaciones, situación que deberá prever la Supervisión de Obra a efecto de que considere que dentro de sus alcances se encuentre el enlace adecuado con la Dependencia para notificar y dar seguimiento de los trámites correspondientes para la liberación de la mismas. Dichos trámites serán responsabilidad directa de la propia Dependencia o de quien la misma designe para sustituirla y, pero por ningún motivo de la propia Supervisión de Obra.

6.2

Componentes del Proyecto Ejecutivo.

La Supervisión de Obra deberá contar con el proyecto ejecutivo de la vialidad, el que deberá contener como mínimo, lo siguiente:

PROYECTO EJECUTIVO Topografía de detalle

Estudio geotécnico

Estudio de impacto ambiental del proyecto Proyecto geométrico, de rasantes y secciones de construcción Estudio de curva masa

Proyecto de diseño de pavimentos Proyectos de drenajes

Proyecto de alumbrado público

Proyecto de dispositivos para el control de tránsito Proyecto de paisaje y mobiliario urbano Catálogo de conceptos y cantidades de obra Análisis de precios unitarios y su integración presupuestal Memoria de procedimientos constructivos Proyecto de desvíos de tránsito y señalamiento durante la etapa de construcción

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7. CARACTERISTICAS DE LA OBRA. Con la finalidad de lograr una vialidad acorde con las necesidades y requerimientos que demandan los beneficiarios, la Supervisión de Obra deberá tomar en cuenta las siguientes características a cumplir durante su ejecución, observando con anticipación cualquier irregularidad al respecto:

a) La Supervisión cotejará que el proyecto contenga la aplicación de las normas comunes de proyecto que brinden la seguridad de operación requerida y de igual forma, externen la confianza a los conductores para su utilización continua.

b) La Supervisión cotejará que la obra sea consistente con el proyecto en su desarrollo, evitando en lo posible cambios o modificaciones a lo previsto, sin que con antelación exista la consulta y aprobación del proyectista.

c) El

proyecto de obra deberá entregarse completo, incluyendo el tratamiento del funcionamiento zonal y puntual, así como la localización de los dispositivos de control de tránsito indispensables para la operación diurna y nocturna de la vía.

d) En el supuesto de que para la ejecución del proyecto se determine la reubicación de instalaciones propiedad de las diversas Dependencias y/o Empresas involucradas en el otorgamiento de los servicios públicos, como son CNA, Sistema Operador de Agua Potable y Alcantarillado, CFE, TELMEX, PEMEX o cualquier otra, esto deberá indicarse dentro del mismo e incluir su cuantificación y el costo de la reubicación dentro de los documentos presupuestales del costo de la obra; la Supervisión de Obra llevará la coordinación con las referidas dependencias a efecto de lograr los mejores resultados dentro del tiempo estimado de ejecución de la misma.

e) La Supervisión de Obra, podrá recomendar mejoras al procedimiento constructivo determinado, si es el caso, a efecto de reducir los costos sociales y económicos por la utilización de procedimientos no factibles u óptimos.

f) La Supervisión de Obra deberá encaminarse siempre a buscar la máxima economía en los costos estimados inicialmente para la construcción así como en los de conservación, pero siempre garantizando que cumpla con la vida útil de diseño y las condiciones de operatividad establecidas en el proyecto.

g) La Supervisión de Obra será la única

autorizada y responsable de coordinar con la Dependencia, cualquier modificación a cualquiera de las fases del proyecto, esto es, esquemas de solución, anteproyectos y proyecto ejecutivo modificado, con la finalidad de proceder a su análisis y aprobación definitiva.

h) La Supervisión deberá observar estrictamente lo especificado en el catálogo de conceptos y cantidades de obra, los procedimientos constructivos determinados, el presupuesto de obra, y finalmente, el programa de obra por etapas; debiendo prever e informar de cualquier modificación o situación que altere lo originalmente contemplado, así como justificar técnicamente los motivos que originen alguna propuesta de modificación a cualquiera de las partes mencionadas anteriormente.

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CAPITULO II.-OBJETIVOS, FUNCIONES, OBLIGACIONES DE LA SUPERVISION DE OBRA.

RESPONSABILIDADES

Y

1 LA SUPERVISIÓN DE OBRA Para cumplir debidamente las funciones de programación, supervisión y control de la ejecución de las obras, se requiere de un control directo en obra, a través de una adecuada supervisión, y un control y coordinación centralizados que normen y coordinen directamente todas las actividades pertinentes. Para facilitar estas labores, se recomienda que la Dependencia designe a una persona física o moral encargada de coordinar, vigilar y controlar directa y permanentemente, la correcta ejecución de todos los trabajos, así como el cumplimiento de los aspectos técnicos y legales del contrato respectivo. La Supervisión de Obra y la coordinación referida, entes diferentes en cuanto a sus actividades propias, podrán dictaminar sobre las cuestiones técnicas y administrativas relativas al contrato, con excepción de los casos en que existan cambios obligados en los planos o especificaciones, en que deberán someterlo a la aprobación de la Dependencia. La Supervisión decidirá, dentro de los límites estipulados anteriormente, todas las cuestiones que surjan con respecto a la calidad, cantidad y aceptación de los materiales, trabajos ejecutados, forma de ejecución, proceso de la obra, interpretación de los planos y especificaciones, y el correcto cumplimiento de los términos del contrato. Su decisión será definitiva y tendrá suficiente autoridad administrativa para hacer cumplir aquellas instrucciones y órdenes que la Contratista no ejecute pronta y debidamente.

1.1 Objetivos de la Supervisión de Obra. Los objetivos generales de la Supervisión de Obra contratada, serán los siguientes:

I.

Vigilar el fiel y estricto cumplimiento de todas y cada una de las cláusulas del contrato, del proyecto, de las especificaciones y de los programas aprobados para la ejecución de la obra.

II. Detectar y señalar oportunamente errores u omisiones en la elaboración del proyecto, así como prever con la mayor anticipación posible, situaciones inesperadas que puedan exigir modificaciones posteriores.

III. Asesorar y apoyar a la Contratista para lograr que la ejecución esté de acuerdo con lo establecido en planos y especificaciones y que se realice en el tiempo programado.

IV. Reportar desvíos de incidencia de costos, procurando controlar, dentro de sus facultades, que el costo de la obra no sea mayor que el contratado.

V. Verificar las cantidades de obra ejecutada y el trámite de pago de las mismas. VI. Proporcionar información veraz y oportuna sobre todos los aspectos relacionados con la ejecución de la obra.

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1.2 Funciones de la Supervisión de Obra. Para llevar a cabo la Supervisión de la Obra, la Dependencia autorizará y encargará a los representantes en obra de la misma, la realización de las funciones que se señalan a continuación:

A. Informar a la Dependencia sobre las modificaciones o reformas convenientes a introducir en los planos o especificaciones de proyecto.

B. Exigir a la Contratista el programa de trabajo, aprobarlo y vigilar el fiel cumplimiento del mismo.

C. Ordenar las pruebas de laboratorio necesarias para los materiales de construcción, aprobando o rechazando oportunamente, según sea el caso, los que procedan o no para utilizarse dentro de la obra. Los elementos de prueba deberán mantenerse bajo su directo control y vigilancia y marcarse en forma tal que sea fácil su identificación.

D. Resolver a la Contratista las dudas que surgieran en la interpretación de planos y/o especificaciones de proyecto y los detalles constructivos que en el curso de la obra puedan presentarse.

E. Presentar cada quince (15) días un informe detallado del estado de la obra y su desarrollo. Concluida la obra, presentar un informe final de su realización.

F. Vigilar el avance de la obra de acuerdo con el programa y revisar haciendo los ajustes necesarios, en caso de que procedan de acuerdo a las cláusulas contractuales e instrucciones de la Dependencia.

G. Comunicar por escrito a la Contratista todas las observaciones que a juicio de la Supervisión sean convenientes para el mejor desarrollo de la obra y el correcto cumplimiento del contrato.

H. Observar la conducta y competencia del personal de la Contratista, e informar por escrito en la bitácora sobre las irregularidades que advierta, pudiendo solicitar el despido o traslado del personal que considere inconveniente para el normal desarrollo de los trabajos, aduciendo las razones pertinentes.

I. Dar su aprobación y visto bueno a las obras ejecutadas, pudiendo ordenar a la Contratista la demolición o sustitución de aquellas que no se hubieran ajustado en todo a los planos y especificaciones.

J. Realizar personalmente junto con la Contratista, la medición de las obras ejecutadas y dar su aprobación cuando esté conforme para el pago de las mismas, tanto en las estimaciones parciales como en la estimación de finiquito respectiva.

K. Controlar minuciosamente que la obra se ejecute en su totalidad de acuerdo con el proyecto, con los términos de referencia, con los del contrato, los documentos anexos y las instrucciones de la Dependencia.

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Objetivos, Funciones, Responsabilidades y Obligaciones de la Supervisión de Obra

L. Consignar en la bitácora de obra, las visitas que personal de la Dependencia o externo a la misma realicen, con indicación de fechas y observaciones, especificando aquellas que a su criterio sean motivo de oficio separado y cursando a los interesados por los conductos establecidos.

M. Verificar y coordinar que la Contratista cuente con todos los planos, especificaciones, programas, contratos, presupuestos, licencias y permisos correspondientes a la obra.

N. Anotar en la bitácora de obra, desde el inicio hasta la terminación, los acontecimientos más relevantes, analizando previamente las implicaciones que éstos acarreen.

O. Coordinar con la Contratista las actividades más importantes y representativas del proceso constructivo.

P. Cumplir cabalmente todas las actividades que sean de su competencia en calidad de Supervisión de Obra, como representante y asesor de la Dependencia en todos los aspectos y etapas que conlleva la construcción, buscando con su representación obtener las mejores condiciones en todos los aspectos que reditúen beneficios a la Dependencia. 1.3 Responsabilidades de la Supervisión de Obra.

I.

La Contratista será la única responsable de la ejecución de la obra contratada; sin embargo, cuando ésta no se haya realizado de acuerdo con lo estipulado en los términos de referencia, en el contrato correspondiente o conforme a las órdenes escritas establecidas por la Dependencia o la Supervisión, la Dependencia estará facultada para solicitar a la Supervisión de Obra, las aclaraciones tan abundantes como sean requeridas a efecto de deslindar las responsabilidades con la finalidad de proceder a la reparación o reposición inmediata, con los trabajos adicionales que resulten necesarios, que deberá hacer por su cuenta la Contratista o la Supervisión sin que tengan derecho a retribución adicional alguna por ello.

II. En cualquier caso de subcontratación por parte de la Supervisión de Obra, ésta deberá comunicarlo y recibir la autorización de la Dependencia previa a la oficialización, siendo únicamente la propia Supervisión la responsable de la ejecución de los trabajos subcontratados, a quien deberá cubrirse el importe de los trabajos de conformidad con los términos pactados y firmados por las partes.

III. Si la Supervisión de Obra autoriza sin consentimiento de la Dependencia la realización de trabajos por mayor valor del indicado en el presupuesto correspondiente, independientemente de la responsabilidad en que incurra por la autorización indebida de los trabajos excedentes, no tendrá derecho a autorizar el pago de los mismos sin el previo consentimiento por escrito de la Dependencia.

IV. La Supervisión deberá verificar que la Contratista se sujete a los reglamentos vigentes en materia de ejecución de obra, tales como el de construcción, de higiene y seguridad dentro de la obra, control ambiental, uso de la vía pública y a las disposiciones que con base en ellos, tenga establecida la Dependencia para la ejecución de los trabajos, para lo cual acepta conocerlos y se compromete a respetarlos y a hacerlos respetar por la ejecutante de la obra. 21

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V. La Supervisión acepta la responsabilidad de los daños y perjuicios que cause a la Dependencia o a terceras personas con motivo de la Supervisión de la Obra, por no ajustarse a lo estipulado en el contrato, por inobservancia de las instrucciones dadas por escrito por la Dependencia o por violación a las leyes y reglamentos aplicables.

VI. Cuando apareciesen defectos o vicios ocultos en los trabajos relacionados con la obra, dentro del año siguiente a la fecha de recepción de los mismos, la Dependencia ordenará a la Supervisión de Obra, la implementación de las formas y métodos a efecto de obligar a su reparación o reposición inmediata que hará por su cuenta la Contratista, sin que ninguna de las partes tenga derecho a retribución por ello. Si la Contratista no atendiere los requerimientos de la Supervisión, la Dependencia podrá encomendar a un tercero o hacer directamente la reparación o reposición de que se trate, en los términos de las disposiciones legales aplicables, con cargo a las fianzas de garantía dejadas por la Contratista o por la Supervisión, de acuerdo a quien haya incumplido sus obligaciones contractuales.

1.4 Obligaciones de la Supervisión de Obra. a) Ante la presencia de situaciones especiales y/o modificaciones al proyecto original, la Supervisión de Obra está obligada a presentar en forma mancomunada con la Contratista, la alternativa óptima de ejecución de entre varias propuestas, fundamentando siempre su elección en criterios de economía, factibilidad de ejecución, respeto al entorno urbano y ecológico de la zona y de utilización de materiales provenientes de la región marcando como prioritaria la utilización de la mano de obra de la zona.

b) La Supervisión de Obra está obligada a requerir a la Contratista la ejecución de las modificaciones al proyecto original pertinentes y sustentadas técnicamente, así como a dibujar y soportar de manera conjunta con la misma, y siempre verificada por personal de la Dependencia y/o el ejecutor del proyecto, cualquier modificación resultado de propuestas propias o que no sean imputables a errores de proyecto.

c) La Supervisión de Obra será el conducto para recibir las solicitudes de ampliaciones por escrito, en plazo o en tiempo a las establecidas en el contrato original, siempre y cuando éstas tengan razonamientos veraces y no imputables a la propia Contratista, para que éstas sean analizadas en primer instancia por la Supervisión a efecto de determinar la procedencia o la negativa a la solicitud externada. La supervisión se obliga a emitir un juicio imparcial de la procedencia del requerimiento, teniendo presente que su sugerencia deberá estar condicionada a la decisión última, que en este caso, únicamente tiene la propia Dependencia.

d) La Supervisión de Obra tiene la obligación de efectuar conciliaciones periódicas permanentes al avance físico de la obra; para ello deberá reflejar en forma conjunta con la Contratista, las fechas para las conciliaciones referidas, las cuales deberán ser fijas e inamovibles a efecto de mantener la retroalimentación interna que la obra requiere

e) La Supervisión deberá verificar y validar, si es lo conducente, las estimaciones para el pago de los avances físicos producto de la conciliación referida, con una periodicidad máxima de un mes, a efecto de evitar reducciones de liquidez a la Contratista que conlleven a poner en riesgo la conclusión de la obra. En el supuesto de no contar con estimaciones para su 22

Objetivos, Funciones, Responsabilidades y Obligaciones de la Supervisión de Obra

validación presentadas de conformidad con lo aquí establecido, la Supervisión de Obra deberá comunicarlo por escrito a la Dependencia a efecto de tomar las medidas correctivas que modifiquen esta situación.

f) La Supervisión de Obra está obligada a mantener informada a la Dependencia de cualquier cambio o modificación al programa establecido para la ejecución de la obra, así como cualquier cambio que implique alguna modificación a los términos de referencia, cuyo origen sea por motivos extraordinarios o imposibles de prever con anticipación; con la finalidad de que la Dependencia a su vez, se encuentre en conocimiento y en posibilidad de establecer las medidas correctivas para dar cumplimiento a los términos pactados.

g) La Supervisión de Obra deberá otorgar todas las facilidades a la Dependencia para que ésta realice sin previo aviso, la verificación física del personal encargado de las labores respectivas; de igual forma, podrá efectuar la verificación en campo o en las propias oficinas de la Supervisión, con la finalidad de mantener un control constante y eficaz que permita a la Dependencia contar con información veraz real del desarrollo de los trabajos.

h) La Supervisión verificará y será la responsable de que los precios unitarios propuestos para cubrir conceptos de trabajo extraordinarios o fuera de catálogo, autorizados previamente por la Dependencia y propuestos por la Contratista, correspondan a precios de mercado vigentes y a rendimientos reales de producción para establecer costos reales de la ejecución de la obra, y de igual manera, cotejará que la cuantificación física de los volúmenes y cantidades de obra sea apegada a lo ejecutado, con la finalidad de que al someterse a la autorización de la Dependencia, se tenga la certeza de estar reflejando únicamente los alcances totales del precio analizado.

i) La Supervisión de Obra está obligada a asistir a las reuniones periódicas o extraordinarias que se convoquen para tratar asuntos relacionados con la ejecución de la misma, participando y manifestando su opinión a los acuerdos que en ellas se emitan.

j) La Supervisión de Obra está obligada a conciliar con la Contratista, las cantidades de obra ejecutadas para efectos de elaboración de la estimación correspondiente y de igual forma, será corresponsable con la Contratista y con el personal autorizado para tal fin por la propia Dependencia, por cualquier omisión o adición autorizada que fuera detectada por la Dependencia, sin previo aviso de advertencia de la propia Supervisión.

k) Una vez que los trabajos se encuentren concluidos, la Supervisión de Obra deberá requerir el finiquito de los mismos, a efecto de proceder a su revisión y conciliación con la Contratista, para autorizar la liquidación de los trabajos contratados. Una vez finiquitados y firmados los trabajos, ninguna de las partes podrá exigir el reconocimiento de obra adicional no estimada, sin embargo, la Dependencia podrá revisar y observar cualquier negligencia en las autorizaciones, procediendo como lo estime más conveniente para salvaguardar los intereses propios.

l) La Supervisión deberá mantener informada a la Coordinación, de todo lo relacionado con el avance físico y financiero de la obra, así como de la operación e interrelación con las partes involucradas en la ejecución de la misma, tales como: Laboratorio, Contratista, Supervisión interna, etc.; vigilando y notificando cualquier efecto positivo o negativo, que los avances de la misma tengan sobre los compromisos establecidos con la SEDESOL y BANOBRAS.

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Manual de Seguimiento y Control de Obras Viales

1.5 Sanciones a la Supervisión de Obra. Si durante el desarrollo de los trabajos, ocurren circunstancias totalmente imputables a la Supervisión de Obra, que obliguen a la conclusión de la obra en plazos mayores a los estimados, o que la cantidad de los trabajos contratados diste de la contratada, la Dependencia procederá a la aplicación de penalizaciones graduales de manera que sirvan para resarcir a la misma Dependencia de los daños y perjuicios originados por la negligencia en el cumplimiento de los compromisos contractuales y de los términos de referencia. Las penalizaciones a la Supervisión de Obra, se aplicarán de forma tal que permitan a la misma solventar sus compromisos sin sufrir daños al programa financiero previsto de antemano; si dichas medidas no tienen mayor repercusión en cuanto a la regularización de avances o al incremento de la calidad de la obra contratada, se procederá a aplicar retenciones en una primera instancia y posteriormente, y de requerirse, se aplicarán sanciones iguales a las establecidas en la cláusula contractual correspondiente. El procedimiento para la aplicación de sanciones observará siempre la metodología descrita en los incisos siguientes: 1.5.1 Llamados de atención oficiales.

a) Si en la sexta conciliación se mantienen retrasos sin mejora aparente en los avances físicos de la obra, y el origen continúa siendo imputable a la Supervisión, se procederá a levantar y dejar claramente asentados los antecedentes de las conciliaciones previas en la minuta correspondiente y en la bitácora respectiva, de forma que se establezcan los antecedentes requeridos para proceder a aplicar las penalizaciones correspondientes que deberán estar encaminadas no en perjuicio de la Supervisión de Obra sino en beneficio de los intereses de la Dependencia.

b) Posterior a esta sexta conciliación se turnará un comunicado oficial a la Supervisión de Obra, el cual planteará en términos breves pero claros y debidamente fundamentados, los orígenes de la problemática que se presenta en el cumplimiento y en las conciliaciones a la fecha del comunicado, estableciendo como definitivo y sin necesidad de mediar aviso anterior, la aplicación de retenciones precautorias del 5.00% del importe correspondiente a trabajos ejecutados. 1.5.2 Aplicaciones de retenciones precautorias.

a) Una vez aplicada la retención precautoria por parte de la Dependencia a la Supervisión de Obra, estará facultada sin ninguna negociación previa y mucho menos el consentimiento de la propia Supervisión, a aplicar las retenciones precautorias del 5.00 % en todas y cada una de las estimaciones subsecuentes que presente para su trámite de pago. De igual forma, la Supervisión acepta que dado que las retenciones precautorias son como consecuencia de su participación en el atraso de la obra, no podrá exigir ningún cargo financiero como consecuencia de las retenciones referidas.

b) Las retenciones precautorias solo podrán recuperarse hasta el finiquito de la obra, de manera que la Supervisión no podrá por ningún modo exigir la devolución de las retenciones durante el proceso de avance de la misma, aún cuando éste fuera normalizado.

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Objetivos, Funciones, Responsabilidades y Obligaciones de la Supervisión de Obra

La Supervisión acepta las condiciones aquí establecidas para la devolución de los importes correspondientes a estas retenciones.

c) Si las retenciones precautorias se aplican en más de dos estimaciones continuas o si el atraso se mantiene aún con la aplicación de estas retenciones, se procederá a aplicar las penalizaciones definitivas, determinadas en el apartado siguiente. 1.5.3 Aplicación de sanciones definitivas

a) Como anteriormente se determinó, la aplicación de la retención precautoria en más de dos estimaciones continuas, el hecho de mantener los retrasos aún con la aplicación de estas retenciones, o la suspensión de la Supervisión de Obra por un lapso mayor de 3 (tres) días, dará origen a la aplicación de penas convencionales consistentes en sanciones definitivas del 0.10% del monto total de contrato sin el I.V.A. incluido, por cada día de retraso. La aplicación de estas sanciones se hará directamente, descontando administrativamente el importe correspondiente de las liquidaciones que se formulen, y no mediará comunicado previo a esta determinación, la cual no podrá ser sometida a discusión alguna ni mucho menos cancelada su aplicación.

b) Las sanciones definitivas no serán reconsideradas para devolución, aún cuando hubiera incrementos de importancia en la regularización del avance físico del proyecto, ya que forman parte de una medida externa que será aplicada para garantizar a la Dependencia, el cumplimiento del compromiso contractual establecido con la Supervisión, a efecto de garantizar la entrega en tiempo y con la calidad requerida de la obra contratada. 1.5.4 Rescisión administrativa

a) El plazo establecido para efectuar las conciliaciones periódicas a las que se refieren los incisos anteriores, deberá determinarse de forma tal que la sexta conciliación, luego de la cual se aplicarán las retenciones precautorias a la siguiente estimación que la Supervisión de Obra presente a cobro, deberá efectuarse cuando el plazo pactado para la conclusión de la Obra se encuentre en el primer tercio del plazo total. Lo anterior a efecto de que cuando la obra se encuentre a la mitad del plazo comprometido para su terminación, se pueda prever con exactitud el comportamiento futuro del avance de la obra mediante la comparativa de los rendimientos programados contra los rendimientos reales mantenidos por la Supervisión y la Contratista de la obra a esa fecha. En virtud que se ha determinado que las sanciones definitivas serán aplicadas directamente de las estimaciones que la Supervisión presente para su pago, y si fuera el caso de que la Supervisión no genere cobros por falta de productos entregados o por retrasos imputables a ella en la conciliación de los trabajos ejecutados, no será requisito la presentación de estimaciones para proceder a aplicar la rescisión administrativa del contrato referido, de conformidad con la secuencia de implementación detallada enseguida.

b) Las causas de rescisión administrativa, serán detalladas claramente en el contrato que para tal efecto se firme por la Dependencia y la Supervisión, que a continuación se anuncian de forma breve:

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Ø Si la Supervisión de Obra no cumple u obliga a hacer cumplir los términos de referencia o con el plazo de actividades, y a juicio de la Dependencia puede dificultar el desarrollo satisfactorio de los trabajos. Ø Si la Supervisión de Obra trasmite total o parcialmente, los derechos derivados del contrato sin consentimiento de la Dependencia. Ø Si la Supervisión de Obra subcontrata parte de los trabajos sin comunicarlo previamente a la Dependencia, la que resolverá si acepta o rechaza la subcontratación. Ø Si la Supervisión de Obra se declara en quiebra o en suspensión de pagos o si hace cesión de bienes. Ø Por incumplimiento de la Supervisión de Obra a cualquiera de las obligaciones derivadas del contrato o de los términos de referencia.

c) El procedimiento para la aplicación de la rescisión administrativa se sujetará a lo que para dichos casos establece la normatividad correspondiente.

2 REUNIONES PERIODICAS DE TRABAJO Con la finalidad de dar cumplimiento a lo anteriormente establecido tanto en las responsabilidades y obligaciones de la Supervisión de Obra como en las sanciones a la misma, deberá establecerse con antelación al inicio de los trabajos, las fechas programadas para efectuar las reuniones de trabajo para verificar, analizar, conciliar y corregir el avance físico de la obra. Las reuniones de trabajo serán presididas por la Dependencia, con la intervención de todas las Dependencias que deban intervenir en virtud de su participación en el desarrollo de la obra, Dichas reuniones deberán cumplir con los requisitos siguientes:

I.

Las reuniones deberán ser periódicas, en un día y hora prefijados a conveniencia de la Contratista y la Supervisión, preferentemente inamovibles, solo por casos de excepción y no previsibles.

II. El periodo entre reuniones deberá determinarse de forma tal que la sexta reunión para conciliación del avance de la obra, deberá efectuarse cuando el plazo pactado para la conclusión del mismo se encuentre en el primer tercio del plazo total comprometido.

III. Cuando se haya agotado la mitad del plazo establecido contractualmente para la terminación de la obra, se deberá efectuar una reunión de evaluación completa de los avances obtenidos a esa fecha, con la finalidad de que la Dependencia obtenga un dictamen donde se plasmen los avances físicos, el seguimiento de los trabajos, las alternativas propuestas para mejorar los resultados y un análisis detallado de los resultados que se prevé obtener para la segunda mitad del plazo contractual, determinando a esta fecha, si lo procedente es continuar con la Supervisión de Obra contratada o si mantener vigente su contrato representa mayores riesgos que beneficios para la Dependencia.

IV. En todas las reuniones deberá levantarse la minuta correspondiente a los trabajos e independientemente de ésta, deberá plasmarse lo más relevante y el cumplimiento de los compromisos contraidos en la bitácora correspondiente, con la finalidad de darle el 26

Objetivos, Funciones, Responsabilidades y Obligaciones de la Supervisión de Obra

seguimiento constante al avance de los trabajos y dejar asentado en un documento oficial su desarrollo.

V. Todas las reuniones serán convocadas por la Supervisión de Obra, de manera que sea la misma, quien se encargue de coordinar la asistencia de los involucrados, prestando primordial atención a la asistencia del personal representante de Dependencias que deban aceptar compromisos primordiales para la conclusión, o que tengan compromisos pendientes para terminación de la misma. Debe entenderse de igual manera, que la Dependencia podrá convocar a reuniones en todo momento, existiendo la obligatoriedad de la Supervisión de acudir a dichas convocatorias sin excusa alguna.

3 FORMA DE PAGO Dado que los lineamientos en cuanto a la forma establecida por la Dependencia para efectuar el pago de las estimaciones correspondientes a la Supervisión de la Obra, están precisamente determinados en el contrato correspondiente que para tal fin se firma entre la Dependencia y la Supervisión de la Obra, este apartado únicamente se referirá a la sistematización que la Dependencia seguirá, a efecto de que conciliación y presentación de estimaciones por los trabajos correspondientes se encuentre normada a efecto de que no surjan contraposiciones o entendidos diferentes, en el momento de que se presente esta situación.

A. Las reuniones periódicas de valuación tendrán, entre otros fines, la conciliación de los trabajos realizados por la Supervisión para efecto de presentar a cobro las estimaciones correspondientes ante la Dependencia.

B. La sistematización de la presentación de las estimaciones de la propia Supervisión de Obra en cuanto a formatos, métodos de presentación, complementos y anexos respectivos, será normada por la Dependencia, estableciendo de antemano que la elaboración física de las mismas será por cuenta de la propia Supervisión, la que únicamente deberá considerar para pago, las cantidades proporcionales que correspondan a trabajos ejecutados por la Contratista de Obra y que deberán ser conciliados y autorizados con la propia Dependencia.

C. La Dependencia tendrá la facultad de devolver cuantas veces sea necesario, cualquier estimación que presente volúmenes no autorizados o preestimados, errores aritméticos, errores tipográficos, precios unitarios no conciliados, imprecisiones en los alcances contratados o con exclusión de soportes de las cantidades estimadas.

D. Por ningún motivo deberán considerarse trabajos que no se encuentren

ejecutados a la fecha de corte de la estimación de la Supervisión, aún cuando se prevea un avance de importancia en el concepto estimado. La omisión de esta observación facultará a la Dependencia a aplicar las medidas convenientes a efecto de evitar incurrir en situaciones de este tipo.

E. Las estimaciones se deberán formular con una periodicidad no mayor de un mes a la fecha de corte, que invariablemente será la de las reuniones periódicas de evaluación de avances. Para tal efecto la Supervisión deberá entregar a la Dependencia, la estimación acompañada de la documentación de soporte correspondiente dentro de los cuatro días siguientes a la de la realización de la reunión de conciliación; la Dependencia dentro de los siete días calendario siguiente deberá revisar, y en su caso, autorizar la estimación. 27

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F. En el supuesto de que surjan diferencias técnicas o numéricas, las partes tendrán dos días hábiles contados a partir del vencimiento del plazo señalado para la revisión, para conciliar dichas diferencias, y en su caso, autorizar la estimación correspondiente. De no ser posible conciliar todas las diferencias, las pendientes deberán conciliarse e incorporarse en la siguiente estimación. 4 CRONOGRAMA DE TRABAJO. Tomando como referencia el plazo para la conclusión de la obra establecido en los términos de referencia, la Supervisión deberá presentar el Cronograma de Trabajo ofrecido para la conclusión de la misma, integrado en las siguientes modalidades y formatos:

a) Cronograma Físico de los trabajos. Utilizando los formatos comunes, esto es el Diagrama de Gantt o de barras, deberán plasmarse los periodos de ejecución de todos los conceptos involucrados en la Supervisión de la Obra, estableciendo en forma paralela a los periodos ofertados, una línea donde deberán plasmarse durante el desarrollo de los trabajos, las fechas propuestas para la verificación de los mismos.

b) Cronograma Financiero de los Trabajos. En este cronograma, que deberá estar en total concordancia de periodos de ejecución con el anterior, se deberán plasmar los importes financieros correspondientes a los avances físicos ofertados en el cronograma de avances físicos, los que resultarán del programa financiero de avance de obra que la Contratista presente dentro de su propuesta técnico-económica.

c) Cronograma de Utilización de Personal. Referenciado al mismo programa utilizado anteriormente, se deberán reflejar en este documento las previsiones relacionadas con el personal, tanto administrativo como el de permanencia constante en obra, especificando las categorías, el número de personal integrado en las cuadrillas destinadas a supervisar los trabajos concernientes al desarrollo de la obra y finalmente, los tiempos destinados para la ejecución de cada actividad determinados con base en los rendimientos de las cuadrillas respectivas.

5 NORMATIVIDAD APLICABLE A LOS TRABAJOS. Para la supervisión de la obra, y con la finalidad de establecer un criterio que permita orientar y racionalizar las obras en materia de vialidad y transporte urbano, la Supervisión deberá hacer que se respete la normatividad oficial vigente en cuanto a los procesos constructivos de la obra, como es la de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes en todo lo relativo a los aspectos específicos del diseño geométrico, las de la ASSHTO en lo relacionado con la construcción de pasos a desnivel vehiculares y peatonales, las de las autoridades de ecología de la Entidad en lo referente a los estudios de impacto ambiental, las de la Secretaría de Desarrollo Social en lo referente a la normatividad para la entrega del proyecto, y toda la normatividad adicional que tenga que intervenir por disposiciones del municipio donde se desarrollen los trabajos o por disposiciones de las instituciones crediticias que sean la fuente de financiamiento, si fuera el caso. 28

CAPITULO III.- ACTIVIDADES DE LA SUPERVISION DE OBRA La Supervisión de Obra deberá realizar previo, durante y al término de la obra, una serie de acciones que le permitan el desarrollo pleno de sus funciones, así como las demás atribuciones que tiene en su carácter de representante autorizado de la Dependencia. Las que enseguida se detallan son un resumen de las actividades que se consideran como prioritarias y básicas, sin embargo no son limitativas, y deberán enriquecerse con las aportaciones de la Supervisión de Obra a efecto de lograr la entrega de una obra de acuerdo con las expectativas de tiempo, costo y calidad requeridas y esperadas con la contratación de una Supervisión profesional de Obra.

1 ACTIVIDADES PRELIMINARES. Previo al inicio de la obra, la Supervisión deberá realizar una serie de acciones preparadas para desempeñar con propiedad sus funciones; entre las de mayor importancia se tiene: Ø Compenetrarse debidamente de la organización jerárquica de la Dependencia, así como de la interrelación de la misma con otras. Ø Conocer con exactitud y a detalle el proyecto en todos sus aspectos. Ø Percatarse cabalmente del contenido y alcance de cada una de las cláusulas contractuales y de los términos de referencia. Ø Estar enterado y compenetrado de lo estipulado, tanto en las especificaciones técnicas y generales de construcción de la Dependencia, como de las particulares del proyecto. Ø Estudiar el programa al que deberá sujetarse el desarrollo de la obra. Ø Recabar la siguiente documentación: 1.- Copia del contrato y catálogo de conceptos de trabajo. 2.- Planos completos del proyecto. 3.- Especificaciones generales y particulares de la obra. 4.- Programa de trabajo físico y financiero. 5.- Estudios especiales cuando la obra lo requiera. 6.- Formularios para cuantificar cantidades de obra. 7.- Formularios para realizar estimaciones y reportes de avance de obra. 8.- Bitácora de obra, autorizada y firmada por la Dependencia.

2 CONTROL CENTRALIZADO DE LA SUPERVISION DE OBRA. Como se mencionó antes, la supervisión de las obras de un Programa Integral de Vialidad y Transporte, requiere de un control directo en cada una de ellas y de un control centralizado para todas ellas. La Dependencia encargada de la ejecución de este programa, debe llevar a cabo las siguientes actividades:

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1) Aprobación, si es el caso, del personal autorizado para la supervisión directa de la obra. 2) Formulación del programa de desarrollo de cada obra, partiendo de la base del presentado por la propia Contratista.

3) Elaboración del procedimiento para el control físico y financiero de las obras. 4) Implementación, elaboración y formulación de formatos para cuantificación de obra ejecutada, estimación de pagos, informes de avance de obra y reportes de calidad y desarrollo de los trabajos.

5) Preparación de la bitácora de obra. 6) Determinación de los procesos de envío de información de control físico y financiero a la Dependencia y organismos involucrados, a fin de que se tramiten las decisiones o documentos necesarios y pertinentes en forma expedita.

7) Control de desarrollo de la construcción de cada una de las obras, con base en los reportes formulados por la Supervisión de Obra.

8) Aprobación, si es el caso, de presupuestos y precios unitarios presentados por la Contratista para la realización de conceptos de trabajo extraordinarios o fuera del catálogo original de obra.

9) Implementación de procedimientos para que la Supervisión de Obra solicite aprobaciones a los precios unitarios detallados en el inciso anterior, e indicación de la información que deben suministrar para tal efecto.

10) Verificación y aprobación de las estimaciones de los trabajos realizados. 11) Tramitación de presupuestos, estimaciones y facturas ya aprobadas, a la Dependencia o al conducto de pago correspondiente, previa revisión y ajuste, en donde proceda, de los documentos anteriores.

12) Coordinación con otras Dependencias de Gobierno y autoridades locales, en lo relativo a tramitación de servicios urbanos y licencias necesarias para la ejecución de la obra.

13) Presentación de la información que permita la calificación profesional del trabajo realizado por la Contratista de la obra, así como del realizado por la Supervisión de la misma.

14) Verificación y evaluación técnico-constructiva del proyecto, presupuesto y especificaciones de acuerdo con el desarrollo de la construcción. De igual forma, confrontación con la información presentada por el proyectista.

15) Recepción, liquidación y entrega de la obra a las autoridades correspondientes.

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Actividades de la Supervisión de Obra

3 ORGANIZACIÓN DE LA OBRA. Para lograr una adecuada organización de la obra, la Supervisión verificará que se cumplan los siguientes preceptos:

(a) Para desempeñar sus funciones en forma eficiente, la Supervisión de Obra debe influir y vigilar para que la Contratista tenga una óptima organización de su plantilla de construcción.

(b) La plantilla de construcción estará sujeta a la aprobación de la Dependencia, en cuanto a su localización, funcionamiento y capacidad, debiendo contar la Contratista con todo el equipo, maquinaria y herramienta necesarios para ejecutar y terminar la obra con la calidad requerida y en el plazo que se fije.

(c) La Supervisión o su residente en la obra, podrá hacer uso de las obras provisionales de la Contratista con carácter temporal, y la Contratista tendrá la obligación de proporcionarle las facilidades necesarias para el desempeño de sus labores. En estas oficinas, bajo control permanente de la Contratista, deberá encontrarse permanentemente el expediente completo de la obra. De manera particular, la bitácora de obra deberá permanecer siempre accesible a ambas partes.

(d) De manera similar que en la plantilla de construcción, la Supervisión de Obra deberá vigilar y prudentemente asesorar a la Contratista sobre el personal idóneo que deba conservar, cambiar o integrar en su equipo de trabajo. Lo anterior a efecto de que con una organización bien establecida de la planta de construcción se reflejará en su funcionamiento armónico, y los problemas se reducirán a un mínimo, dentro de los límites normales.

(e) De acuerdo con sus facultades contractuales, la contratista ocupará al personal que a su juicio sea necesario para la buena marcha de la obra, por tanto, no utilizará servicios de personas faltas de idoneidad en el ejercicio de sus funciones, y mantendrá en todo momento el orden y la disciplina entre el personal de la obra.

(f) La Contratista está obligada a ordenar la inmediata separación de su personal, cuando a juicio de la Supervisión y a solicitud de ésta, sea necesario adoptar tal medida, ya sea por incapacidad, insubordinación, desórdenes o cualquier otro motivo que lo amerite y que tenga relación con el buen desarrollo de la obra.

(g) La Supervisión debe evitar dar órdenes directamente al personal dependiente de la Contratista, dirigiéndose siempre y en lo posible, a la Contratista a través de personal profesional residente en obra.

(h) Una adecuada y sistemática Supervisión de Obra no solo debe exigir el cumplimiento de las obligaciones del contrato, sino también debe prestar una colaboración permanente a la Contratista para el bien de la obra y por lo tanto de ambas partes, pero evitando todo aquello que pueda limitar el cumplimiento de sus funciones, sin asumir responsabilidades que le corresponden a la Contratista. La Supervisión de Obra debe ser muy estricta, pero sin sobrepasar los límites de la ética profesional, prudencia, cordura y autoridad.

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4 INSPECCIONES DE OBRA. Para lograr una adecuada vigilancia de la obra, la Supervisión verificará que se cumplan los siguientes requerimientos:

ü En el curso de la ejecución de la obra, la Supervisión deberá tener acceso permanente tanto al sitio de la obra como a los sitios de fabricación donde se encuentren en proceso parte de los trabajos contratados. La Contratista deberá dar todas las facilidades necesarias para que los fabricantes permitan la inspección de los trabajos y/o materiales destinados a la obra.

ü De acuerdo con las condiciones contractuales, la Contratista deberá dar todas las facilidades y atender a los representantes de la Dependencia y de la Supervisión cuando esto sea requerido.

ü La Supervisión deberá autorizar el inicio de cada subproceso de la obra y aprobar en principio la aceptación de cada uno de ellos, siempre que se realicen de acuerdo con las especificaciones o con sus instrucciones. La Contratista no procederá antes de la aceptación por parte de la Supervisión, a cubrir trabajos tales como: cimentaciones, refuerzos del concreto, relleno de tuberías, compactaciones, etc.

ü En caso de exigirlo la Supervisión, la Contratista deberá descubrir las partes del trabajo terminado que se le ordene, a efecto de aceptar trabajos cuya calidad y procedimiento constructivo sea incierto. El hecho de que no se rechace cualquier trabajo o material defectuoso, en ninguna forma impedirá el rechazo en el momento de descubrirse dicho defecto, ni obligará a la Supervisión a su aceptación final.

ü Solamente se emplearán materiales en obra que concuerden estrictamente con los requisitos de las especificaciones y que hayan sido aprobados por la Supervisión antes de su uso. Los bancos de materiales o la fuente de abastecimiento de los mismos, deberá ser aprobada por la Supervisión de Obra antes de comenzar a su explotación o entrega de los mismos, y se presentarán muestras previas conforme lo requiera la Supervisión. La aprobación de muestras preliminares no constituirá garantía de que todos los materiales de igual procedencia deberán ser aceptados. La Supervisión podrá exigir el ensayo de cualquiera o de todos los materiales después de la entrega, incluyendo los que hayan sido aprobados y aceptados del banco de materiales o de la fuente de suministro, y rechazará todos aquellos que no cumplan con las especificaciones técnicas.

ü En principio, la Supervisión deberá solicitar muestras y ensayos de los siguientes materiales y trabajos:

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Actividades de la Supervisión de Obra

1) Pruebas de compactación.

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2) Concretos y sus componentes: cemento, arena, grava, aditivos, etc.

3) Acero de refuerzo.

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Actividades de la Supervisión de Obra

4) Tubería de todo tipo y material.

5) Ensayes a asfaltos y agregados pétreos.

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6) Determinación de características físicas de los materiales procedentes de bancos propuestos por la Contratista.

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Actividades de la Supervisión de Obra

7) Pruebas de resistencia de neoprenos, torones para presfuerzo, etc. 8) Programa de frecuencia de muestreo de materiales.

9) Programa de pruebas y ensayes de laboratorio.

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Actividades de la Supervisión de Obra

10) Plazos de entrega de informes de resultados de materiales.

11) Comprobación de resultados

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12) Listado de Verificación

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Actividades de la Supervisión de Obra

ü Los retrasos ocasionados por el rechazo de materiales que no cumplan con las especificaciones de proyecto, no autorizan a la Contratista a solicitar prórroga para terminación del contrato.

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CAPÍTULO IV.- DOCUMENTOS DE SUPERVISIÓN Y CONTROL DE OBRA 1 ESTIMACION DE CONCEPTOS DE TRABAJO DE OBRA. Ø Cada mes deberán hacerse pagos parciales a la Contratista contra estimaciones de obra de conceptos ejecutados, los que cubrirán todos los trabajos completados, aceptados y autorizados para su pago por la Supervisión, conforme a los precios unitarios estipulados en el contrato, en los acuerdos de trabajos extraordinarios y en las órdenes de modificación autorizadas. Ø Las estimaciones periódicas serán realizadas por la Contratista conforme a los lineamientos que establezca para tal fin la Dependencia, siendo la Supervisión la encargada de revisar y avalar las mismas, dentro de los ocho días anteriores a la fecha de corte establecida de manera conjunta. Ø La veracidad de la estimación deberá ser confirmada por la Supervisión con las evidencias o pruebas que estime convenientes, tales como medición física directa junto con la Contratista, verificación topográfica con personal de confianza de la propia Supervisión, revisión numérica de generadores de obra y fotografías del proceso constructivo, en donde se identifiquen los trabajos en consideración. Ø Una vez que la Supervisión autorice las cantidades de obra ejecutada en el periodo, la Contratista deberá proceder a la elaboración de la estimación para su pago, la que deberá respaldarse con las evidencias o pruebas que la Dependencia indique a la Supervisión, y que deberá complementarse con los siguientes documentos:

1. Oficio de la Supervisión dirigido a la Dependencia, en el que se indiquen los datos más importantes de la estimación remitida, tales como: número de estimación, importe de la misma, importe de las deducciones y retenciones, si fuera el caso, fecha de envío y periodo que cubre dicha estimación. Anexando las copias que la Dependencia requiera a efecto de cubrir sus requisitos y marcando copia a las Dependencias que deban enterarse del trámite de la misma.

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2. Factura con todos los requisitos fiscales establecidos por la SHCP, firmada por la Contratista y la Supervisión, previendo los espacios para las firmas de validación que la Dependencia requiera, con fecha de elaboración que deberá ser la de presentación de la estimación a la Supervisión.

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Documentos de Supervisión y Control de Obra

3. Recibo provisional elaborado de forma similar a la factura, con las firmas de la Contratista y la Supervisión.

4. Estado de Cuenta del estado financiero de la obra, firmado por la Contratista y la Supervisión, donde se determinen las estimaciones pagadas, los importes amortizados, las deducciones y retenciones aplicadas, separando los que correspondan a volúmenes normales, excedentes y extraordinarios de obra.

5. Resumen de avance físico por partida, donde claramente se aprecie el avance porcentual de cada una de las partidas consideradas dentro del catálogo original de obra, y de los conceptos fuera del catálogo y excedentes al mismo, firmado por la Supervisión, la Contratista y los espacios requeridos por la Dependencia para las firmas que la misma establezca.

6. Números generadores, limpios, claros y precisos, que permitan al personal de la Dependencia la revisión y verificación de los volúmenes autorizados por la Supervisión de Obra. Firmados todos y cada uno de ellos por la Supervisión y la Contratista, identificando las firmas con su nombre, cargo y parte representada. Ø La Supervisión de obra deberá medir cada concepto de trabajo terminado de obra, de acuerdo con la unidad de peso o medida señalada en el catálogo de conceptos. En caso de existir diferencias en la conciliación, la Contratista deberá retirar de la estimación los conceptos de obra en discusión e incluirlos en la siguiente estimación. Ø Por ningún motivo se pagarán los trabajos que la Supervisión califique como defectuosos o incompletos. Estos se liquidarán una vez que se hayan corregido o terminado a satisfacción de la Supervisión.

2 INFORMES Y REPORTES Entre las funciones más importantes señaladas anteriormente, y que la Supervisión debe llevar a cabo está la de proporcionar información veraz y oportuna sobre los aspectos relacionados con la ejecución de la obra. Para que esto sea realmente efectivo, la Supervisión deberá rendir sistemática y periódicamente un informe detallado del estado de la obra y su desarrollo, el que deberá cumplir con lo siguiente: • La información deberá proporcionarse quincenalmente para que los datos sean aprovechados a tiempo y no cuando sean obsoletos. La finalidad de la misma es constituir un registro útil al cual referirse para resolver asuntos actuales o dificultades posteriores. • Al finalizar cada mes, se entregará un informe detallado comparativo de avances, el cual deberá contener la información siguiente: 1. Carátula con los datos de la obra, tales como: No. de contrato y de concurso, importe de contrato, de convenios adicionales y/o de convenio único, periodo contractual de ejecución y prórrogas si es el caso, datos de la Contratista y de la Supervisión de Obra, avance físico y financiero programado real de obra, etc.

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2. Estado Financiero de la obra. Gráfica y numéricamente, donde se plasme claramente el desarrollo de los pagos, así como los acumulados a la fecha de corte, los periodos de estimación, y el tipo de estimación del que se trate, sea ésta ordinaria, extraordinaria o excedente al catálogo original. Se deberán incluir por separado las estimaciones correspondientes a los escalamientos de obra, siempre que éstos se encuentren justificados y que la Contratista se encuentre dentro del programa físico de avance de obra. 3. Estado Físico de la obra. Gráfica y numéricamente, deberán reflejarse los avances físicos de avance de obra, considerando las prórrogas que hubieren sido autorizadas por la Dependencia, y resumiendo brevemente las causas de atraso más importantes, así como las soluciones propuestas y las implementadas a efecto de corregir estos atrasos. 4. Gráfica de precipitación pluvial. Donde se reflejen los datos relativos a la presencia de lluvia en la obra, a efecto de considerarlas en los rendimientos reales y en la velocidad de producción de la Contratista. 5. Reporte diario de mano de obra y de maquinaria. Se deberán consignar los datos relacionados con la fuerza de trabajo de obra, especificando categorías y el número de cada una de ellas; de igual forma, deberá reflejarse la maquinaria presente en obra, su estado operacional, su actividad durante el periodo del que se informa, sus rendimientos promedio en la ejecución de la misma y la calificación del personal que las opera. A continuación tenemos una breve descripción de algunos equipos de Maquinaría para la Construcción de Caminos.

Maquinaría para la Construcción de Caminos Las máquinas son un apoyo fundamental para cada una de las etapas en la construcción vial, desde el desmonte hasta la pavimentación y el mantenimiento. El País tiene la perspectiva de una nueva infraestructura. Un mejor sistema de caminos es parte importante de esa perspectiva.

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Tractores de Cadenas Son las máquinas más versátiles en la construcción de caminos. Sus anchas cadenas vencen toda resistencia al rodaje y aseguran producción en condiciones adversas del terreno, en pendientes empinadas y en una amplia variedad de materiales. Los Tractores de Cadenas pueden trabajar solos, económicamente, en movimiento de tierra sobre distancias de hasta 150 metros. Equipados con hojas topadoras, desgarradoras u otros accesorios, completan muchas fases en la construcción de caminos. En varios modelos con potencia de hasta 575 kW.

Cargadores de Cadenas Cuando las condiciones del terreno son adversas, las pendientes son pronunciadas o el material es difícil de cargar, los Cargadores de Cadenas pueden excavar y cargar así como acarrear cargas económicamente a distancias de hasta 100 metros. En diferentes modelos con potencia de hasta 157 kW y capacidades de cucharón de hasta 3.2 m3.

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Cargadores de Ruedas Rápidos, altamente maniobrables, los Cargadores de Ruedas realizan una amplia variedad de trabajos de construcción. Las máquinas excavan, cargan, enrasan, despejan, estiban y manejan materiales apilados. Los controles automáticos y los servomecanismos los hacen ideales para la carga de camiones. En variados modelos con capacidades de cucharón de hasta 30.6 m3.

Retroexcavadoras Cargadoras Al ofrecer potencia de trabajo versátil en ambos extremos, las Retroexcavadoras Cargadoras satisfacen muchas de las necesidades en la construcción de caminos. Excavan, cargan, elevan y manipulan tuberías y otros objetos, enrasan, empujan, rellenan, zanjean, canalizan y, con cualquiera de sus muchos accesorios, se convierten en una flotilla de una sola máquina y un solo operador. Hay algunos modelos con potencia de hasta 70.8 kW con capacidades de cucharón cargador de hasta 1.05 m3. Y profundidades de excavación en el retroexcavador de hasta 5.2 m.

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Motoniveladoras Una herramienta esencial y versátil para la contrucción y el mantenimiento de caminos, la Motoniveladora corta, nivela conforma bancos y taludes, abre zanjas, realiza trabajo de acabado en rasantes y mantiene los caminos de acarreo tan bien como el camino terminado. La hoja se posiciona hidráulicamente para trabajo de enrase de precisión. Hay modelos cuyas potencias varían desde 93 hasta 203 kW.

Excavadoras Estas versátiles máquinas de construcción realizan una amplia variedad de trabajos: Excavaciones y movimiento de tierra de gran volumen, zanjeos, carga de camiones, canalizaciones, colocación de tuberías, rompimiento de rocas o de concreto, alimentación de trituradoras o de plantas de procesamiento. Una amplia selección de brazos, plumas, cucharones y otros accesorios adaptan las Excavadoras para la realización de muchos trabajos. Modelos con potencia de hasta 280 kW y 3.33 m3 de capacidad: cinco modelos de excavadoras de gran volumen con cucharones de hasta 5.0 m3 de capacidad y modelos de palas mecánicas de 3.8 m3 de capacidad.

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Camiones articulados Llenando el vacío entre las mototraíllas y los camiones de obra, los Camiones Articulados operan económicamente en terrenos blandos, sobre caminos de acarreo malos, en materiales rocosos y en la subida de pendientes empinadas en distancias de hasta 3050 metros. Los Camiones Articulados los hay en modelos de dos ejes o de tres ejes y con capacidad de hasta 36.3 toneladas.

Camiones de obra Los camiones de obra, de bastidor rígido, son unidades de alta producción y eficiencia de costo donde el acarreo excede de 2500 metros y los caminos están bien mantenidos. En varios modelos de bastidor rígido en una variación que va desde 36.3 hasta 218 toneladas de capacidad.

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Traíllas Cuando se tienen que mover grandes volúmenes de tierra a un costo mínimo y a distancias de acarreo desde 400 m hasta 1600 m, las mototraíllas han demostrado ser altamente eficientes. Estas máquinas versátiles cargan, acarrean y esparcen una amplia variedad de materiales. En cinco tipos: Modelos estándar de un solo motor; modelos propulsados por doble motor; modelos de tracción y empuje; modelos de paletas elevadoras; modelos de sinfín. En capacidades hasta de 33.6 m3.

Compactadores de Suelos y Tractores Topadores de Ruedas Los Tractores de Ruedas están disponibles para aquellas aplicaciones que requieren gran potencia y la velocidad de las ruedas. Los modelos compactadores o los que están dotados de hoja topadora se ofrecen para trabajos de empuje, relleno, compactación y administración de rellenos sanitarios. Hay tres tractores topadores con potencia de hasta 336 kW y dos compactadores de rellenos con potencia de hasta 315 kW.

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Equipos de Pavimentación Ajustándose a las más amplias necesidades en las operaciones de revestimiento de superficies.Hay compactadores de tambor sencillo, compactadores de doble tambor vibratorio, compactadores de neumáticos, estabilizadores de suelo/recuperadores de caminos, pavimentadoras de asfalto, fresadoras en frío, elevador de camellones.

6. Problemática de obra.- Este reporte deberá contener de forma breve pero clara, el detalle del origen particular de la problemática de obra, así como las causas y las soluciones que la Supervisión considere como convenientes a efecto de reducir sus consecuencias. Abundando tanto como lo considere conveniente, en un análisis de la problemática que a futuro pudiera presentarse por situaciones que puedan remediarse en el momento de la presentación del informe. 7. Reporte fotográfico de avance de obra. En un máximo de 8 fotografías, deberá plasmarse un panorama global de la obra, a efecto de que las mismas permitan visualizar un panorama general sin necesidad de la presencia física de personal de la Dependencia en obra.

Desmonte.- Despejo de árboles, malezas, pedruscos y otros obstáculos del recorrido del camino.

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Preparación.- Del derecho de vía, movimiento de tierras de gran volumen.

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Excavación de gran volumen.- Con desalojo de camiones grandes.

Revestimiento de superficie.- Tendido de base

Fabricación de concreto asfáltico.llevada a cabo en Planta de Asfalto.

Terminación.- Tendido de concreto asfáltico en vialidad.

8. Anexos.- Fotocopia de la bitácora de obra durante el mes del informe, resumen de pruebas de laboratorio ejecutadas durante el periodo anexando los reportes de mayor impacto e importancia y por último, todos los comunicados que tengan que ver con el desarrollo de la obra. • Para realizar el reporte, la Supervisión deberá basarse en datos asentados en bitácora, en el programa de trabajo aprobado y en las anotaciones hechas en el diario de obra que la Supervisión deberá llevar. • La Supervisión deberá registrar y notificar a la Dependencia cualquier modificación hecha a los planos constructivos, a las especificaciones o al procedimiento constructivo a efecto de que la Dependencia autorice el pago correspondiente si dicha modificación fue hecha con su

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autorización y con su aval, o proceda a solicitar la sustitución de los trabajos si es que a su juicio no son técnica o económicamente procedentes. • Los reportes quincenales que se envíen a la Dependencia, deberán contener al menos los puntos 1, 3, 5 y 6 descritas anteriormente. Anexando, cuando sea necesario, un informe adicional denominado “Informe Urgente”, donde se mencionen problemas que por su importancia no deban esperar a ser tratados hasta el informe mensual correspondiente. • Al termino de la obra, la Supervisión deberá presentar un informe final del desarrollo de la misma.

3 EXPEDIENTE DE OBRA Para obtener el mejor control de la obra, la Supervisión deberá conocer con exactitud y estar enterada de todos los documentos relacionados con la misma, tales como: registros, licencias, permisos, comunicados, etc. que junto con los documentos contractuales forman el expediente de obra. Para que este control pueda ser eficiente, es recomendable que un juego completo del expediente se mantenga siempre en obra, durante el tiempo total de ejecución de la misma. Estos documentos deberán estar solo para consulta, y nunca se utilizarán para construcción, particularmente en el caso de planos aprobados y autorizados; deberán mantenerse al día, y la Supervisión será la encargada de que periódicamente se incluyan las nuevas instrucciones, modificaciones, órdenes de cambio, eventos, estimaciones, bitácora, etc. Al término de la obra, el expediente deberá contar con copia de todos los documentos relativos a la misma, y se entregará en la recepción de obra a la Dependencia encargada de operar la obra. Esto con la finalidad de que el encargado de la operación y mantenimiento de la obra, cuente con los antecedentes de construcción de la misma. El expediente de obra deberá contener cuando menos la información relacionada enseguida: 3.1 Documentos Básicos. El expediente deberá contar substancialmente con los siguientes documentos:

a) Contrato b) Planos de construcción vigentes, aprobados y autorizados. c) Especificaciones generales y particulares. d) Catálogo de conceptos de obra e) Programa de trabajo y reprogramaciones autorizadas por la Dependencia. f) Lista de precios de materiales básicos, relación de salarios y análisis de precios unitarios. g) Orden de inicio de obra. h) Certificado de propiedad del terreno, de requerirse. 54

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i) Bitácora de obra. j) Licencias y permisos de construcción, de requerirse. k) Memoria de cálculo y estudio de mecánica de suelos. l) Estimaciones normales de obra. m) Estimaciones extraordinarias de obra. n) Estimaciones escalatorias de obra. o) Números generadores. p) Ordenes de modificación de obra. q) Archivo de obra, con comunicados y oficios relacionados con la misma. r) Acta de entrega - recepción de obra. s) Fianzas de cumplimiento y buen uso de los anticipos. 3.2 Contenido del Expediente de Obra. 3.2.1 Contrato de construcción. El contrato es el convenio bilateral suscrito entre la Dependencia y la Contratista para la ejecución de la obra, y se consideran parte integrante del mismo: los planos, las especificaciones y la oferta del Contratista al suscribir el contrato. En el contrato se definen claramente una serie de condiciones y características cuyo cumplimiento deberá garantizar la Supervisión. Estos criterios comprenden aspectos particulares tales como cómputos del tiempo, prórrogas o extensiones, rescisión, terminación, incumplimiento, responsabilidad legal y pública, condiciones generales referentes a especificaciones, planos, alternativas o discrepancias en ellos, trabajo extra, equipo, suspensión de la obra, supervisión, limpieza y mantenimiento, etc. Y las particulares del control de la obra, tales como: inspección, control y almacenamiento de materiales, programa de obra, progreso, calidad, suspensión temporal, medición y forma de pago, estimaciones, y finalmente los relativos a la recepción y liquidación de la obra. 3.2.2 Planos de construcción. Los planos forman parte de los documentos contractuales. Todos tienen carácter complementario, es decir, lo que se indica en uno es tan obligatorio como si fuera estipulado en todos. Dada la importancia que tienen para la realización de la obra, es un requisito imprescindible que la Supervisión cuente y esté compenetrada de todos los planos del proyecto y de la 55

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información ahí manifestada. Por lo que se recomienda que una copia de todo el proyecto siempre esté disponible a la Supervisión, formando parte integrante y registrada del expediente de obra. Los planos serán siempre los aprobados y vigentes, firmados o sellados por las autoridades de la Dependencia o de la unidad responsable del proyecto. Deberá tenerse especial cuidado en que los planos anulados por modificaciones y/o cancelaciones de partes del proyecto, deberán ser sellados con tal carácter y conservados como antecedentes para futuras y probables aclaraciones. Toda modificación de los planos resultado de exigencias de la construcción o de otra índole, previamente a su ejecución deberá ser autorizada por escrito por la Dependencia. Cuando se actúe en contrario, la Supervisión será la única responsable de la modificación, y por tanto, serán con cargo a la misma, todos los costos necesarios para adecuar la obra al proyecto que finalmente determine la Dependencia. Los planos que requieran modificarse deberán adecuarse a lo realmente ejecutado en obra, a efecto de contar con un expediente real de lo ejecutado. La modificación y/o adecuación del plano correrá a cargo de la parte involucrada cuya omisión o sugerencia haya generado dicha modificación o sustitución. Una vez plasmados los cambios o sustituciones, él o los planos deberán incorporarse al expediente de obra oportunamente. 3.2.3 Especificaciones generales y particulares. Las especificaciones son el conjunto escrito de disposiciones, requisitos y condiciones que se establecen para la ejecución de una obra; comprenden dibujos complementarios a los planos y definen la calidad de los materiales y los procedimientos constructivos a utilizar, abundando sobre la forma de medición y la unidad de pago del concepto de trabajo referido. En general, puede decirse que los planos enseñan qué debe construirse, las especificaciones establecen cómo debe construirse. La combinación de los planos y las especificaciones deben definir completamente las características físicas, técnicas y operativas de un proyecto. La finalidad de ambos es establecer las normas para ejecutar un proyecto con todos sus detalles. Por último, cabe aclarar que una especificación particular rige sobre una especificación general. 3.2.4 Catálogo de conceptos de obra. La oferta de la Contratista, original o modificada, aceptada por las partes contratantes, forma parte integrante del contrato. Esta oferta conocida como catálogo de conceptos con precios unitarios propuestos por la Contratista, será el instrumento esencial de los trabajos a ejecutar, en qué cantidad y a qué precio. Conforme se vaya procediendo a la ejecución de los trabajos y al pago de las estimaciones, la Supervisión deberá llevar un registro de estas actividades en formularios especiales, que señalarán el estado contable al momento de la última estimación de pagos efectuados. De la misma forma, deberá registrarse el ajuste de cantidades y conceptos fuera de catálogo o excedentes al mismo, a efecto de contar con información útil y veraz en el momento que se requiera. 56

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3.2.5 Programa de trabajo y reprogramaciones autorizadas. Después de la adjudicación de obra, la Contratista deberá presentar un programa detallado de ejecución de la misma, basado en el que presentó adjunto a su oferta, pero actualizado y ajustado de acuerdo con las indicaciones de la Dependencia. En él se indicará el orden cronológico en que se propone llevar a cabo las distintas etapas del proceso constructivo elegido para realizar la obra, anexando en forma complementaria las fuentes de suministro de todos los materiales que vaya a requerir la obra, las fechas comprometidas de entrega de dichos suministros y la relación de equipo disponible para la obra, así como su ubicación actual. El ritmo de avance de la obra deberá compararse periódicamente con el programa aprobado, y si la Contratista tuviera atrasos imputables a ella, la Supervisión deberá requerirle el empleo de mayor cantidad de equipo y personal, o modificar sus métodos operativos de tal forma que se asegure el cumplimiento del programa establecido. Si la demora continúa, y es por causas de fuerza mayor, causas naturales o no imputables a la Contratista, la Supervisión deberá solicitar instrucciones a la Dependencia a efecto de proceder de acuerdo a ellas. 3.2.6 Lista de precios de materiales básicos, relación de salarios y análisis de precios unitarios, ordinarios y extraordinarios Dentro de los componentes de la oferta, es requisito que se incluyan los análisis de precios unitarios de todos los conceptos incluidos dentro del catálogo correspondiente, con sus fundamentos respectivos, como son la lista de precios de los materiales básicos incluidos y los salarios del personal que realizará los trabajos. Si por necesidad de la obra, se requiere la ejecución de conceptos de trabajo no incluidos dentro del catálogo original o se requiere la modificación de especificaciones aprobadas de algunos de ellos, o eventualidades que exijan un reajuste de los precios unitarios por ejecutar, la Supervisión deberá partir de los precios unitarios correspondientes al catálogo original a efecto de proceder a efectuar cualquiera de las modificaciones descritas anteriormente. Los precios unitarios de los trabajos contratados serán inalterables durante el periodo de ejecución de la obra, salvo en los casos en que proceda su modificación por causas establecidas dentro del propio contrato. 3.2.7 Orden de inicio de obra. La Contratista tiene la obligación de empezar la obra en el tiempo establecido en el contrato, por lo que al momento de la firma del contrato, la Dependencia deberá oficializar el inicio de obra. Dicha autorización junto con el programa de obra aprobado, deberá entregarse a la Supervisión de Obra para integrarlo al expediente de la misma, abrir la bitácora de obra con el reconocimiento de firmas autorizadas y dejar perfectamente asentada y de conformidad con el documento referido, la fecha de inicio oficial de los trabajos.

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3.2.8 Certificado de propiedad del terreno, de requerirse. En el caso de requerirse, deberá integrarse al expediente de obra el certificado de propiedad o los documentos que garanticen que son propiedad del Gobierno, los terrenos donde se deberá ejecutar la obra. Siempre es conveniente tener la seguridad, y será obligación de la Supervisión verificar el hecho, que la obra se realice en terrenos que forman parte de los bienes estatales y que se han cumplido los requisitos legales para su adquisición por parte del Gobierno o la Dependencia. 3.2.9 Bitácora de obra. Para el control de la ejecución de la obra y para facilitar la supervisión de la misma, la Dependencia deberá mantener permanentemente en el sitio de la obra y bajo la custodia de la Supervisión, un libro autorizado, empastado y foliado en el que se anotarán las instrucciones que la Supervisión gire a la Contratista sobre la ejecución de los trabajos. La Contratista anotará en cada caso que se da por enterada de las instrucciones recibidas, y podrá utilizar el mismo libro para hacer las observaciones y consultas que estime necesarias y de las que se dará por enterada la Supervisión. Después de 48 horas, los asientos efectuados en la bitácora de obra, se considerarán conocidos por ambas partes y su ejecución será obligatoria. La bitácora de obra se considera un documento insustituible en la etapa de ejecución de la obra, y por tanto, deberá integrarse al expediente de la misma, a efecto de contar con la reseña cronológica y descriptiva de la marcha progresiva de los trabajos y sus pormenores. 3.2.10 Licencia y permisos de construcción, de requerirse. Es compromiso de la Contratista apoyada por la Dependencia y por la Supervisión, tramitar y obtener todos los permisos y licencias de construcción requeridos. La Supervisión verificará que este aspecto sea cumplido en su totalidad y que satisfagan lo establecido en la normatividad vigente. Estos documentos deberán permanecer siempre disponibles en el sitio de la obra para cualquier trámite oficial que se requiera y posteriormente deberán integrarse al expediente de la obra. Por tratarse de obras oficiales, en ocasiones se descuida o se le presta poca atención a este asunto. La Supervisión vigilará que esto no suceda y que se dé cumplimiento a todos los requisitos legales y técnicos, más aún tratándose de trámites, licencias o permisos que estén relacionados con Dependencias Federales involucradas, en el desarrollo de la obra. 3.2.11 Memorias de cálculo y estudios de mecánica de suelos y geotécnicos, de requerirse. Aunque estos documentos no formen parte de los documentos contractuales, sí son instrumentos básicos del desarrollo del proyecto. Se les considera como complementos conceptuales de los planos, particularmente aquéllos que comprenden los aspectos de la mecánica de suelos y la geotecnia de proyecto. De ellos se deberá deducir con claridad el criterio estructural y constructivo que rige el diseño y desarrollo del proyecto. Es fundamental que la Supervisión conozca y consulte esta 58

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información, para determinar con certeza qué decisión tomar en la resolución de cualquier asunto al respecto que se presente durante la ejecución de obra. Asimismo, conservar esta documentación en el expediente facilitará la revisión de los antecedentes útiles para el diseño de nuevas etapas, en caso de modificaciones o ampliaciones de la obra referida. 3.2.12 Estimaciones normales de obra. Dentro del expediente de obra, deberán archivarse todas las estimaciones correspondientes a cantidades de obra normal del catálogo de conceptos original que hayan sido conciliadas y autorizadas para su pago por la Supervisión de Obra, presentando un resumen siempre vigente y actualizado del estado financiero de pagos correspondientes a obra normal. Esta documentación deberá mantenerse dentro del expediente con la finalidad de que pueda ser consultado y verificado por la Dependencia en sus visitas a obra, cuando fuera requerido por la misma. De la misma manera, este expediente integrará la base sobre la cual se elaborará la estimación de finiquito a la conclusión de los trabajos contratados, la cual deberá también incluirse dentro del mismo. 3.2.13 Estimaciones extraordinarias de obra. Al igual que el punto anterior, se deberán integrar al expediente las estimaciones que correspondan a conceptos fuera del catálogo original o conceptos de trabajo no incluidos dentro de los alcances del contrato original, anexando dentro del mismo expediente las autorizaciones u órdenes de ejecución de dichos conceptos, así como el desarrollo de la revisión y conciliación de los precios unitarios correspondientes a estos conceptos. Aclarando, como se especificó anteriormente, que la autorización de los precios unitarios referidos será función únicamente del Control Centralizado de la Supervisión de Obra. Soportando lo anterior, con la lista de precios de insumos que no estén incluidos dentro de la lista ofertada por la Contratista, y que deberá estar referenciada a los precios que los insumos tenían a la fecha de la presentación de la propuesta original. Deberá adjuntarse a este documento, un resumen vigente y actualizado del estado financiero de pagos correspondientes a obra extraordinaria; y sobre esta base se finiquitará a la conclusión de los trabajos, el pago de los conceptos extraordinarios ejecutados en la obra. 3.2.14 Estimaciones escalatorias de obra. En caso de ocurrir modificaciones a las condiciones económicas de ejecución de la obra, las que considera la normatividad vigente, estar la Contratista dentro del programa de ejecución programado y autorizado, y contar con la anuencia de la Dependencia para su aplicación, se procederá al requerimiento de la autorización de estimaciones escalatorias a conceptos de obra faltantes de ejecutar por parte de la Contratista. La Supervisión deberá requerir a la Contratista todos los soportes y argumentos en los que fundamente su requerimiento, a efecto de que éstos sean turnados al Control Centralizado de la Supervisión de Obra para su revisión y validación, si es lo procedente.

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La manera de soportar este requerimiento será únicamente la establecida por la normatividad vigente, por lo que la Supervisión de Obra deberá rechazar cualquier otro procedimiento que no se encuentre totalmente de acuerdo con lo establecido. Las estimaciones correspondientes junto con su resumen vigente, deberán mantenerse dentro del expediente de obra, a efecto de soportar los periodos de ejecución, los índices aplicados y la forma de cálculo de los importes correspondientes a pagos por estimaciones escalatorias autorizadas por la Supervisión. 3.2.15 Números generadores. Dentro del expediente de obra, deberán guardarse todos los generadores que se encuentren conciliados, debidamente firmados por la Contratista y por la Supervisión, identificando su nombre, cargo y parte representada. Dentro de los mismos deberá especificarse la fecha de ejecución del concepto y la fecha de conciliación y autorización del mismo. Los números generadores deberán tener la característica de la claridad a efecto de que puedan ser revisados y entendidos por cualquier persona con conocimientos técnicos relativos a la obra. Los mismos deberán referirse al plano origen de su ejecución, sin embargo, deberán ser conciliados y revisados contra las cantidades de obra realmente ejecutadas en campo, omitiendo por todos los medios basar su cuantificación con base en planos de proyecto. Para el caso de números generadores referentes a movimientos de tierras, entendiendo por éstos los relacionados con cortes, terraplenes, rellenos, excavaciones, voladuras, acarreos, sobreacarreos, cajeos, nivelaciones, conformaciones, etc., deberán soportarse con las libretas topográficas correspondientes, la referenciación de los bancos de nivel origen del cálculo de los volúmenes de obra, los registros de entrada y salida de camiones avalados por la Supervisión, y en fin, por todo aquello que permita contar a la Supervisión con todos los argumentos para la validación de las cantidades referidas. 3.2.16 Ordenes de modificación de obra. Deberán integrarse al expediente de obra las órdenes giradas únicamente por la Dependencia, donde se indiquen instrucciones que modifiquen cualquier plano, especificación o concepto, que tendrá impacto en el presupuesto de la misma. Esto con la finalidad de deslindar responsabilidades en cuanto a las autorizaciones y limitar las funciones de la Supervisión, la que por ningún motivo podrá modificar ningún concepto de obra sin el previo consentimiento de la Dependencia. En el caso de la existencia de órdenes que por la premura no puedan ser manifestadas por escrito, será responsabilidad de la Supervisión el acatarlas de inmediato a efecto de evitar consecuencias perjudiciales al desarrollo de la obra, y de igual forma, será su responsabilidad posterior, la de conseguir la oficialización de la instrucción a efecto de integrarla al expediente referido. Aún cuando la Supervisión tenga la precaución de anotar en bitácora que tal o cual orden se gira por instrucciones de la Dependencia, deberá hacer oficial su acatamiento, manifestando acuse de recibo de la instrucción e informado los resultados de su aplicación.

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En el supuesto de no existir forma de comprobar el origen de alguna orden de modificación, la Dependencia se reserva el derecho de aceptarla como suya y por tanto también se reserva el derecho de su pago, el cual será con cargo a la Supervisión o a la Contratista, dependiendo de la parte que se encuentre involucrada con su autorización o ejecución. 3.2.17 Archivo de obra. Dentro del expediente deberá destinarse un lugar al archivo de obra, el cual deberá contener todos y cada uno de los documentos enviados o recibidos por la Supervisión y por la Contratista, tales como: solicitudes, requerimientos, autorizaciones, avisos, permisos, informes, minutas de reuniones y recorridos de obra, instrucciones, solicitudes, disposiciones, avisos preventivos, indicaciones, y en general, todo documento que tenga relación con el desarrollo de la ejecución de obra, que por mínimo que sea deberá ser incluido dentro del mismo archivo. El archivo deberá ordenarse de manera cronológica a fin de que en conjunto con la bitácora, permita revisar el desarrollo de la obra y el comportamiento de las partes involucradas en su ejecución. 3.2.18 Acta de entrega - recepción de obra. Una vez concluida, finiquitada y que a juicio de la Supervisión pueda recibirse la obra, la Contratista deberá requerir a la Dependencia el levantamiento del Acta de Entrega - Recepción de la misma. Cuando la Dependencia lo estime conveniente pero siempre dentro de los plazos que la normatividad establece para tales casos, se efectuará el acto de entrega-recepción con la participación de las representaciones de las partes que a juicio de la propia Dependencia deban intervenir en dicho acto. La firma del acta referida no libera a ninguna de las partes, Contratista y Supervisión, por la aparición de vicios ocultos o defectos que pudiesen presentarse posteriormente a dicho acto y cuya demolición, sustitución o reparación deberá correr a cargo de la Contratista y a satisfacción de la Supervisión, que deberá estar presente mientras estos trabajos se realicen a efecto de dar fe de su cumplimiento y terminación. El acta de entrega-recepción de la obra, debidamente firmada y autorizada, deberá integrarse al expediente de la obra, ya que es la única constancia de liberación que permite el desentendimiento de la Contratista en cuanto al mantenimiento y salvaguarda de la obra. 3.2.19 Fianzas de cumplimiento y buen uso de anticipo. Las fianzas que como cumplimiento del contrato referido y de la correcta utilización del anticipo, entregue la Contratista como garantía de lo anterior, deberán integrarse al expediente de obra, ya que serán las garantías que la normatividad exige, a efecto de asegurar el cumplimiento contractual convenido.

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4 PRODUCTOS A ENTREGAR. Para efecto de recepción y cumplimiento del compromiso contractual, la Supervisión de Obra deberá entregar al término del plazo establecido para la prestación del servicio convenido, observando los criterios de presentación que la propia Dependencia le defina, los documentos relacionados enseguida:

4.1 Registros y Reportes de Obra. En una primera carpeta se deberá entregar toda la documentación relacionada con los reportes quincenales y mensuales de obra así como los registros de la misma, en copia, debidamente firmadas y selladas por el Representante Legal de la Empresa; cada uno de ellos deberá contener la siguiente documentación: ü ü ü ü ü ü ü ü

Carátula de datos de obra. Estado financiero de obra. Estado físico de obra. Gráfica de precipitaciones pluviales. Reporte de mano de obra y maquinaria. Problemática de obra. Copia de reporte fotográfico mensual de obra. Pruebas de laboratorio de todos los conceptos muestreados durante la obra.

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4.2 Productos Topográficos. En el listado siguiente se mencionan los productos topográficos que la Supervisión de Obra deberá entregar al finalizar la ejecución de la misma, para los fines que la Dependencia juzgue convenientes. Los mismos deberán entregarse en original, debidamente firmados por el representante legal de la Supervisión y autorizados y firmados por el personal encargado de su elaboración, tanto por la parte de la Contratista como por la parte de la Supervisión, con la leyenda “Visto Bueno y Conforme”. a) Libretas de topografía, de nivel y de secciones, así como la ubicación mediante croquis de las referencias físicas y bancos de nivel. b) Perfil y secciones topográficas del terreno, dibujado en papel milimétrico a escala horizontal 1:1,000 y a escala vertical 1:100. c) Cálculos de la volumetría de cortes, excavaciones y terraplenes, y en general, de cualquier soporte empleado para determinar y autorizar las cantidades de obra conciliadas con referencia a las actividades mencionadas anteriormente.

4.3 Expediente de Obra. De conformidad con lo anteriormente expuesto, se deberá entregar como condición para efectuar el finiquito de los trabajos contratados con la Supervisión, el expediente de obra conformado con todos los documentos y alcances establecidos antes, omitiendo únicamente los planos constructivos, que deberán entregarse por separado y de conformidad con requerimientos especiales para su recepción por parte de la Dependencia. A efecto de no ser repetitivos, se entiende que el expediente de obra referido, deberá estar conformado por los puntos enumerados anteriormente, especificando que la bitácora de obra deberá ser la original debidamente cerrada y cancelando las hojas no utilizadas, así como todos los ejemplares de la misma que hayan sido utilizados durante la ejecución de la obra.

4.4 Planos Modificados del Proyecto Ejecutivo. De cada uno de los planos modificados con autorización de la Dependencia durante el transcurso de la obra, se deberá entregar el original en papel albanene grueso o similar, así como dos copias en papel heliográfico. Las dimensiones de los mismos deberán ser estandarizadas a 90.00 x 120.00 cm. Solo en casos especiales y con previa autorización de la Dependencia, se autorizará un tamaño o formato diferente al especificado. De igual forma deberá devolverse el proyecto entregado en custodia por la Dependencia, el cual está integrado por los siguientes planos, en su caso: Ø Ø Ø Ø

Planta General de trazo. Plantas constructivas complementarias. Perfiles longitudinales de la rasante. Proyecto de secciones de construcción. 69

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Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø

Proyecto de curva masa. Proyecto de señalamiento horizontal y vertical. Proyecto de drenajes. Proyecto de semaforización. Proyecto de reubicación de instalaciones. Proyecto de paisaje urbano. Proyecto de alumbrado público.

Las copias de los planos que se entreguen como producto, deberán ser correctamente doblados a tamaño carta e integrados en una carpeta de forma que las solapas de los mismos muestren las características del plano sin necesidad de desdoblarlo en su totalidad.

4.5

Reporte Fotográfico.

Con la finalidad de contar con el historial documental del desarrollo de la obra, la Supervisión deberá presentar un reporte fotográfico en un máximo de 36 fotografías ordenadas secuencialmente por orden cronológico, representando en esta secuencia los momentos de mayor importancia e impacto dentro de la ejecución referida, de forma tal que se pueda apreciar de manera global un panorama general del proceso constructivo de la obra.

4.6

Informe Definitivo y Último.

A efecto de cerrar la secuencia de entrega de informes tanto quincenales como mensuales, se entregará por parte de la Supervisión un último informe en el que deberán plasmarse los datos definitivos, conciliados previamente, del cierre físico y financiero de la obra, planteando la última problemática, así como las formas implementadas para solucionarla, y en general todo lo que se estableció como contenido de dicho informe, con la salvedad de que los datos reflejados en este último informe serán los conciliados como definitivos entre la Supervisión y la Contratista.

4.7

Finiquito de Obra.

Finalmente, y en virtud de ser uno de los documentos de mayor importancia en la entrega de la documentación de obra, la Supervisión deberá presentar un finiquito de obra donde se reflejen los importes definitivos correspondientes a las cantidades de obra ordinaria, extraordinaria y excedente que conciliada previamente con la Contratista, reflejará el estado definitivo de las cantidades y los importes realmente ejecutados, debiendo aplicar en este estado de cuenta todas las aditivas y deductivas que por estar plenamente justificadas deban proceder en el mismo. El finiquito de obra deberá estar firmado por los responsables en obra de la Supervisión y de la Contratista, y finalmente, por los representantes legales de las mismas aceptando y validando los volúmenes conciliados dentro del cuerpo del mismo. Una vez determinado el importe definitivo del finiquito correspondiente, ninguna de las partes podrá efectuar reclamación alguna a las cantidades e importes aceptados como definitivos; sin embargo, la Dependencia, si así lo juzga conveniente procederá a revisar la conciliación del 70

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mismo a efecto de aceptar o rechazar los importes definitivos, con la finalidad de proceder como lo juzgue conveniente.

5 PLAZO DE EJECUCION DE LOS TRABAJOS E INTEGRACION DE LA PROPUESTA. Para la realización de los trabajos aquí descritos, los cuales deberán ser cumplimentados de acuerdo a todas y cada una de las disposiciones contenidas dentro de los términos de referencia, se ha estimado como conveniente un cierto plazo estimado de días calendario, considerados por la Dependencia como los razonablemente requeridos para la supervisión total de la obra referida. A efecto de formalizar la propuesta técnico-económica de la Supervisión de Obra, ésta deberá integrar su propuesta de conformidad con los requerimientos que a continuación se establecen.

5.1 Programa de Ejecución (Barras). Con base en el plazo estipulado anteriormente, la Supervisión deberá presentar los programas de trabajo correspondientes en papel tamaño carta membretado de la misma, debidamente firmado y de acuerdo a lo establecido en el capítulo II, inciso 4, integrado por los siguientes: 1) 2) 3) 4)

Cronograma Físico de los trabajos. Cronograma Financiero de los trabajos. Cronograma de Entrega de Productos. Cronograma de Utilización de Personal.

5.2 Integración de la Documentación para la Propuesta Técnico-Económica. Adicionalmente a lo anterior, y como complemento integrante de la formulación de la propuesta técnico-económica de la Supervisión, ésta someterá a la evaluación de la Dependencia, a efecto de que la misma se integre de conformidad con los lineamientos que establece la normatividad vigente y a la de los términos de referencia, la documentación relacionada enseguida: • La propuesta técnico-económica. En ésta deberán incluirse todos los conceptos de trabajo necesarios para la ejecución de la Supervisión de Obra, siendo éstos los establecidos o propuestos por la propia Supervisión. La Supervisión deberá considerar todos los alcances y especificaciones contenidas dentro de los términos de referencia a efecto de evitar imprecisiones dentro de los alcances y la correspondiente valuación de su costo. • El cálculo del Factor de Salario real a aplicar a los salarios básicos determinados por la Comisión de Salarios Mínimos vigentes en la zona. • El cálculo del Factor de Indirectos. Integrando y analizando a detalle los costos correspondientes a la administración de la oficina central y de la de campo, desglosado como importes y como porcentajes del costo directo de ejecución.

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• El cálculo del Financiamiento. Determinado con base en las condiciones de elaboración y pago de estimaciones, del porcentaje de anticipo establecido, de las tasas bancarias actuales y de todas las condiciones que impacten en el financiamiento que deba otorgar la Supervisión por las condiciones propias de la formulación y pago de estimaciones. • Los términos de referencia debidamente firmados y sellados por el representante legal de la Empresa Supervisora. • El curriculum de la Empresa Supervisora. Especificando la especialidad, la identificación de los proyectos similares, la contratante, los periodos y los importes de ejecución, y los avances físicos y financieros a la fecha, en el caso de encontrarse aún vigentes. • El curriculum del personal técnico encargado de la supervisión del proyecto, detallando su historial y experiencia en proyectos similares a los del motivo de los términos. Adicionando copia fotostática legible de la Cédula para ejercer su profesión. • El expediente legal de la Supervisora, el cual deberá contener como mínimo lo detallado enseguida: Registros como contratista de otras dependencias, Registro en el padrón de contratistas del Gobierno del Estado de ______________, Registro en el I.M.S.S., Registro en el INFONAVIT, Registro Federal de Contribuyentes, declaración de impuestos sellada del último ejercicio declarable, escritura constitutiva de la empresa con las modificaciones vigentes, y por último, poder notarial otorgado al representante legal de la empresa.

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CAPITULO V.- PERFIL QUE DEBERA REUNIR LA SUPERVISION DE OBRA. Con la finalidad de normalizar y facilitar la elección de la empresa encargada de la supervisión de obras de reconstrucción, mantenimiento o construcción de nueva obra vial, ésta deberá cumplir ampliamente con los requerimientos detallados en los puntos descritos a continuación:

1 EQUIPO DE TRABAJO. La empresa encargada de la supervisión deberá contar con el equipo de transporte adecuado y óptimo, a efecto de que mediante el traslado oportuno y a tiempo de las cuadrillas encargadas del control de calidad de la obra, se puedan cubrir en su totalidad y durante todo el periodo de ejecución de la obra, todas y cada una de las diversas etapas y actividades que directa o indirectamente se encuentren relacionadas con la ejecución de obras de este tipo o similares. Adicional a lo anterior, la Supervisión deberá contar con el equipo idóneo para realizar todas las labores involucradas directamente con el desarrollo de su trabajo, tales como: •

Equipo topográfico moderno y preciso, el cual deberá encontrarse en perfectas condiciones de calibración y mantenimiento a efecto de que los resultados proporcionados u obtenidos con el mismo sean confiables y precisos que permitan determinar con toda exactitud, los volúmenes y movimientos que normalmente se obtienen con la ayuda de este equipo.

•

Equipo de laboratorio de control de calidad, si es el caso de que la misma supervisión sea la encargada de la obtención de muestras y la determinación de las características físicas de los diversos elementos integrantes de la obra, el cual deberá encontrarse en óptimas condiciones de mantenimiento y de conservación; en lo referente a equipos utilizados para la determinación de resistencias o pruebas de capacidad de carga, deberán encontrarse calibrados de conformidad con las especificaciones que norman el uso de estos equipos.

•

Equipo de dibujo, necesario y suficiente para implementar el grupo de trabajo encargado de la regularización de planos, de proporcionar los croquis o modificaciones de obra tan claras como la premura lo permita, y finalmente de adecuar los planos del proyecto original a efecto de que éstos contengan toda la información correspondiente a la definitiva realización de la obra.

•

Equipo diverso para la realización de un trabajo profesional de calidad y el desarrollo de funciones acorde con los requerimientos que la Dependencia establezca para este tipo de servicios profesionales, tales como: mobiliario apropiado, papelería y formatos para el llenado de los reportes mensuales y quincenales, bitácoras de obra, equipo de comunicación externa e interna de obra como radio, fax, módem, teléfono, etc.

2 TECNICOS ESPECIALIZADOS EN TRABAJOS Y OBRAS SIMILARES. Con la finalidad de certificar la capacidad, la experiencia y el conocimiento del tipo de obra que se pretende encomendar a supervisar, la empresa de supervisión deberá entregar a la Dependencia, la curricula técnica del personal que directamente efectuará las labores de supervisión y control de la obra prevista a ejecutar por la Dependencia, y de igual manera, proporcionará a la Dependencia todas las facilidades requeridas a efecto de certificar y cotejar 73

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la autenticidad de lo en ella expresado, hasta que la Dependencia se encuentre satisfecha y completamente segura de la autenticidad de la información. Esta información deberá ser tan amplia como la propia Supervisión lo estime conveniente, a efecto de que ninguno de sus técnicos sea objetado a cumplir sus funciones por considerarlo falto de experiencia o sin el conocimiento requerido para desempeñar las funciones contratadas. Cabe aclarar que el técnico que se designe como representante de la supervisión en obra y ante las autoridades de la Dependencia, deberá contar con toda la experiencia requerida, así como con toda la libertad de decisión en nombre de la empresa, la cual otorgará un poder notariado amplio y pleno a efecto de que el mismo pueda tomar las decisiones más convenientes en y a nombre del propio representante legal de la empresa, las cuales siempre y en todos los casos serán respaldadas por el mismo, siendo legalmente el responsable de las consecuencias y efectos de dichas decisiones. El personal técnico establecido para efectuar las labores de supervisión deberá encontrarse titulado, omitiendo el proponer candidatos con categoría de pasantes, en proceso de regularización o de terminación de sus estudios. Finalmente se deberá requerir y demostrar que el personal propuesto para integrar la cuadrilla de supervisión cuenta con una experiencia mínima en trabajos similares o afines a la construcción, de cuando menos 3 años.

3 EXPERIENCIA DE LA EMPRESA SUPERVISORA. La empresa supervisora deberá contar con una experiencia en el desarrollo de actividades relacionadas con supervisión de obras de cualquier tipo de cuando menos 5 años, de participación en supervisión de obras similares a las de los alcances de este tipo de obra de cuando menos 3 años, y de la misma forma establecida anteriormente, deberá proporcionar todas las facilidades y abundamiento sobre lo que la Dependencia desee cuestionar o comprobar, a efecto de cotejar y verificar la autenticidad de lo externado. A efecto de demostrar la experiencia en obras similares, se deberá entregar copia de los contratos que anteriormente haya efectuado la empresa supervisora con organismos públicos o privados, anexando una relación de los importes contratados, los ejercidos por periodos y los actualmente en proceso de ejecución, relacionando de manera breve los datos de los responsables directos de las contrataciones, sus direcciones y teléfonos, a efecto de comprobar, si lo juzga conveniente la Dependencia, la autenticidad de la información proporcionada.

4 SOLVENCIA MORAL Y ECONÓMICA. La empresa supervisora que se decida contratar para desarrollar la supervisión de las obras a cargo y/o con recursos del Gobierno del Estado de ________________, deberá contar con toda la solvencia moral y ética profesional que se requiere para el desarrollo de estos servicios, manifestando por escrito su desempeño en anteriores contratos, así como los resultados esperados y obtenidos en cuanto a metas físicas se refiere y en cuanto a la problemática que 74

Perfil que Deberá Reunir la Supervisión de Obra

hubiese surgido durante el desarrollo dichos contratos, manifestando en un apartado especial y con toda veracidad la situación de la empresa supervisora con la Dependencia al término del contrato, así como las expectativas de contratación a futuro con la misma Dependencia, y las causas y soluciones implementadas a la problemática suscitada durante el desarrollo de la obra. Finalmente, la Supervisión deberá demostrar mediante sus estados contables auditados por un despacho externo con registro autorizado por la S.H.C.P., última declaración de pago de impuestos y mediante cartas que garanticen las líneas de crédito actuales y vigentes, su capacidad financiera y económica a efecto de que la misma sea evaluada por la propia Dependencia, garantizando contar con un capital contable de al menos el 25% del importe estimado de su contrato, a efecto de asegurar ampliamente la liquidez necesaria para cumplir sin contratiempos el término de la obra y el finiquito de sus servicios.

5 PERSONAL ADMINISTRATIVO CALIFICADO. A efecto de contar con el apoyo requerido para la atención de cuestiones no técnicas, que requieren la disponibilidad de personal de tiempo completo y con la experiencia necesaria, la supervisión deberá contar con todo el apoyo administrativo y logístico requerido sin destinar personal no apropiado para la ejecución de dichas labores, con la finalidad de no distraer de sus ocupaciones específicas a personal a cargo de otras ocupaciones y al mismo tiempo, cumplir eficientemente las labores propias destinadas a las administrativas, tales como: envío y recibo de documentación, elaboración de estimaciones periódicas, reproducción de documentos, trámites administrativos con la Dependencia, control de archivos, etc. La Dependencia procederá a la evaluación de la información requerida, con la finalidad de garantizar para los intereses del Gobierno del Estado de _________, la contratación de la empresa moral y económicamente solvente, que cuente con la disponibilidad del equipo requerido, con el personal cuya experiencia avale y garantice el cumplimiento correcto de los alcances de la supervisión, y que de acuerdo a la experiencia empresarial de conocimiento, capacidad y buenos resultados, garantice la conclusión exitosa y conforme a las expectativas en tiempo y costo del propio Gobierno Estatal.

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SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO

DIRECCIÓN GENERAL DE ORDENACION DEL TERRITORIO

PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS

MANUAL NORMATIVO

TOMO XIV

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

PREFACIO Este documento forma parte de un conjunto de manuales desarrollados con el fin de orientar y auxiliar a las instituciones responsables a nivel central, estatal y municipal en las tareas inherentes a los procesos de solución de los problemas de transporte en las ciudades medias mexicanas. Partiendo del concepto de que es necesario investigar y analizar los problemas de transporte urbano de manera integral, se ha desarrollado una metodología de trabajo que considera cinco áreas de acción: desarrollo institucional, vialidad y tránsito, mantenimiento vial, transporte público e impacto ambiental. El estudio de estas áreas abarca diferentes aspectos, mismos que son contemplados en los manuales desarrollados, los que se recomienda utilizar como guía primero y como herramienta después, en los procesos de análisis de los problemas del transporte urbano. Es importante señalar que estos manuales, a pesar de ser independientes entre sí, mantienen una estructura coherente como conjunto, dado que son piezas a ser utilizadas integralmente para el logro de la meta central: el mejoramiento de la calidad de vida de las ciudades a través de uno de sus elementos esenciales, el transporte. El conjunto de manuales está formado por los siguientes tomos: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII

XIV

Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano Conceptos y Lineamientos para la Planeación del Transporte Urbano Desarrollo Institucional Diseño Geométrico de Vialidades Operación del Transporte Público Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos Evaluación Socioeconómica Impacto Ambiental en Estudios de Transporte Urbano Guía Metodológica de Muestreo, Monitoreo y Análisis de Contaminación del Aire por Fuentes Móviles y por Ruido en Estudios de Transporte Urbano Identificación y Evaluación del Impacto al Entorno, derivado de Obras de Infraestructura de Vialidad y Transporte Urbano Conceptualización de Proyectos Ejecutivos Estudios de Ingeniería de Tránsito Manual Técnico de Normas, Seguimiento y Control de Obras de Vialidad y Transporte Urbano: Libro 1.- Ejecución y Control de Calidad de Obras Viales Libro 2.- Conservación de Obras Viales Libro 3.- Seguimiento y Control de Obras Viales Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para saber el contenido de un manual específico, así como para entender cómo se integran los diversos elementos del proceso que conduce, desde la observación de un problema de transporte urbano hasta la formulación de planes y programas de acción para resolverlo, se recomienda leer el Tomo I: Resumen Ejecutivo de los Manuales Normativos en Transporte Urbano.

CONTENIDO INTRODUCCIÓN

1

CAPÍTULO I. ELEMENTOS BÁSICOS 1 Desarrollo Histórico 2 Pavimentos Urbanos 2.1 Antecedentes 2.2 Definición 2.3 Tipos de pavimento 2.4 Obras inducidas 3 Componentes Estructurales del Pavimento 3.1 Subestructura 3.2 Estructura

3 4 4 4 5 5 5 5 5 7

CAPÍTULO II. DISEÑO DE PAVIMENTOS 1 Diseño de pavimentos Flexibles 1.1 Antecedentes 1.2 Criterios de diseño 1.3 Parámetros de diseño 2 Diseño de Pavimento Rígido por el Método AASHTO 3 Pavimentos con Adoquín de Concreto

9 9 9 9 10 32 61

CAPÍTULO III. CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS

65

CAPÍTULO IV. EVALUACIÓN Y RENOVACIÓN DE PAVIMENTOS 1 Consideraciones 2 Red Vial Básica 3 Tipo de Superficie de Rodamiento 4 Índice de Servicio Actual (ISA) 5 Tipos y Severidad de Daños 6 Evaluación de la Estructura de pavimento con Equipo de Viga Benkelman 7 Evaluación de la Estructura de Pavimento por el Método del II de la UNAM 8 Obras de Drenaje Pluvial 9 Infraestructura Vial Complementaria 9.1 Estado de señalamiento vial 9.2 Estado de los semáforos 9.3 Estado de funcionamiento del alumbrado público 9.4 Estado de banquetas, guarniciones y acotamientos 9.5 Renovación de pavimentos

73 73 73 73 74 75 81 97 102 102 102 103 103 103 103

CAPÍTULO V. CONSERVACIÓN

105

CAPÍTULO VI. SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS 1 Inventario Básico de la Red Vial 1.1 Pavimentos para diseño 1.2 Pavimentos para evaluar 2 Estructura Vial Complementaria 3 Especialistas, Personal de Apoyo y Equipo

115 117 117 117 117 118

i

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

CONTENIDO 4 Acciones de Administración de Pavimentos 5 Evaluación Periódica de la Condición de la Infraestructura 6 Priorización de Acciones 7 Volúmenes de Trabajo 8 Costos de las Acciones 9 Organización y Programación 10 Recursos Financieros 11 Calendario de Ejecución de los Trabajos 12 Trabajos por Administración 13 Realización y Control 14 Vigilancia Administrativa 15 Valoración de Productos 16 Ventajas del Sistema

119 120 120 121 121 121 122 122 122 122 123 123 124

ANEXOS

125

ii

INTRODUCCION El presente Manual de Administración de Pavimentos, se hizo con la finalidad de uniformizar, entre los técnicos responsables de los trabajos de diseño, construcción, rehabilitación y mantenimiento de los pavimentos e infraestructura vial complementaria, esperando que con la divulgación de lo desarrollado en este documento de logre eficientar el sistema. Para su desarrollo se utilizó la transferencia de tecnología del Programa de Asistencia Técnica de la SEDESOL en el ámbito de Vialidad y Transporte y la experiencia que la Dirección General de Infraestructura y Equipamiento ha desarrollado desde 1992 cuando se crea el Programa de Vialidad y Transporte para Ciudades Medias del País, fecha en la que se instrumentan, con normatividad del Banco Mundial, los Estudios Integrales de Vialidad y Transporte Urbano que contienen los componentes de Desarrollo Institucional, Vialidad y Tránsito, Transporte Público, Mantenimiento Vial e Impacto Ambiental, siendo el cuarto componente al que hoy se denomina Administración de Pavimentos, título que como se describió en el párrafo anterior, es más completo que el de Mantenimiento Vial. Este Manual se complementa con los ya elaborados por la Dirección General de Infraestructura y Equipamiento, siendo éstos el Manual de Elaboración del Inventario del Estado Funcional de Pavimentos, el Manual de Ejecución y Control de Obras Viales y, el Manual de Conservación de Obras Viales, así como el Manual de Seguimiento de Obras Viales realizado paralelamente a este. El contenido del Manual es el siguiente: En el Capítulo I.- Elementos Básicos se hace un breve desarrollo histórico de los primeros caminos en México y los materiales con que se construyeron, así como los pavimentos con sus componentes desde la subestructura hasta la estructura; en el Capítulo II Diseño de Pavimentos, se describen los métodos de diseño de pavimentos flexibles, el de pavimentos rígidos y el de pavimentos de adoquín, todos ellos para la obtención de los espesores y costos de las estructuras de pavimentos; en el Capítulo III Construcción de Pavimentos, se describen temas relacionados con la elaboración de las acciones ya en obra, considerando los materiales, equipos y procedimientos de construcción; en el Capítulo IV Conservación, se desarrollan actividades relacionadas con la preservación de los pavimentos; en el Capítulo V Evaluación y Renovación, se desarrolla el procedimiento para determinar la situación actual del pavimento y obras complementarias y, se llega a la determinación de acciones inclusive de restitución de la estructura actual y la construcción de una nueva que atendería a nuevas solicitaciones de carga y su frecuencia; finalmente, en el Capítulo VI Sistema de Administración de Pavimentos, se integran las actividades desarrolladas en los anteriores capítulos, además de la recomendación de los especialistas y personal de apoyo, así como la sugerencia del equipo de computo y los paquetes para su instrumentación. Es destacable que, en el Capítulo II se pone a la disposición de quien así lo requiera, una hoja de cálculo en archivos magnéticos para el diseño de pavimentos flexibles por el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM, así como otra para el diseño de pavimentos Rígidos. Por último, se hace extensiva la recomendación de la necesidad de instrumentar el Sistema de Administración de Pavimentos en las localidades, aún y cuando no cuenten con equipos de cómputo y paquetes que procesen la información, tomando en consideración que el monitoreo de la situación actual y las recomendaciones a implementar se pueden llevar a cabo con personal técnico capacitado. 1

CAPÍTULO I.

ELEMENTOS BÁSICOS

1 DESARROLLO HISTÓRICO Antes de la conquista española, los señoríos indígenas contaban con una red de caminos adecuados a sus necesidades. Desconocían las bestias de carga y la rueda, pero transitaban con sus mercaderías por senderos y veredas bien trazadas, efectuando limpieza, conformaciones y mejoramiento del suelo (revestimiento) en lugares con problemas de inestabilidad por inundaciones frecuentes. Fueron causa de admiración para los españoles las cuatro calzadas de tierra firme que de norte a sur y oriente a poniente cruzaban la gran ciudad lacustre de Tenochtitlan, las cuales llevaban de Tlatelolco a Iztapalapa y del reino de Tacuba al de Texcoco, apoyando dichos terraplenes arcillosos sobre un entramado de bejuco. En la región maya se conservan aún los caminos anteriores a la conquista. Ciudades como Cobá y Uxmal fueron centros de donde partían redes de caminos. El camino Cobá Chichenitza “camino blanco” medía 100 km con una anchura de 3 m, revestido con lajas de piedra blanca y conformado con un material regional llamado sacbe. De 1522 a 1531 se construyó el primer camino de Tenochtitlan a Veracruz, circulando por primera vez carretas tiradas por bueyes. A fines del siglo XVIII ciudades como la de México, Guanajuato, Taxco, Zacatecas, etc. presentaban una traza urbana de acuerdo a su configuración topográfica con calles revestidas, mayormente con empedrados de piedra bola (boleos) ó piedra laja, apoyadas en una cama de material mejorado y conformado para dar pendientes longitudinales y transversales para desalojar las aguas de lluvia. Las aguas negras eran conducidas por canal abierto localizado al centro de la calle, hasta recolectarse en un solo canal de desfogue. En 1920 se utilizó concreto hidráulico para la construcción del camino al Desierto de los Leones, la Av. Reforma y otras vialidades de la ciudad de México. En 1925 al crearse la Comisión Nacional de Caminos se integró el censo de la red de caminos que hasta 1928 era conservada y rehabilitada por dicha Comisión y contaba con 695 km; de los cuales 209 km eran terracerías, 245 km se encontraban revestidos y 241 km pavimentados con carpetas de mezcla asfáltica elaborada en el lugar por el sistema de riegos, encomendados a la empresa extranjera Byrne Brothers Corp. En 1934 la ciudad de México contaba con calles y avenidas principales pavimentadas con losas de concreto hidráulico, entre ellas la Av. Juárez, San Juan de Letrán, Av. Insurgentes, etc. Para la década de los 50’ fueron pavimentados fraccionamientos y circuitos como Ciudad Satélite, viaducto Miguel Alemán y Ciudad Universitaria entre otros. Por décadas, siendo México un país productor de petróleo y, aprovechando el subsidio que se otorgaba a los asfaltos, se utilizó este material para la construcción de carreteras y vialidades urbanas.

3

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

A partir de los 60’s apareció el concreto asfáltico hecho en planta y en caliente, adecuándose a las condiciones cambiantes del tránsito con un producto que en su control de producción mejoró su calidad y resistencia. El uso de adoquines para la pavimentación de calles y avenidas es muy antiguo, existen muchos ejemplos de ello en obras de este tipo construidas en la era del Imperio Romano. El adoquín hoy día construido de concreto se ha estado utilizando frecuentemente en unidades habitacionales y zonas de estacionamiento, proporcionando una apariencia y funcionalidad satisfactoria. La reparación ó instalación de obras por debajo del pavimento asfáltico o de concreto hidráulico, representa un serio problema al levantar el pavimento y posteriormente restituir la estructura original del pavimento, sin embargo el uso de adoquines, por la facilidad al levantarlos y posteriormente reutilizarlos (abriéndose el tramo inmediatamente a la circulación), representa una gran ventaja. Algunas superficies de pavimento se vuelven resbaladizas, debido al derrame de aceites, pero esto no sucede con las superficies adoquinadas. Aún y cuando la superficie se manche, esta resistencia al aceite es probablemente una de las principales razones para su elección en zonas de estacionamientos, áreas de servicio y gasolineras.

2 PAVIMENTOS URBANOS 2.1 Antecedentes. El sistema vial terrestre tiene una estructura radial que converge en la ciudad de México. Los principales centros urbanos se encuentran comunicados entre sí, pero no siempre con las áreas rurales que, en muchos casos, están incomunicadas. Los poblados rurales han experimentado, en términos relativos, una constante disminución de su población. Este fenómeno tiene sus raíces en el deterioro progresivo de las actividades primarias, la insuficiente dotación de servicios, los bajos niveles de ingreso y el desfavorable intercambio económico. La estructura urbana no satisface las necesidades de la base económica nacional, ni es la más apropiada para la consecución de las metas productivas y sociales. El desarrollo de los centros de población se caracteriza por un uso inadecuado del suelo urbano, pues en tanto se mantienen ociosos terrenos aprovechables, se presenta la ocupación de terrenos inadecuados, la irracionalidad en la dotación de infraestructura, la especulación acentuada de la tierra urbana, la carencia de transportes adecuados, la degradación ecológica y, el deterioro psicosocial de la población. Las ciudades medias disponen de suelo urbano y agua para su expansión futura, por lo que pueden constituirse en centros de atracción de la migración rural-urbana. La reestructuración del sistema urbano implica, en resumen, contar con ciudades regionales y medias que no rebasen límites convenientes de concentración. Las ciudades medias y pequeñas deberán estar organizadas en forma tal que el impacto benéfico de las actividades urbanas, de los servicios y del equipamiento llegue a toda la población.

4

Elementos Básicos

El proceso de urbanización arraiga a la población e incrementa las actividades socioeconómicas . Los pavimentos urbanos, estructuralmente, no difieren respecto a los pavimentos carreteros; sin embargo las variables que intervienen en su diseño resultan de compleja obtención como lo es el volumen de tránsito esperado y su tasa de crecimiento. Regularmente, en los pavimentos urbanos la capa de rodamiento es construida con carpeta de concreto asfáltico, mortero asfáltico o emulsión, sin embargo en ciudades del occidente y norte del país, como en Guadalajara por ejemplo, es común el uso de losas de concreto hidráulico o de adoquín

2.2

Definición

Un pavimento es una estructura, constituida generalmente por una capa de rodamiento como las señaladas anteriormente, apoyada sobre una capa de material granular clasificado denominado base. A su vez dicha capa descansa firme y coherentemente en la capa de material granular clasificado denominado subbase; capas que en su conjunto representan el vocablo PAVIMENTO.

2.3 Tipos de pavimento Dependiendo de la capa de rodamiento, los pavimentos se clasifican en: •

Tipo rígido. Aquellos pavimentos construidos con losas de concreto hidráulico.

•

Tipo flexible. Los construidos utilizando un producto asfáltico (cemento, rebajado, emulsión).

•

Tipo semirígidos. Los construidos por una capa de base o subbase rígidamente estabilizada con cemento Portland.

•

Tipo especial. Son los pavimentos construidos con adoquín de cemento o de piedra debidamente acomodada.

2.4

Obras inducidas.

En la construcción de pavimentos urbanos deberán conceptualizarse, definirse, proyectarse y valorarse las obras inducidas necesarias para el correcto desarrollo de la Planeación Urbana, apoyándose todas y cada una de las Dependencias encargadas de los servicios municipales (agua y alcantarillado, alumbrado público, teléfono, gas, semaforización etc.).

5

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

3 COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTO 3.1

Subestructura a) Terreno natural El reconocimiento geológico y los estudios de mecánica de suelos proporcionan los elementos necesarios para identificar, valorar y conocer de antemano el comportamiento a futuro del terreno de cimentación al ser sometido a la gravitación de las cargas impuestas por el pavimento y el tránsito. Las pruebas básicas que se realizan al terreno natural predominantemente arenoso son: • • • • • • •

Granulometría [ SUCS ] Límites de consistencia (LL, LP, IP) Contenido de humedad natural ( ω ) Peso volumétrico del lugar, suelto y compacto Densidad Absorción VRS (Valor Relativo Soporte) representando las condiciones del lugar y compacto al 90, 95, 100% de su peso volumétrico

En macizos rocosos resulta conveniente el conocimiento reológico de la piedra, su fracturamiento, dureza (resistencia a compresión) y el rqd. Para suelo fino cohesivo (arcillas y limos) es importante determinar primeramente las pruebas índice (LL, LP, IP), clasificación del material utilizando el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Para arcillas y limos de baja plasticidad CL, ML se prosigue a la determinación de las pruebas básicas y en el caso de suelos clasificados como CH, OH, deberá determinarse si el material es susceptible a expandirse o contraerse a consecuencia de un cambio en su estado de esfuerzos o en su humedad de equilibrio. Para cada caso en particular deberán determinarse las pruebas de expansión, compresión unidimensional o triaxial y consolidación. Estos suelos deberán ser estudiados por especialistas en Mecánica de Suelos, con el propósito de cuantificar la capacidad de carga y el procedimiento constructivo más adecuado para sobreponer la estructura del pavimento. Por ejemplo, en arcillas de alta compresibilidad como las presentes en una extensión importante de la Ciudad de México y en el ex Lago de Texcoco, resulta extremadamente perjudicial el remoldear el terreno natural, rompiendo de esta manera la estructura de cadenas solidificadas del suelo, provocando un comportamiento inestable. b) Terracerías. Material colocado encima del terreno natural previamente despalmado el suelo orgánico, con la finalidad de obtener un alineamiento longitudinal y transversal constante, siguiendo la trayectoria de la línea de rasante calculada. En las secciones transversales se producen zonas de corte (arriba de la línea de rasante) o de terraplén (abajo de la línea de rasante). En el proyecto geométrico de carreteras, la línea de 6

Elementos Básicos

rasante se calcula a manera de compensar los volúmenes de corte con el de terraplén, sin embargo en vialidades urbanas, en muchas ocasiones esto no debe ser considerado, ya que la rasante deberá adecuarse lo mejor posible a los niveles de las construcciones existentes, descompensándose notoriamente los volúmenes de corte y terraplén. Calidad de las terracerías. Si el material del terreno natural producto de corte resulta de baja plasticidad y susceptible a ser compactado, podrá utilizarse en la conformación del cuerpo del terraplén; en caso contrario deberá emplearse material de banco.

c) Subrasante Capa de material seleccionado de 0.30 m de espesor como mínimo con tamaño máximo de 7.6 cm (3”) y tendrá un VRS (Valor Relativo de Soporte) mayor a 15% y expansión máxima de 3%, compactada al 100% de su peso volumétrico seco máximo de acuerdo a la prueba Próctor estándar. Calidad de la capa subrasante. Deberán determinarse las pruebas índice al material seleccionado (LL, LP, IP, granulometría y VRS). De los resultados obtenidos se acepta o rechaza el material. Se podrá utilizar el material de las terracerías o terreno natural si cumplen con la granulometría y calidad especificada para dicha capa.

Capa de apoyo del pavimento. Entre el terreno natural y la estructura del pavimento deberá existir por lo menos una capa de transición denominada capa subrasante que, por especificación de la Norma Mexicana (1), deberá construirse con espesor mayor o igual a 30 centímetros.

3.2

Estructura

a) Sub-Base Es una capa de material clasificado construida arriba de la capa subrasante, cuyas funciones se describen a continuación: Capa de materiales seleccionados comprendida entre la subrasante y la base. 1) 2) 3)

Transmitir los esfuerzos a la capa subrasante en forma conveniente. Constituir una transición entre los materiales de la base y de la capa subrasante, de modo tal que evite la contaminación y la interpenetración de dichos materiales. Disminuir efectos perjudiciales en el pavimento, ocasionados por cambios volumétricos y rebote elástico del material de las terracerías o del terreno de cimentación.

7

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

4)

5)

Reducir el costo del pavimento, ya que es una capa que por estar bajo la base queda sujeta a menores esfuerzos y requiere de especificaciones menos rígidas, mismas que pueden satisfacerse normalmente con un material más barato que el de la base. Contribuir en algunos casos al drenaje de la carretera.

b) Base hidráulica Capa de materiales seleccionados que se construye sobre la sub-base y ocasionalmente sobre la subrasante, limitada en su parte superior por la carpeta. Su función es soportar apropiadamente las cargas transmitidas por los vehículos a través de la carpeta y distribuir los esfuerzos a la sub-base o capa subrasante, en tal forma que no les produzca deformaciones perjudiciales. c) Carpeta asfáltica Capa o conjunto de capas que se colocan sobre la base, constituidas por material pétreo y un producto asfáltico, siendo su función proporcionar al tránsito una superficie estable, prácticamente impermeable, uniforme y de textura apropiada. Cuando se coloca en espesores de cinco (5) centímetros o más, se considera que contribuye, junto con la base, a soportar las cargas y distribuir los esfuerzos. d) Riego de sello Capa de material pétreo, ligada a la carpeta por un producto asfáltico, cuyas funciones son : 1) 2) 3) 4)

Impermeabilizar el pavimento. Proporcionar una superficie de desgaste. Proporcionar una superficie antiderrapante. Proporcionar una superficie con un color tal, que refleje apropiadamente la luz de los faros de los vehículos.

8

CAPÍTULO II DISEÑO DE PAVIMENTOS 1

1.1

DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. (Método del Instituto de Ingeniería de la UNAM) Antecedentes

El método se basa en una generalización teórica de los resultados obtenidos en los tramos experimentales de la pista circular del Instituto y en tramos de prueba. Las gráficas de diseño que se presentan están limitadas al caso típico de las estructuras empleadas en México con diferentes condiciones de humedad en las capas subrasantes empleadas. El espesor de concreto asfáltico rara vez excede 7.5 cm, y las demás capas de la estructura están constituidas por materiales granulares o suelos finos estabilizados mecánicamente a través de compactación. En el caso de carpetas asfálticas muy gruesas varía la hipótesis de diseño y deberán tomarse en cuenta los esfuerzos radiales que pueden producir fallas por fatiga a la tensión en el concreto asfáltico. De manera semejante, en el caso de bases y subbases estabilizadas con asfalto, cal o cemento, se requiere realizar investigación complementaria.

1.2 Criterios de diseño Para el desarrollo del modelo de comportamiento a fatiga, considerará ésta como deformación permanente acumulada. Se supone que la estructura del pavimento ensayada presenta una resistencia relativa uniforme cuando ha soportado el número de repeticiones de carga estándar especificada para la vida de proyecto. Si la resistencia relativa no es uniforme, la capa con resistencia relativa mínima determina la vida de servicio de la vialidad. Se emplean los conceptos de capacidad de carga en suelos cohesivos y la teoría de distribución de esfuerzos verticales de Boussinesq deducida para una placa circular flexible de radio a, apoyada uniformemente en la superficie de un medio elástico homogéneo e isótropo, para su aplicación al caso de una estructura de capas múltiples, en la cual las gráficas admisionales esfuerzo-deformación de los materiales son iguales. Se considera el esfuerzo vertical como un indicador adecuado del comportamiento a cargas repetidas de la capa correspondiente. Se supone que las carpetas asfálticas son delgadas y que su duración a la falla depende de la resistencia a la tensión. En carpetas de riegos se desprecia esta resistencia. Cada capa (i) tiene un espesor equivalente ai Di donde Di es el espesor real y ai es un coeficiente de equivalencia estructural que toma en cuenta la capacidad de repartición de carga del material.

9

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Coeficiente de equivalencia estructural Elemento

ai

Carpeta de riegos Carpeta de concreto asfáltico Carpeta de mortero asfáltico o emulsión Bases Negras Base hidráulica Subbase hidráulica Subrasante Terracerías

0 2 1.5 - 1.8 1.2 - 1.5 1 1 1 1

La falla por fatiga de una capa en la superficie de la vialidad se analiza bajo la hipótesis de que existe una relación lineal entre el logaritmo de la resistencia (log ∆qs) y el logaritmo del número de repeticiones acumuladas de las cargas estándar (log Σ L). La carga estándar o eje equivalente se define como la solicitación de un eje sencillo de 8.2 ton, y llantas con presión de inflado de 5.8 kg/cm2.

1.3 Parámetros de diseño. A) Valor Relativo de Soporte esperado en campo. ( VRS z ) Según se indicó para bases, subbases, subrasantes y terracerías estabilizadas mecánicamente por compactación, la resistencia se mide en términos del VRS (Valor Relativo de Soporte ). Por lo tanto, la resistencia es una variable que depende de las características físicas y propiedades mecánicas de los materiales empleados, condiciones climatológicas, drenaje, procedimiento constructivo y conservación, así como las variaciones de dichos factores a lo largo de la vialidad y de su vida de servicio. El modelo teórico define la falla en términos de deformaciones permanentes de 2.5 cm en el 20% de la superficie del pavimento y se supone que la resistencia en la capa crítica referida a la superficie está normalmente distribuida, con media VRS y z=0 desviación estándar ( σ ) correspondiente a un coeficiente de variación V.

10

Diseño de Pavimentos

f x (x)

20% de la superficie

−3σ

−σ

−2σ

σ

+σ

x

σ

σ

+3σ

+2σ

σ

σ

Fig. 1 Curva de Distribución Normal o de Gauss

f x (x) =

σ

2σ

- [(x - x ) 2 ]

1

2

e

...............

(1)

2π

donde: xi

=

valor ( i ) de la población de datos n

x

=

promedio aritmético =

1 n

Σ x i .............

(2)

i=1

n

Sx2

σx

V

=

=

=

varianza =

1 n

Σ ( xi

...........

- x )2

(3)

i=1

sx2

desviación estándar =

σx x

coeficiente de variación =

.............

(4)

...........

(5)

.............

(6)

si se hace la transformación de 2

Z=

(x-x) σ

y sustituyendo en (1) entonces la ecuación anterior se reduce a la llamada forma estándar cuya ecuación es:

11

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

1

f z=

e

-z 2 / 2

.......... (7)

2π

en este caso la variable aleatoria z tiene distribución normal con media igual a cero y coeficiente de variación igual a uno.

fz (z)

z +α X

z

Fig. 2 Curva de Distribución Normal Estandarizada

Para una área del 20% bajo la curva de distribución Normal estándar. z = -0.84 σ sust. σ de (5)

z = -0,84 x * V

Z = x + z = x + ( -0.84 x * V)

Z = x (1- 0.84V)

...............

El valor relativo de soporte crítico para diseño se determina mediante:

...............

VRS z = VRS z ( 1 - 0.84 V )

12

(9)

(8)

Diseño de Pavimentos

donde:

VRS z

VRS z V

z

estimación del Valor Relativo de Soporte crítico esperado en campo

Valor Relativo de Soporte medio esperado en campo coeficiente de variación de la resistencia de materiales en el lugar.

espesor equivalente, en cm =

Σ

n

ai D i

i=1

ai

coeficiente de equivalencia de la capa i

Di

espesor real de la capa i

1) Tipo de prueba de laboratorio para la determinación de la resistencia. Respecto al tipo de prueba que deberá desarrollarse en laboratorio para estimar la resistencia del suelo utilizando el VRS, el Instituto de Ingeniería posteriormente a la valoración de varios procedimientos concluye:

a) Establecer un solo criterio en cuanto a tipo de energía de compactación. b) Utilizar la prueba Próctor, con sus variantes en lo relativo a la energía aplicada y tamaño de moldes para tomar en cuenta características de los materiales. Por lo tango, se recomienda adoptar las pruebas Próctor estándar AASHTO (T-99) y Próctor modificada AASHTO (T-180), utilizando moldes de 10 y 15 cm (4 y 6 pulgadas). Para casos especiales podría utilizarse la prueba Porter, sin embargo debe tomarse en cuenta que los materiales difíciles de compactar en laboratorio con la prueba de impacto, posiblemente presentarán problemas similares en la construcción, sería aconsejable pensar en un principio en los procedimientos de estabilización más adecuados, en vez de cambiar el tipo de prueba de diseño.

c) En lo referente a las pruebas de diseño para estimar la resistencia de la subrasante, se recomienda la adopción de una prueba que permita estimar el valor relativo de soporte en función del contenido de agua de equilibrio o el contenido de agua más desfavorable de acuerdo con las condiciones climáticas y regionales de México.

13

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

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Diseño de Pavimentos

Según el método del Road Research Laboratory (RRL) y del cuerpo de Ingenieros de Estados Unidos de Norteamérica (CE), es posible desarrollar pruebas de laboratorio que reproduzcan, dentro de lo posible, las condiciones reales de comportamiento en el campo. Se recomienda cubrir un intervalo amplio, con el objeto de observar tendencias generales relacionadas con los cambios del VRS al variar los pesos volumétricos secos y los contenidos de agua. Un estudio realizado por el Instituto de Ingeniería (Fig 3) en un suelo arcilloso de baja compresibilidad (CL), destaca aspectos importantes para el diseño; por ejemplo una subrasante compactada al 95% de la prueba Proctor estándar puede dar valores relativos de soporte entre 1.5 y 28 de acuerdo al contenido de agua estimado. Si la resistencia muestra gran susceptibilidad con la humedad, podría destacar la conveniencia de asegurar un drenaje adecuado (capa rompedora de capilaridad) en lugar de recurrir a diseños menos eficientes a base de grandes espesores de pavimento cuando las condiciones de la humedad son desfavorables. d) Otro procedimiento más sencillo para valorar la susceptibilidad del VRS al variar el contenido de humedad, consiste en realizar la prueba del VRS en cada uno de los especímenes elaborados para la determinación del peso volumétrico seco máximo en la prueba Próctor (fig 4); entendiéndose que únicamente se tendrá el comportamiento para una sola energía de compactación. 2) La humedad de equilibrio en subrasantes y terracerías es uno de los principales VRSlugar factores para determinar el valor relativo de soporte crítico en el ( ); su z estimación requiere del conocimiento de las características geotécnicas del material y climatológicas del lugar. De acuerdo al RRL, se pueden considerar tres condiciones representativas en países tropicales. Categoría I. terreno.

Subrasantes con nivel freático suficientemente cercano a la superficie del

Clasificación

profundidad del Nivel freático que gobernará el contenido de agua.

SM CL (IP >=20) CH (IP >=40)

0.9 m 3.0 m 7.0 m

Categoría II. Subrasantes con nivel freático profundo donde la lluvia es suficiente para producir cambios estacionales significativos. Precipitación anual mayor a 250 mm. Se considerará como contenido de agua probable, el óptimo determinado de la prueba estándar de compactación. Categoría III. Subrasantes en zonas sin nivel freático permanente cerca de la superficie y clima árido a lo largo del año. Precipitación anual menos a 250 m. la humedad última de la subrasante se considerará la misma que la del terreno natural. 15

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Las resistencias de las subrasantes en área correspondientes a las categorías I y II, debe estimarse mediante pruebas saturadas de valor relativo de soporte; para la categoría III usualmente no se saturan. Los datos de la tabla 1 son compatibles con el criterio del Instituto de Ingeniería y la presente exclusivamente con carácter cualitativo de valores críticos esperados en subrasantes compactados al 95% de la prueba próctor estándar. Tabla 1. Valor Relativo de Soporte crítico estimado para el diseño de pavimentos, sobre subrasantes compactadas al 95% de su Peso Volumétrico Seco Máximo Proctor estándar.

VRSz , en porcentaje mínimo probable. Profundidad del nivel freático con relación al nivel de la capa considerada, * en m.

arena no plástica

0,6

arcilla arenosa IP=10

arcilla arenosa IP= 20

arcilla limosa Ip=30

arcilla activa

8-10

5-6

4-5

3-4

2-3

1

1,0

25

6-8

5-6

4-5

3-4

2-3

1,5

25

8-10

6-8

5-6

3-4

2,0

25

8-10

7-9

5-6

3-4

2,5

25

8-10

8-10

6-8

4-5

3,0

25

25

8-10

7-9

4-5

3,5

25

25

8-10

8-10

4-5

5,0

25

25

8-10

8-10

5-6

7,0

25

25

8-10

8-10

7-9

limo

Se requieren pruebas de laboratorio

IP >=40

* De acuerdo con la variación estacional debe elegirse el nivel freático más alto.

3) Estimación de los límites de confianza y el coeficiente de variación del VRS. En algunos problemas prácticos la determinación del valor medio se obtiene con una cantidad limitada de datos N < 30 llamada muestra pequeña, por lo que su aproximación no es suficientemente buena y resulta necesario introducir una teoría apropiada para su estudio. La desviación estándar de la población original no se conoce y la mejor aproximación que puede tenerse de ella es la desviación estándar de la muestra. En este caso el procedimiento para establecer el intervalo de confianza para la media de la población original, una vez fijado el nivel de confianza en que se desea trabajar se utilizan los valores críticos, tc de la distribución de Student, que dependen del tamaño de la muestra. En términos generales, los límites de confianza para la media de la población se representan como:

X ± tc

σ n

………… (10)

16

Diseño de Pavimentos

donde: x n

tc

σ

= = = =

media de la muestra número de datos de la muestra factor correspondiente al nivel de confianza adoptado, calculado para n -1 desviación estándar de la muestra

Valores de t c para la distribución t de Student.

Tabla 2

n -1

t.995

t.99

t.975

t.95

t.90

t.80

t.75

t.70

t.60

t.55

1

63,66

31,82

12,71

6,31

3,07

1,376

1,000

0,727

0,325

1,580

2

9,92

6,96

4,30

2,92

1,89

1,061

0,816

0,617

0,289

0,142

3

5,84

4,54

3,18

2,35

1,64

0,978

0,765

0,584

0,275

0,138

4

4,60

3,75

2,78

2,13

1,53

0,941

0,741

0,569

0,271

0,134

5

4,04

3,36

2,58

2,02

1,48

0,920

0,727

0,560

0,267

0,132

6

3,71

3,14

2,45

1,94

1,44

0,906

0,718

0,553

0,265

0,131

7

3,50

3,00

2,36

1,91

1,43

0,896

0,711

0,549

0,263

0,130

8

3,36

2,90

2,31

1,86

1,40

0,889

0,706

0,546

0,262

0,130

9

3,25

2,82

2,26

1,83

1,38

0,830

0,703

0,543

0,261

0,129

10

3,17

2,76

2,23

1,81

1,37

0,879

0,700

0,542

0,260

0,129

11

3,11

2,72

2,20

1,80

1,36

0,876

0,697

0,540

0,260

0,129

12

3,06

2,68

2,18

1,78

1,36

0,873

0,695

0,539

0,259

0,128

13

3,01

2,65

2,16

1,77

1,36

0,871

0,694

0,538

0,259

0,128

14

2,98

2,62

2,14

1,76

1,34

0,868

0,693

0,537

0,258

0,128

15

2,95

2,61

2,13

1,75

1,34

0,866

0,691

0,536

0,258

0,128

16

2,92

2,58

2,12

1,75

1,34

0,865

0,690

0,535

0,258

0,128

17

2,90

2,57

2,11

1,74

1,33

0,863

0,689

0,534

0,257

0,128

18

2,88

2,55

2,10

1,73

1,33

0,862

0,688

0,534

0,257

0,128

19

2,87

2,54

2,09

1,73

1,33

0,861

0,688

0,533

0,257

0,127

20

2,84

2,53

2,09

1,72

1,32

0,860

0,687

0,533

0,257

0,127

21

2,83

2,52

2,03

1,72

1,32

0,859

0,686

0,532

0,256

0,127

22

2,82

2,51

2,07

1,72

1,32

0,858

0,686

0,532

0,256

0,127

23

2,81

2,50

2,07

1,71

1,32

0,858

0,685

0,532

0,256

0,127

24

2,80

2,49

2,06

1,71

1,32

0,857

0,685

0,531

0,256

0,127

25

2,79

2,48

2,06

1,71

1,32

0,856

0,684

0,531

0,256

0,127

26

2,78

2,48

2,05

1,71

1,32

0,856

0,684

0,531

0,256

0,127

27

2,77

2,47

2,05

1,71

1,31

0,855

0,683

0,531

0,256

0,127

28

2,76

2,47

2,05

1,70

1,31

0,855

0,683

0,530

0,256

0,127

29

2,76

2,46

2,04

1,70

1,31

0,854

0,683

0,530

0,256

0,127

30

2,75

2,46

2,04

1,70

1,30

0,853

0,683

0,530

0,256

0,127

40

2,70

2,43

2,02

1,68

1,30

0,851

0,681

0,529

0,255

0,126

60

2,66

2,39

2,00

1,67

1,30

0,848

0,679

0,528

0,254

0,126

120

2,62

2,36

1,98

1,66

1,29

0,845

0,677

0,526

0,254

0,126

∞

2,58

2,33

1,96

1,645

1,28

0,842

0,674

0,524

0,253

0,126

17

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Como ejemplo de aplicación determínese el intervalo de confianza de la media de la población original para un grado de confianza del 95% para los datos obtenidos de VRS en pruebas estándar: Datos 16.9 14.5 12.3 n=6

x=

número de datos

Σ x

=

n

σ=

1 n

17.6 9.8 11.2

82,3 = 13.7 6

Media muestral

n

Σ ( x i - x )2 i=1

=

1 [ (16.9-13.7)2 + (14.5-13.7)2 + (12.3-13.7)2 + (17.6-13,7)2 + (9.8 -13.7)2 + (11.2-13.7)2 6

= 2.87

Como la distribución de Student es simétrica a cada uno de los lados de la cola, al grado de confianza del 95% se le sumaria la mitad de la diferencia del 100 ± 5 de confianza , por lo tanto se tiene

0.95 + ( 1 - 0.95 2

)

= 0,95 + 0,025 = 0,975

En la tabla 2 para n -1 = 5 y t 0.975 tc = 2.58

el intervalo de confianza será:

X +

tc

σ n

sustituyendo

13.7 + 2.58

2.87 6

= 13.7 + 3.0

lo que significa que en la población sujeta a muestreo, existe un 95% de probabilidades de que la media esté en el intervalo ± 3.02 en torno a la media de la muestra. En nuestro caso deberá considerarse el promedio menor VRS

=

10.7

18

Diseño de Pavimentos

Coeficiente de dispersión

V= σ x V=

2.87 10.7

= 0.268

VRS = VRS (1 - 0,84 V ) = 10.7 ( 1 – 0.84 x 0.268 ) = 8.3

B) Tránsito La valoración del tránsito que circula entre el origen y el final del recorrido del tramo en estudio, así como sus fluctuaciones importantes en subtramos intermedios, resulta fundamental para el diseño del pavimento. En las vialidades nuevas por proyectar deberá realizarse un estudio regional y obtener en cualquiera de los dos casos, la tasa de crecimiento esperada. El tránsito se estima por el TDPA (tránsito diario promedio anual) y su clasificación vehicular. El método del Instituto de Ingeniería, como en la mayor parte de los métodos de diseño de pavimentos, requiere del conocimiento de la clasificación vehicular, por categorías de acuerdo al tipo de vehículo, número de ejes, arreglo de los ejes y número de llantas.

1) Peso bruto vehicular permitido según el tipo de camino. En la tabla 3 se presentan, por categorías, los tipos de vehículos que circulan por la red nacional de caminos y en vialidades urbanas que han sido estructuralmente diseñadas para ello. TABLA Nº 3 CLASIFICACION VEHICULAR Tipo vehículo

Nº de llantas

A2 A’2 B2 B3 B4 Trolebús C2 C3 C4

4 4 6 10 12 6 6 10 14

Peso bruto vehicular máximo en ton. * camino A y B Camino C camino D

17.5 26 31

19

15.5 23 27.5

14 20.5 24.5

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tipo vehículo

Nº de llantas

T2-S1 T2-S2 T3-S2 T3-S3 C2-R2 C3-R2 C3-R3 T2-S1-R2 T2-S2-R2 T3-S1-R2 T3-S2-R2 T3-S2-R3 T3-S2-R4

10 14 18 22 14 18 22 18

Peso bruto vehicular máximo en ton. * camino A y B Camino C camino D 27.5 24.5 35.5 31.5 44 39 48.5 43 37.5 33.5 46 41 54 48 47.5 42.5

22 26

56 60.5

50 52.5

34

65.5

58

* A partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante PESO BRUTO VEHICULAR = PESO VEHICULO + PESO CARGA.

2) Daño unitario. El método del Instituto de Ingeniería valora el tránsito en términos de daño unitario, el cual significa la aplicación de una carga de 8.2 ton por eje, con llanta dual y presión de inflado de 5.8 kg/cm2. Cualquier carga por eje o presión de inflado diferente, provoca un daño al pavimento que comparado con el daño unitario se determina el factor de equivalencia por daño. La aplicación de un eje con carga mucho menor a la carga estándar requerirá de mas aplicaciones para alcanzar el daño unitario, en el caso contrario una sola aplicación de la carga provoca un daño mayor a la unidad. La estructura del pavimento se considera representada por un material equivalente, homogéneo, isotrópico y linealmente elástico. Se emplean los conceptos de capacidad de carga en suelos cohesivos y la teoría de distribución de esfuerzos verticales ( σ z ) de Boussinesq deducida para una placa circular flexible de radio a El daño unitario varia con la profundidad y se valora a través del coeficiente de influencia de Boussinesq y las hipótesis siguientes:

a) La presión de inflado es igual a la presión de contacto. p=σ

20

………( 11 )

Diseño de Pavimentos

b) el radio de contacto para ejes sencillos 1000 P/ 2 π p

a 1=

................. ( 12 )

para ejes dobles (tándem o triples), la ecuación anterior es válida para las capas superficiales ( z < 30), donde se supone que cada uno de los ejes del conjunto doble o triple actúa independientemente; pero no para las capas profundas, donde existe interacción entre los esfuerzos producidos. Para ejes dobles y

z > 30

1111 P/ 4 π p

a 2= Para ejes triples y

................. ( 13 )

z > 30

a 3=

1333 P/ 6 π p

................. ( 14 )

donde P = Peso bruto en toneladas p = presión de inflado kg/cm2 ai = radio de contacto, cm

para la carga estándar

5.8 = P

= (8,200 2kg) / 2 Area πa

2

a =

4100 5.8 π

= 225

a = 15 cm

El coeficiente de influencia para la carga estándar FZ está dado por la expresión:

Fz = 1 -

z

3

.................... (15)

(152 + z 2 ) 3/2

21

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

para una carga ( i ) cualquiera de radio a

Fz( i ) = 1 -

z

3

.................... (16)

(a2 + z 2 ) 3/2

Para obtener el coeficiente de daño ( di ), producido por un eje cualquiera de peso P y presión p; con relación al eje equivalente resulta

log d i =

log ( p Fz ( i ) ) - log ( 5.8 Fz ) log A

...............(17)

donde: log A = 0,1761

constante experimental

El coeficiente de daño de un vehículo a determinada profundidad es la suma de los coeficientes individuales de sus ejes o grupos de ejes a esa profundidad. Ver Anexo A (Determinación del daño unitario de diferentes tipos de vehículos) mismo que se puede solicitar en archivo magnético. En el archivo daño-u.xls se presenta un programa de computadora desarrollado en Excel para la determinación de los coeficientes de daño. La hoja electrónica tiene la misma presentación del Instituto de Ingeniería Nº 444 para mejor comprensión del tema, sin embargo con la ayuda de la mecanización de la computación actual podemos manejar la información de manera que si se requieren cambiar los datos de peso bruto, presión de inflado, características del conjunto de ejes y profundidad serán automáticamente calculados los nuevos coeficientes de daño; circunstancia favorable para determinar dicho coeficiente a la profundidad z que nos interese. 3) Tránsito de diseño. El tránsito para diseño se determina mediante la obtención del Tránsito Diario Promedio Anual en el carril de proyecto, debiéndose estimar los porcentajes por carril, por sentido, cargados y vacíos; estimándose el daño acumulado utilizando los coeficientes de daño por vehículo, caracterizados por la variable ( ΣL ) ó número acumulado de aplicaciones de carga estándar de 8.2 ton, previsto al término del plazo del análisis. Para su cálculo se emplea la expresión:

Σ L = (TDPA) (C D) (C T) Σ C i [ W i Σ dm + ( 1 - W i ) Σ d v ] .......(18)

22

Diseño de Pavimentos

donde: TDPA

Tránsito Diario Promedio Anual en ambas direcciones en el año inicial de operación Proporción de cada tipo de vehículo (i) en la corriente de tránsito Proporción del número de vehículos en el carril de proyecto. Se recomienda: 0.5 para vialidades de dos carriles y dos sentidos 0.4 a 0.5 para cuatro carriles, dos por sentido 0.3 a 0.4 para 6 o más carriles, tres o más por sentido coeficiente de acumulación del tránsito al cabo de n años de operación, con una tasa de incremento anual de tránsito ( r ) igual a:

Ci CD

CT

(1 + r ) r

CT = 365

dm dv Wi

n

- 1

.............................. (19)

coeficiente de daño del vehículo tipo i cargado coeficiente de daño del vehículo tipo i vacío proporción de vehículos cargados por cada tipo de vehículo ( i ) número de aplicaciones de carga estándar equivalente producidas por el total de vehículos durante n años.

ΣL

CALCULO DEL TRANSITO EQUIVALENTE ACUMULADO ΣL Nombre de la Vialidad:

No. de carriles por sentido: Fecha del Documento:

COMPOSICION

TIPO DE VEHICULO

COEFICIENTE DE

COMPOSICION

DEL

DISTRIBUCION

DEL TRANSITO

TRANSITO

DE VEHICULOS

Cargado o Vacio

¬

-

®=¬X-

NUMERO DE EJES SENCILLOS EQUIVALENTES DE 8.2 ton.

COEFICIENTES DE DAÑO Z0=

Z1=

¯

Z2=

°

Z3=

±

²

³=®X¯

´=®X°

µ=®X±

Ê=®X²

CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS

SUMAS

1.000

COEFICIENTE DE ACUMULACION DEL TRANSITO,

1.000 C

T

=

(1 + r ) n - 1 r

365

EJES EQUIVALENTES PARA TRANSITO UNITARIO TDPA INICIAL EN EL CARRIL DE PROYECTO

Ë

CT

Í

TDPA = TRANSITO DIARIO PROMEDIO ANUAL = T = TASA DE CRECIMIENTO ANUAL DEL TRANSITO = % n = AÑOS DE PROYECTO = CD CARRIL PROYECTO = Profundidad z0 z1 z2 z3

.

ΣL

Î =Ë

x

Ì

x

Ì

Í

Sobre la superficie de la capa de:

¯ ° ± ²

Datos obtenidos del ANEXO A

Fig. 5

23

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

La Fig. 5 presenta el formato para realizar el cálculo de los ejes equivalentes acumulados de acuerdo al siguiente procedimiento: 2 En la columna ” Tipo de vehículo ” se escribirá su nomenclatura de acuerdo a la clasificación vehicular ejem: A2, B2, C2, T3-S2, T3-R2-S4, etc. 2

En la col. 1 se anotará la composición vehicular de cada tipo de vehículo en términos de tránsito unitario, ejem: C O M P O S IC IO N

T IP O

D E

V E H IC U L O

D E L T R A N S IT O

¬ A 2

0 ,8 5 0

B 2

0 ,1 0 0

C 2

0 ,0 4 0

T 2 -S 2

0 ,0 1 0

la suma deberá ser igual a la unidad

S

U

M

A

S

1 .0 0 0

En la col. 2 se anotará la porción por tipo de vehículos en relación de cargados y vacíos, ejem : COMPOSICION

TIPO DE VEHICULO

COEFICIENTE DE

DEL

DISTRIBUCION

TRANSITO

DE VEHICULOS

¬ A2 B2 C2 T2-S2

0,850 0,100 0,040 0,010

CARGADOS

1.0

VACIOS

0,0

CARGADOS

0,9

VACIOS

0,1

CARGADOS

0,8

VACIOS

0,2

CARGADOS

0,7

VACIOS

0,3

las sumas son iguales a la unidad

CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS CARGADOS VACIOS

S U M A S

1.000

2 La tercera columna que relaciona la composición del tránsito respecto a los vehículos cargados o vacios se obtiene de multiplicar los resultados de la col. 1 por la col. 2

24

Diseño de Pavimentos

2 De las cols. 4 a 7 se obtienen los valores del coeficiente de daño recurriendo a los datos que se presentan en el Anexo A , para cada uno de los vehículos y a la profundidad requerida para el análisis, ejem.: Supongamos que se requiere conocer ΣL a la profundidad 0, 15, 30 y 60 cm. (en términos de grava equivalente); que correspondería a determinar el número de ejes sencillos equivalentes sobre la superficie de la estructura del pavimento; en la superficie de la base si se estima que se colocará una carpeta de concreto asfáltico de 7.5 cm de espesor; en la superficie de la capa subrasante si se considera una base compacta de 15 cm de espesor y en la superficie de las terracerías si se considera una capa subrasante de 30 cm de espesor compacto. Los valores del daño unitario para dichas profundidades y tipo de vehículo para un camino tipo B (vialidad secundaria) obtenidos del Anexo A son los siguientes: COMPOSICION

TIPO DE VEHICULO

COEFICIENTE DE DISTRIBUCION

DEL TRANSITO

TRANSITO

DE VEHICULOS

Cargado o Vacio

¬ A2 B2 C2 T2-S2

COMPOSICION

DEL

®=¬X-

-

0,850 0,100 0,040 0,010

COEFICIENTES DE DAÑO Z0=0

Z 1 = 15

Z 2 = 30

Z 3 = 60

¯

°

±

²

CARGADOS

1.0

0,850

0,004

0,000

0,000

0,000

VACIOS

0,0

0,000

0,004

0,000

0,000

0,000

CARGADOS

0,9

0,090

2,000

1,495

1,589

1,701

VACIOS

0,1

0,010

2,000

0,637

0,378

0,302

CARGADOS

0,8

0,032

2,000

2,444

4,015

5,517

VACIOS

0,2

0,008

2,000

0,123

0,028

0,014

CARGADOS

0,7

0,007

4,000

4,938

5,966

7,719

VACIOS

0,3

0,003

4,000

0,222

0,057

0,032

2 El número de ejes sencillos equivalentes a cada profundidad calculada se presentan sus resultados de las col. 8 a 11

NUMERO DE EJES SENCILLOS EQUIVALENTES DE 8.2 ton.

sumas

EJES EQUIVALENTES PARA TRANSITO UNITARIO

Ë

Z0=0

Z 1 = 15

Z 2 = 30

Z 3 = 60

³=®X¯

´=®X°

µ=®X±

Ê=®X²

0,003

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,180

0,135

0,143

0,153

0,020

0,006

0,004

0,003

0,064

0,078

0,128

0,177

0,016

0,001

0,000

0,000

0,028

0,035

0,042

0,054

0,012

0,001

0,000

0,000

0,323

0,255

0,317

0,387

25

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

2 Si el TDPA de la vialidad resulto de 740 vehículos (ambos sentidos) y se tienen 2 carriles de circulación en total, con transito balanceado (50% ida- 50% regreso), con tasa de crecimiento anual del 4% y se requiere proyectar la estructura del pavimento para 10 años de servicio el coeficiente de acumulación del tránsito resulta ser: CT=

(1+r)n-1 r

365 =

(1 + 0,04 ) 9 -1 0,04

365 = 3862.72

Nota1: La elevación a la novena potencia resulta del hecho de que n se cuenta a partir de cero. Nota 2: Si la tasa de crecimiento anual resulta diferente para cada tipo de vehículo, deberá calcularse el coeficiente de acumulación del tránsito para cada tasa de crecimiento individual y realizar el análisis para el cálculo del tránsito equivalente acumulado ( ΣL ) por separado utilizando varias hojas de la Fig.5 y posteriormente sumar sus ejes equivalentes parciales. 2 El TDPA en el carril de proyecto, se determina con los datos del TDPA inicial (ambos sentidos) multiplicado por la proporción del número de vehículos en el carril de proyecto (CD ) 2 Finalmente la suma de ejes equivalentes acumulados a la profundidad z, es el producto de los ejes equivalentes del tránsito unitario por el TDPA en el carril de proyecto y por el coeficiente de acumulación del tránsito .

EJES EQUIVALENTES PARA TRANSITO UNITARIO TDPA INICIAL EN EL CARRIL DE PROYECTO CT

ΣL

z=60

z=0

z=15

z=30

Ë

0,323

0,255

0,317

0,387

Ì

370

370

370

370

Í

3862,72

3862,72

3862,72

3862,72

1085463

856944

1065299

1300539

Î=Ë x Ì x Í

C) Ecuación fundamental y grado de confianza. La ecuación general de diseño obtenida de los resultados de la pista circular donde fueron analizadas distintas estructuras con materiales y condiciones de humedad diferentes resulta ser:

VRS

Z

= VRS 0

A

Log Σ L

FZ 26

.............. ( 20 )

Diseño de Pavimentos

donde:

VRS Z : Valor Relativo de Soporte crítico esperado en campo VRS 0 : Constante experimental igual a 10 B B = 0.8477 + 0.12 U

..............( 21 )

U:

es la abscisa de la distribución normal estándar para un nivel de confianza Q U

ΣL

:

ejes equivalentes acumulados

FZ

:

Coeficiente de influencia de Boussinesq para a = 15 cm.

Fz= 1 -

z 2

3

z en cm.

2 3/2

(15 + z )

El nivel de confianza respecto a la falla incluido en el modelo matemático, permite modificar las ecuaciones de diseño. Aunque teóricamente el nivel de confianza puede variar en forma continua de cero a uno para fines prácticos su variación esta comprendida entre 0.5 y 1. A mayor nivel de confianza se tendrán mayores espesores y mejor estructuración.

El valor VRS0 depende de dicho nivel de confianza y representa la ordenada al origen de la ecuación de diseño analizada para daño superficial (z ≤ 30) ó profundo ( z > 30 ). La probabilidad de falla esta dada por la función de distribución normal estandarizada y para un nivel de confianza (Q U ) estimado. La abscisa de la distribución normal resulta ser:

27

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Fig. 6 Ecuaciones de diseño

28

Diseño de Pavimentos

U

2 = t - C 0 + C 1 t + 2C 2 t

1 + d 1 t + d 2 t + d3 t

.................... ( 22 ) 3

donde:

d1 d2 d3

C 0 = 2.515517 C 1 = 0.802853 C 2 = 0.010328

t

=

LN

= 1.432788 = 0.189269 = 0.001308

1 (1-QU)

..................... ( 23 ) 2

Ejemplo: Determine la abscisa al origen de la curva de diseño VRS0 confianza de 0.9

t=

LN

U = 2.146 -

1 ( 1 - 0.9 ) 2

= 2.1460

C0 + 2.146 C1 + 2.146 1 + 2.146

2

Log VRS 0 = B

B = 0.8477 + 0.12 U = 1.0015

0

2

C2

d1 + 2.146 d2 + 2.1463 d3

VRS 0 = 10 B

VRS

para un nivel de

= Antilog 1.0015 = 10.0346

29

= 1.2818

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas Qu= ΣL

0.6 200,000

120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 4 3 2.5 2

Qu= ΣL VRS z 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 4 3 2.5 2

800,000

1,000,000

3,000,000

5,000,000

7,000,000

10,000,000

15,000,000

Espesor requerido, en terminos de grava equivalente sobre la capa analizada, en cm.

VRS z

VRS z

400,000

6.9 9.4 11.6 13.7 15.8 18.2 20.9 24.2 28.4 34.2 43.6 64.0 72.0 83.7 92.0 103.2

5.6 8.3 10.3 12.1 14.0 15.9 18.0 20.4 23.1 26.5 30.8 36.9 46.8 68.3 76.8 89.2 98.0 109.9

5.6 7.5 9.0 10.4 11.7 13.0 14.3 15.7 17.1 18.6 20.3 22.2 24.3 26.8 29.8 33.5 38.4 45.4 56.9 82.2 92.3 107.1 117.5 131.7

3.5 6.8 8.8 10.4 12.0 13.6 15.2 16.9 18.8 20.9 23.2 26.1 29.6 34.2 40.6 51.2 74.3 83.5 96.9 106.5 119.3

5.1 7.6 9.5 11.2 12.8 14.5 16.2 18.1 20.2 22.5 25.3 28.8 33.3 39.7 50.1 72.8 81.8 95.0 104.3 116.9

5.3 7.2 8.6 9.9 11.1 12.3 13.5 14.7 16.0 17.3 18.7 20.2 21.9 23.8 26.0 28.5 31.6 35.5 40.5 47.8 59.8 86.2 96.7 112.1 123.0 137.8

3.3 6.0 7.6 8.9 10.1 11.3 12.4 13.5 14.6 15.8 17.0 18.3 19.7 21.3 23.0 24.9 27.1 29.7 32.8 36.8 42.0 49.4 61.7 88.9 99.7 115.6 126.8 142.0

6.8 8.1 9.3 10.4 11.5 12.5 13.6 14.7 15.8 16.9 18.1 19.4 20.9 22.4 24.1 26.1 28.3 31.0 34.2 38.2 43.5 51.2 63.8 91.8 103.0 119.3 130.9 146.6

8.9 10.0 11.0 12.0 12.9 13.9 14.9 16.0 17.0 18.2 19.4 20.7 22.1 23.7 25.4 27.4 29.7 32.4 35.7 39.8 45.3 53.2 66.3 95.3 106.8 123.7 135.8 152.0

Valor Relativo de Soporte esperado en campo. 0.7 200,000

400,000

800,000

1,000,000

3,000,000

5,000,000

7,000,000

10,000,000

15,000,000

Espesor requerido, en terminos de grava equivalente sobre la capa analizada, en cm.

6.8 9.1 11.2 13.1 15.1 17.2 19.5 22.3 25.6 29.9 35.9 45.5 66.6 74.9 87.0 95.6 107.3

5.9 8.3 10.2 11.9 13.6 15.4 17.2 19.3 21.7 24.5 27.9 32.3 38.6 48.8 71.0 79.8 92.7 101.8 114.2

5.8 7.9 9.7 11.2 12.7 14.3 15.8 17.5 19.4 21.5 23.9 26.7 30.3 34.9 41.5 52.2 75.7 85.1 98.7 108.4 121.5

4.4 6.7 8.2 9.6 10.8 12.0 13.2 14.4 15.7 17.0 18.4 20.0 21.7 23.6 25.7 28.2 31.3 35.1 40.2 47.4 59.3 85.5 96.0 111.2 122.1 136.8

4.9 7.3 9.0 10.6 12.0 13.5 15.0 16.6 18.2 20.1 22.2 24.6 27.5 31.1 35.8 42.5 53.4 77.3 86.8 100.7 110.6 124.0

30

4.6 6.6 8.1 9.3 10.5 11.6 12.7 13.8 14.9 16.1 17.3 18.6 20.0 21.6 23.3 25.2 27.4 30.0 33.2 37.1 42.3 49.9 62.2 89.6 100.5 116.5 127.8 143.1

7.2 8.5 9.6 10.7 11.7 12.8 13.8 14.9 16.0 17.1 18.3 19.7 21.1 22.6 24.3 26.3 28.5 31.2 34.4 38.5 43.8 51.5 64.2 92.4 103.6 120.1 131.7 147.5

9.0 10.1 11.1 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.1 18.2 19.5 20.8 22.2 23.8 25.5 27.5 29.8 32.5 35.8 39.9 45.4 53.4 66.4 95.4 107.0 124.0 136.0 152.3

10.7 11.6 12.5 13.4 14.4 15.3 16.3 17.3 18.4 19.5 20.7 22.0 23.5 25.1 26.8 28.9 31.2 34.0 37.4 41.6 47.3 55.5 69.0 99.0 111.0 128.5 141.0 157.9

Diseño de Pavimentos Qu= ΣL

0.8 200,000

VRS z 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 4 3 2.5 2

VRS z

3.9 7.2 9.3 11.2 12.9 14.7 16.6 18.7 21.1 23.8 27.2 31.6 37.8 47.9 69.7 78.4 91.1 100.1 112.2

VRS z 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 4 3 2.5 2

800,000

1,000,000

3,000,000

5,000,000

7,000,000

10,000,000 15,000,000

3.6 6.8 8.8 10.5 12.0 13.6 15.2 16.9 18.8 20.9 23.3 26.1 29.6 34.2 40.7 51.2 74.4 83.6 97.0 106.5 119.4

3.5 6.4 8.2 9.7 11.1 12.4 13.7 15.1 16.6 18.1 19.8 21.7 23.8 26.2 29.2 32.9 37.7 44.7 56.0 80.9 90.9 105.4 115.7 129.6

4.5 7.0 8.7 10.2 11.6 13.0 14.4 15.9 17.4 19.1 21.0 23.1 25.5 28.4 32.1 36.8 43.7 54.8 79.3 89.0 103.3 113.4 127.0

4.4 6.5 8.0 9.3 10.4 11.5 12.6 13.7 14.9 16.0 17.3 18.6 20.0 21.5 23.2 25.2 27.4 30.0 33.1 37.1 42.3 49.8 62.2 89.5 100.4 116.3 127.7 143.0

8.1 9.2 10.3 11.3 12.3 13.3 14.3 15.4 16.5 17.6 18.8 20.2 21.6 23.1 24.9 26.8 29.1 31.8 35.0 39.1 44.5 52.4 65.2 93.8 105.2 121.8 133.6 149.7

9.6 10.6 11.6 12.5 13.5 14.4 15.4 16.5 17.5 18.7 19.9 21.2 22.6 24.2 26.0 28.0 30.3 33.0 36.3 40.5 46.1 54.1 67.3 96.7 108.4 125.5 137.7 154.2

11.1 12.0 12.9 13.7 14.7 15.6 16.6 17.6 18.6 19.8 21.0 22.3 23.8 25.4 27.2 29.2 31.5 34.3 37.7 42.0 47.7 56.0 69.6 99.8 111.9 129.6 142.2 159.2

12.5 13.4 14.2 15.1 16.0 16.9 17.8 18.8 19.9 21.0 22.3 23.6 25.1 26.7 28.5 30.6 33.0 35.9 39.4 43.8 49.7 58.2 72.3 103.6 116.1 134.4 147.4 165.0

7,000,000

10,000,000

15,000,000

Valor Relativo de Soporte esperado en campo.

Qu= ΣL

400,000

Espesor requerido, en terminos de grava equivalente sobre la capa analizada, en cm.

0.9 200,000

400,000

800,000

1,000,000

3,000,000

5,000,000

Espesor requerido, en terminos de grava equivalente sobre la capa analizada, en cm.

3.6 6.8 8.8 10.5 12.0 13.6 15.2 16.9 18.8 20.9 23.3 26.1 29.6 34.2 40.7 51.2 74.4 83.6 97.0 106.5 119.4

4.5 7.0 8.7 10.2 11.6 13.0 14.4 15.9 17.4 19.1 20.9 23.1 25.5 28.4 32.1 36.8 43.6 54.8 79.3 89.0 103.3 113.4 127.0

5.7 7.5 9.0 10.3 11.5 12.8 14.0 15.3 16.6 18.0 19.6 21.2 23.1 25.3 27.8 30.8 34.6 39.6 46.8 58.5 84.5 94.8 109.9 120.6 135.2

5.3 7.2 8.7 9.9 11.2 12.3 13.5 14.7 16.0 17.3 18.7 20.2 21.9 23.8 26.0 28.6 31.6 35.5 40.6 47.8 59.8 86.2 96.8 112.2 123.1 137.9

31

9.0 10.0 11.0 12.0 12.9 13.9 14.9 16.0 17.1 18.2 19.4 20.7 22.1 23.7 25.5 27.4 29.7 32.4 35.7 39.9 45.4 53.3 66.3 95.3 106.9 123.8 135.8 152.1

11.1 12.0 12.8 13.7 14.6 15.6 16.6 17.6 18.6 19.8 21.0 22.3 23.8 25.4 27.1 29.2 31.5 34.3 37.7 42.0 47.7 56.0 69.6 99.8 111.9 129.6 142.2 159.2

12.3 13.1 14.0 14.8 15.7 16.6 17.6 18.6 19.7 20.8 22.1 23.4 24.8 26.5 28.3 30.4 32.8 35.6 39.1 43.5 49.3 57.8 71.8 102.9 115.3 133.5 146.5 164.0

13.5 14.3 15.1 16.0 16.9 17.8 18.7 19.7 20.8 21.9 23.2 24.5 26.0 27.7 29.5 31.6 34.1 37.0 40.6 45.1 51.1 59.8 74.2 106.3 119.1 137.9 151.2 169.3

14.9 15.6 16.4 17.3 18.1 19.0 20.0 21.0 22.1 23.2 24.5 25.8 27.4 29.0 30.9 33.1 35.6 38.6 42.3 46.9 53.1 62.1 77.0 110.2 123.5 143.0 156.8 175.5

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

2 DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO POR EL METODO AASHTO. Este método está basado en los resultados de pruebas de campo realizados desde los años cincuenta, en una variedad de carreteras americanas. La ecuación fundamental AASHTO para pavimentos con losas de concreto hidráulico (pavimento rígido) resulta ser:

Log Log (w ) = ZR . S0 + 7.35 Log (D+1) - 0.06 +

∆ PS I 4.5 - 1.5

S'c Cd ( D

1.624 x 10 7

0.75

- 1.132 )

+ ( 4.22 - 0.32 P t ) Log

(D + 1) 8. 46

215.63 J

0.75

D

18.42 - E c

0.25

k

Las variables principales que deben ser consideradas para un correcto diseño son: a) Vida útil Es el tiempo transcurrido entre la puesta en operación del camino y el momento en el que el pavimento requiera rehabilitarse. b) Tránsito Para el diseño se considera realizar la equivalencia entre el tránsito promedio diario anual en el carril de proyecto por el número de cargas equivalentes de un eje sencillo de 8.2 ton (80 kN) c) Nivel de confianza El nivel de confianza ( Z R S 0 ) tiene la función de garantizar que las alternativas adoptadas perduren durante el período de diseño. Donde: S

0

Es la desviación estándar de la población de valores obtenidos por AASHTO que involucra la variabilidad inherente a los materiales y a su proceso constructivo. El rango típico sugerido por AASHTO se encuentra entre: 0.30

S0

0.40

Z R Representa a la desviación normal estándar de la función que representa a la población transformada a una variable ponderada con el objeto de disminuir su sesgo y acercarse a una distribución normal o de GAUSS.

32

Diseño de Pavimentos

En la tabla Nº 1 se presentan los valores recomendados dependiendo del nivel de confianza elegido de acuerdo a la importancia del camino o vialidad.

Tipo de camino Autopistas y carreteras Arterias principales Colectores Caminos vecinales Tabla Nº 1

Zonas urbanas 85-99.9 80-99 80-95 50-80

Zonas rurales 80-99-9 75-95 75-95 50-80

Valores recomendados del Nivel de Confianza.

En la tabla N° 2 se presentan valores de ZR para diferentes valores de confianza.

Nivel de Confianza 50 60 70 75 80 85 90 91 92

Nivel de Confianza 93 94 95 96 97 98 99 99.9 99.99

ZR 0.000 0.253 0.524 0.674 0.841 1.037 1.282 1.340 1.405

ZR 1.476 1.555 1.645 1.751 1.881 2.054 2.327 3.090 3.750

Tabla N° 2 Valores de Z R d) Indice de Serviciabilidad Al circular por primera vez o en repetidas ocasiones sobre una vialidad, el conductor experimenta la sensación de seguridad o inseguridad dependiendo de lo que ve y del grado de dificultad al controlar el vehículo. La sensación de inseguridad en la entrada y salida de curvas horizontales podría deberse a una inadecuada velocidad de operación del vehículo que desaparecería simplemente reduciéndola a niveles especificados en el proyecto geométrico. Sin embargo no siempre se reduce el concepto de seguridad al respetar las velocidades de proyecto, ya que existen otros factores asociados a ella. El principal factor asociado a la seguridad y comodidad al usuario, resulta ser la calidad de rodamiento; el agarre de la llanta al piso sin excesivo vibrado o sentir de juntas, califica a la superficie del pavimento de acuerdo a una escala de valores de 0 a 5.

33

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Ciertamente que esta calificación decrece si el usuario observa agrietamientos o deterioros sobre la superficie del camino aún sin apreciar deformaciones. La valoración de estos elementos define el concepto del Indice de Servicio Actual (PSI) “Present Serviciability Index”. El PSI cataloga a la vialidad en estudio de acuerdo a la calificación otorgada por los usuarios con aproximación al décimo de unidad como:

Calificación intervalo 0 0.1-1.0 1.1-2.0 2.1-3.0 3.1-4.0 4.1-4.9 5

Concepto Intransitable Muy malo Malo Regular Bueno Muy bueno excelente

La calidad de rodamiento valorada por la rugosidad de su superficie podrá también ser determinada con el equipo del Mays Ride Meter y otros deterioros como desniveles entre juntas, agrietamientos, desportillamientos y asentamientos diferenciales entre losas deberán cuantificarse como porcentaje de la superficie de rodamiento. El diseño estructural basado en la serviciabilidad, considera necesario determinar los índices de servicio inicial (Po) y el índice de servicio terminal (Pt) para la vida útil o de diseño del pavimento. El índice de servicio inicial (Po) se establece como la condición original del pavimento inmediatamente después de su construcción o rehabilitación. AASHTO estableció para pavimentos rígidos un valor inicial deseable Po de 4.5 si no se tiene información disponible para diseño. El índice de servicio terminal (Pt) ocurre cuando la superficie del pavimento ya no cumple con las expectativas de comodidad y seguridad exigidas por el usuario. Dependiendo de la importancia de la vialidad los valores del Pt pueden considerarse los indicados en la tabla No.3 Pt 3.00 2.50 2.25 2.00 Tabla Nº 3

Clasificación Autopistas Colectores Calles comerciales e industriales Calles residenciales y estacionamientos Indice de Servicio Terminal (P t )

34

Diseño de Pavimentos

La pérdida de serviciabilidad se define como la diferencia entre el índice de servicio inicial y terminal ∆PSI =

PO - Pt ……………… (2)

e) Drenaje El término drenaje a que se refiere el método AASHTO (1986) es la propiedad con que cuentan las capas que constituyen la estructural del pavimento para liberar el agua libre entre sus granos, en función del tiempo durante el cual la estructura del pavimento está normalmente expuesta a niveles de humedad próximos a la saturación. En la tabla Nº 4 se tabulan los valores recomendados por la AASHTO aplicables a pavimentos rígidos.

Cd

Calificación

Excelente Bueno Regular Pobre Muy pobre

Tiempo Porcentaje de tiempo en que la estructura del pavimento transcurrido esta expuesta a niveles de humedad cercanas a la para que el saturación suelo libere el Menos a 1% 1-5% 5-25% Más de 25% 50% de su agua libre

2 horas 1 día 1 semana 1 mes Nunca

1.25-1.20 1.20-1.15 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90

1.20-1.15 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90 0.90-0,80

1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90 0.90-0.80 0.80-0.70

1.10 1.00 0.90 0.80 0.70

Tabla Nº 4 valores recomendados del coeficiente de drenaje (Cd) para el diseño.

f) Coeficiente de transferencia de cargas El mecanismo de transferencia de carga en la junta transversal entre losas y losa se lleva a efecto de las siguientes maneras: 1) 2)

3)

Junta con dispositivos de transferencia de carga (pasajuntas de varilla lisa de acero) con o sin malla de refuerzo por temperatura. Losa colada monolíticamente con refuerzo continuo, (acero de refuerzo de varilla corrugada armada en ambas direcciones) no se establece virtualmente la junta transversal, tomándose en cuenta para el cálculo del acero estructural la remota aparición de grietas transversales. Junta transversal provocada por aserrado cuya transferencia de carga se lleva a efecto a través de la función entre los agregados.

El coeficiente de transferencia de cargas (J) propuesto por AASHTO tabla Nº 5 depende de los ejes equivalentes de 8.2 ton acumulados durante la vida de proyecto y del tipo de transferencia de carga adaptado, así mismo dicho coeficiente toma en cuenta la existencia de soporte lateral a través de guarniciones o camellones unidos con pasajuntas a la losa o losas ampliadas lateralmente proporcionando un acotamiento integrado.

35

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Soporte lateral ESAL’S en millones Hasta 0.3 0.3-1 1a3 3 a 10 10 a 30 más de 30

Si

No

Si

No

Sí

No Tipo

Con pasajuntas con sin refuerzo por temperatura 2.7 3.2 2.7 3.2 2.7 3.2 2.7 3.2 2.7 3.2 2.7 3.2

Con refuerzo continuo Sin pasajunta (fricción entre agregados) 2.8 3.0 3.1 3.2 3.4 3.6

3.2 3.4 3.6 3.8 4.1 4.3

2.5 2.6 2.6

2.9 3.0 3.1

Calles y caminos vecinales Caminos principales y autopistas

Tabla Nº 5 Coeficientes de transferencia de carga (J)

g) Módulo de reacción de la capa de apoyo (k) Mediante la realización de pruebas de placa in situ directamente sobre la capa subrasante ya construida, se determina su resistencia expresada como módulo de reacción k. Dicho valor es determinado a través de una prueba de placa circular de 30” (76.2 cm) de diámetro. La placa circular se apoya directamente sobre la superficie de la capa subrasante, subbase o base, según el caso por determinar su módulo, nivelando previamente dicha superficie con arena fina. La placa deberá ser rigidizada por medio de placas concéntricas de menor diámetro. La carga es proporcionada a través de un gato hidráulico apoyando el vástago en una estructura de reacción apropiada. El módulo de reacción es la relación entre la presión aplicada (p) y la deformación medida.

k =

p ∆

……. ( 3 )

La carga se aplica a una velocidad predeterminada hasta alcanzar una presión de 10 lb/ in2 (69 Kpa). La presión se mantiene constante hasta que el desplazamiento medido en tres micrómetros, apoyados en la placa alcance el valor promedio de 0.001 in. (0.025 mm) por minuto durante tres minutos consecutivos. Si se estima que la losa de concreto será apoyada sobre una capa mejorada con material pétreo que cumpla con características de base o subbase pudiendo ser estabilizada (cemento, cal, asfalto, etc.) o naturales, en este caso se estimará para proyecto el módulo de reacción combinado k c que dependerá del espesor y tipo de material utilizado en la capa de mejoramiento. En proyectos nuevos es muy costosa la realización de terraplenes de prueba a nivel de capa subrasante para la determinación de k por medio de pruebas de placa, (AASHTO) T-222) aunado al hecho que dicha prueba es costosa y consume mucho tiempo, pocas empresas dedicadas al proyecto de pavimentos cuentan con el personal y equipo adecuado para su 36

Diseño de Pavimentos

realización. El valor k se estima regularmente mediante correlaciones o pruebas más simples, en la fig. Nº 1 se presentan valores conservadores de k correlacionados con VRS o valores de estabilidad R de Hveem y otras propiedades del suelo.

2

3

4

5

6

7

8

9

10

15

20

25

30

40

50

60

70

80

90 100

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS SUCS (1) GW

GP GM GC SW SM SP SC OH

ML

CH OL MH

CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN LA AASHTO (2) A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-6

,

,

A-2-5

A-2-7 A - 3

A - 4 A - 5 A - 6 A-7-5

,

A-7-6

VALOR DE RESISTENCIA, R

5

10

20

30

40

50

4.2

60

70

2/cm

k, kg/cm

MODULO DE REACCION

2.8

(3)

5.5

7.0

8.3

11.3

13.8

16.6

19.4

VALOR RELATIVO DE SOPORTE, VRS

2

3

4

5

6

7

8

9

10

15

20

25

30

40

50

60

(1)

ASTM D2487

(2)

CLASIFICACION DE MATERIALES DE SUBRASANTE "HIGHWAY RESEARCH BOARD PROCEEDINGS

(3)

C.E.WARNES "CORRELACION ENTRE EL VALOR R y k CON CORRECCION POR SATURACION"

70

80

90 100

OF THE TWENTY-FIFTH ANNUAL MEETING, 1945. VOL. 25"

Fig. 1 Relación aproximada entre los valores k y otras propiedades del suelo.

Dichas correlaciones fueron obtenidas a partir de pruebas de campo, estas no pueden relacionarse a diferentes contenidos de humedad y densidades que simulen las variadas condiciones críticas en el período de diseño. Para tomar en cuenta la variación de humedad se requiere realizar en laboratorio especímenes de prueba; uno con el contenido de humedad y densidad de campo y, otros 37

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

con diferentes humedades y densidades simulando las condiciones de servicio. Los especímenes se sujetan a pruebas de fluencia o consolidación bajo presión de 10 lb/in2 (60 KPa) midiendo la deformación (δ) a varios tiempos iguales hasta que la diferencia de deformación se vuelva insignificantemente pequeño. El valor modificado de k se puede calcular de acuerdo a:

k s= ks : ku δS δU

δu

ku

δs

……. ( 4 )

Módulo de reacción crítico en condición crítica (saturada), lb/ in3 Módulo de reacción en condiciones de campo lb/in3 deformación en condición crítica (saturada), in deformación en condiciones de campo, in

: : :

tomándose este último valor como el valor de proyecto para la capa subrasante. Cuando se utiliza una capa de mejoramiento encima de la capa de apoyo de las losas de concreto y la protege del efecto de bombeo el valor del Módulo de reacción k para proyecto, deberá ser estimado a través del Módulo de reacción combinado k C que toma en cuenta el tipo y espesor de la capa de mejoramiento, pudiendo ser estimada de acuerdo con los valores de la tabla Nº 6 cuando el material granular no es tratado.

Valores de Valores de k C para la capa de mejoramiento apoyada 3

k. Lb/ in 3 ( kg/cm )

3

3

en la capa subrasante, en lb/in ( kg/cm ) 4" 6" 9" 12" (10.2 cm)

(15.2 cm)

(22.9 cm)

(30.5 cm)

50 (1.38)

65 (1.8)

75 (2.08)

85 (2.35)

110 (3.04)

100 (2.77)

130 (3.60)

140 (3.87)

180 (4.98)

190 (5.26)

200 (5.54)

220 (6.09)

230 (6.37)

270 (7.47)

320 (8.86)

300 (8.30)

320 (8.86)

330 (9.13)

370 (10.24)

430 (11.90)

Tabla Nº 6 valores de k C de la capa de mejoramiento y subrasante combinadas sin tratar.

38

Diseño de Pavimentos

Las capas de mejoramiento tratadas con cemento, son muy utilizadas en pavimentos de concreto con tránsito pesado y los valores del Módulo de reacción combinado k C se muestran en la tabla Nº 6A.

Valores de Valores de k C para la capa de mejoramiento apoyada 3

k. Lb/ in 3 ( kg/cm )

3

3

en la capa subrasante, en lb/in ( kg/cm ) 4" 6" 9" 12" (10.2 cm)

(15.2 cm)

(22.9 cm)

(30.5 cm)

50 (1.38)

170 (4.70)

230 (6.37)

310 (8.58)

390 (10.79)

100 (2.77)

280 (7.75)

400 (11.07)

520 (14.39)

640 (17.71)

200 (5.54)

470 (13.01)

640 (17.71)

830 (22.97)

Tabla Nº 6A Valores de k C de la capa de mejoramiento (tratada con cemento) y subrasante. h) Módulo de Elasticidad ó resistencia a la tensión por flexión. El concreto no es un material elástico es decir: 1) 2)

Las deformaciones unitarias no son proporcionales a los esfuerzos que soporta el material y Para una carga fija determinada se presenta una variación continua de la deformación unitaria; dicha variación aumenta con el valor del esfuerzo y disminuye con el transcurso del tiempo. A este fenómeno se le llama flujo plástico y es más acentuado en concreto de baja resistencia.

El diagrama esfuerzo-deformación es una curva y, en consecuencia, a cada valor de esfuerzo, correspondería otro valor del módulo de elasticidad. La pendiente inicial de la curva esfuerzo-deformación, aumenta con la resistencia máxima del concreto. La primera parte de la curva se aproxima mucho a la línea recta y puede considerarse así sin gran error, hasta valores del esfuerzo de 0.45 f’c, correspondientes al rango usado en la teoría elástica. Después de esos valores, el diagrama se curva francamente y alcanza el punto correspondiente a la máxima resistencia, para una deformación unitaria prácticamente igual a 0.002. La deformación unitaria correspondiente a la máxima resistencia, se conserva más o menos constante, independientemente de la fatiga de ruptura del material ensayado, la cual si 39

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

interviene en cambio en la falla final, que suele ocurrir entre 0.003 y 0.007 de deformación para probetas cargadas en pruebas estándar.

Fig. 2

Curva Esfuerzo – Deformación del concreto.

Por las anteriores razones no se puede establecer un módulo de elasticidad constante para el concreto. Para concreto de peso normal, el Instituto Americano del Concreto sugirió.

Ec

= 57,000

Donde: f’c = Resistencia cilíndricos a 28 días de edad.

a

la

……..( 5 )

f'c compresión

en

lb/in2

en

especímenes

El ACI propone la siguiente expresión para el módulo de elasticidad Ec del concreto.

E c = 4,270

1.5

w

f'c

…….( 6 )

Donde f ‘ C : Resistencia a la compresión en kg/cm 2 en especímenes cilíndricos a los 28 días de edad.

40

Diseño de Pavimentos

en la cual ω es el peso volumétrico del concreto dado en ton/m3 se recomienda para ω un valor de 2.3 ton/m3 pero puede asignársele valores entre 2.3 a 2.5 ton/m3 de acuerdo con los materiales de que se disponga para la fabricación del concreto para ω = 2.4 ton/m 3 la fórmula N° 6 toma el valor Ec

= 15,860

…….( 7 )

f'c

EC , f ‘C en kg/cm

2

La resistencia a la compresión es una medida universal de la calidad y durabilidad del concreto, ya que la información sobre la resistencia a la compresión esta fácilmente disponible, se han hecho estudios para correlaciones dicha resistencia con otras propiedades. Una relación general entre el módulo de ruptura y la resistencia a la compresión es:

8

f'c

f'c ≤ S'c ≤ 10

…….( 8 )

Donde: S’c f’c

Módulo de ruptura o resistencia a la flexión en lb/in2 a los 28 días aplicando cargas en los tercios del claro Resistencia a la compresión a los 28 días en lb/ in2 en especímenes cilíndricos.

En México se suele emplear

S’c = 0.12 f’c

…….( 9 )

S’c y f’c en kg/cm2

El ACI recomienda :

S'c =

Ec

…….( 10 )

6750 SC , E C en lb/ in 2

Determinación de ejes sencillos equivalentes de 8.2 ton para diseño. (ESAL’s). El cálculo para la determinación del número de ejes sencillos equivalentes ESAL’s para diseño, requiere conocer los datos que a continuación se mencionan:

41

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

TDPA: r : CV:

N: T: D: A: FCEE:

TPD en una dirección, en miles

L:

Tránsito diario promedio anual (ambos sentidos) en el año inicial para proyecto. Tasa de crecimiento anual. Clasificación vehicular que deberá comprender todos y cada uno de los vehículos que circularán por la vialidad indicando si existe variabilidad en la tasa de crecimiento por tipo de vehículo. Los tipos de vehículos que comúnmente circulan se presentan en la tabla Nº 7. Período de diseño o vida útil del pavimento normalmente para pavimentos rígidos en vialidades urbanas se consideran lapsos mayores a 30 años. Porcentaje de camiones en el TDPA. Factor direcciones que representa el porcentaje por sentido de vehículos, normalmente se considera igual a 0.5 para tránsito balanceado ida = regreso Número de carriles por sentido. Factor de carga por eje equivalente determinado por la AASHTO y presentado en la tabla 8 que toma en consideración el nivel de rechazo (Pt) adoptado para proyectos y la carga por eje. Factor de distribución del tránsito por carril. Es necesario realizar un análisis de distribución de tránsito por carril de acuerdo al número total de carriles de proyecto de la vialidad (ambos sentidos). La distribución de camiones pesados en vialidades con carriles múltiples, el carril de diseño será el carril exterior. El factor de distribución del tránsito por carril (L) propuesto por PCA (1984), se determina utilizando la figura Nº 3 con el Tránsito Promedio Diario en una dirección y el número de carriles por sentido.

100

dos carriles en una dirección

10 tres o más carriles en una dirección

1 0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

PROPORCION DE CAMIONES EN EL CARRIL EXTERIOR

Fig. N° 3 Factor de distribución por carril.

La ecuación general para el cálculo de ejes equivalentes proporcionado por AASHTO resulta ser: ESAL = (TDPA)O (T) (Tf) (G) (D) (L) (365) (N)………( 12 )

42

Diseño de Pavimentos

Donde: Tf:

Factor de carga, o el número de cargas de ejes sencillos de 18-Kips (80 kN) aplicadas por vehículo n

Σ

W C FCEE …….. ( 13 )

i= 1

Tf =

(TDPA) 0

Donde: Wc: número de ejes de igual carga en lb FCEE: factor de carga por eje (tabla 7) G:

Factor de crecimiento total

G=

(1+r)N-1 r

………(14 )

AASHTO (1986)

En la tabla N° 9 que se muestra más adelante, se presenta el factor “G” para distintas tasas de crecimiento y número de años.

43

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla N° 7

Tipos y cargas por eje de vehículos ( camino tipo "A" ) (Cargas máximas permitidas DIARIO OFICIAL 26 de enero 1994) CARGAS POR EJE EN TON. (max.) TIPO

Clasificación

cargados

vacíos

EJE A2

Automóvil y camionetas

A' 2

Microbús y camión ligero hasta 3 ton. (6 llantas)

B2

Autobús interurbano (6 Llantas)

B3

Autobús de 3 ejes (10 llantas)

C2

Camión de 2 ejes (6 llantas)

C3

C4

T2-S1

T3-S3

T2-S2-R2

T3-S1-R2

T3-S2-R2

T3-S2-R3

T3-S2-R4

2

*

*

*

1

1

0.8

0.8

*

*

*

*

1.7

3.8

1.3

1.2

*

*

*

*

5.5

10

3.5

7

*

**

*

**

5.5

14

4

8

*

*

*

*

6.2

11.3

3.5

3

3

4

**

*

**

4

4.5

Camión de 4 ejes

*

***

*

***

(14 llantas)

6

25

4.5

8

Tractor de 3 ejes Semiremolque

*

*

*

*

*

*

5.9

10.8

10.8

3.2

3.4

3.4

*

*

**

*

*

**

5.8

10.5

19.2

4

3.5

4

Tractor de 3 ejes Semiremolque

*

**

**

*

**

**

de 2 ejes (18 llantas)

6

19

19

4

4

4

Tractor de 3 ejes Semiremolque

*

**

***

*

**

***

5.8

19

23.7

4

4

5

*

*

*

*

*

*

*

*

5.7

10.6

10.6

10.6

3.5

3

2

2

Tractor de 2 ejes Semiremolque

Camión de 2 ejes Remolque de

Camión de 3 ejes Remolque de

Camión de 3 ejes Remolque de 3 ejes (22 llantas)

T2-S1-R2

1

20

2 ejes (18 llantas)

C3-R3

5

*

2 ejes (14 llantas)

C3-R2

EJE 4

6

de 3 ejes (22 llantas)

C2-R2

*

3

(10 llantas)

de 2 ejes (14 llantas)

T3-S2

2

Camión de 3 ejes

de 1 eje (10 llantas)

T2-S2

1

*

**

*

*

*

**

*

*

5.8

19

10.6

10.6

4

4.5

2

2

*

**

*

**

*

**

*

**

5.7

18.9

10.5

18.9

4

4.5

2

3

5

Tractor de 2 ejes Semiremolque de

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

1 eje, Remolque 2 ejes (18 llantas)

5.5

10.5

10.5

10.5

10.5

3.2

3.4

2.4

2.3

2.2

Tractor de 2 ejes Semiremolque de

*

*

**

*

*

*

*

**

*

*

2 ejes, Remolque 2 ejes (20 llantas)

5.5

10.5

19.2

10.5

10.5

3.2

3.5

4

2.3

2.2

Tractor de 3 ejes Semiremolque de

*

**

*

*

*

*

**

*

*

*

1 eje, Remolque 2 ejes (22 llantas)

5.5

19

10.5

10.5

10.5

3.2

3.4

2.4

2.3

2.2

Tractor de 3 ejes Semiremolque de

*

**

**

*

*

*

**

**

*

*

2 ejes, Remolque 2 ejes (26 llantas)

5.5

17.7

17.7

9.8

9.8

4

4

3.5

2.3

2.2

Tractor de 3 ejes Semiremolque de

*

**

**

*

**

*

**

**

*

**

2 ejes, Remolque 3 ejes (28 llantas)

5.5

15

15

9.8

15

4

4

3.5

2.3

4

Tractor de 3 ejes Semiremolque de

*

**

**

**

**

*

**

**

**

**

2 ejes, Remolque 4 ejes (34 llantas)

5.5

15

15

15

15

4

4

3.5

3.3

3.2

44

Diseño de Pavimentos

Tabla 8 Carga por eje (ton)

1 2 3 4 5 5.5 6.5 7.0 8 9 10 11 12 13 14 14.5 15.5 16.5 17 18 19 20 21 22 23

Factores de equivalencia de carga para pavimentos rígidos a) ejes sencillos Pt de 2.0 Espesor de losa, 15 17.5 20 23 25 0.0002 0.002 0.011 0.035 0.087 0.186 0.353 0.614 1.00 1.55 2.32 3.37 4.75 6.58 8.92 11.9 15.5 20.1 25.6 32.2 40.1 49.4 60.4 73.2 88.0

0.0002 0.002 0.010 0.033 0.840 0.180 0.346 0.609 1.00 1.56 2.32 3.34 4.69 6.44 8.68 11.5 15.0 19.3 24.5 30.8 38.4 47.3 57.7 69.9 84.1

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.082 0.176 0.341 0.604 1.00 1.57 2.35 3.40 4.77 6.52 8.74 11.5 14.9 19.2 24.3 30.4 37.7 46.4 56.6 68.4 82.2

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.081 0.175 0.338 0.601 1.00 1.58 2.38 3.47 4.88 6.70 8.98 11.8 15.3 19.5 24.6 30.7 38.0 46.6 56.7 68.4 82.0

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.174 0.337 0.599 1.00 1.58 2.40 3.51 4.97 6.85 9.23 12.2 15.8 20.1 25.4 31.6 38.9 47.6 57.7 69.4 83.0

Pt: nivel de rechazo

45

cm 28 0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.174 0.336 0.599 1.00 1.59 2.41 3.53 5.02 6.94 9.39 12.4 16.2 20.7 26.1 32.6 40.1 49.0 59.3 71.2 84.9

30

33

35.5

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.173 0.336 0.598 1.00 1.59 2.41 3.54 5.04 7.00 9.48 12.6 16.4 21.1 26.7 33.4 41.3 50.4 61.1 73.3 87.4

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.173 0.336 0.598 1.00 1.59 2.41 3.55 5.06 7.02 9.54 12.7 16.6 21.4 27.1 34.0 42.1 51.6 62.6 75.3 89.8

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.173 0.336 0.598 1.00 1.59 2.42 3.55 5.06 7.04 9.56 12.7 16.7 21.5 27.4 34.4 42.7 52.4 63.7 76.8 91.7

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla 8 Factores de equivalencia de carga para pavimentos b) eje tandem Pt de 2.0 Espesor de losa, D cm Carga por eje (ton) 15 17.5 20 23 25 28 1.0 0.0001 2.0 0.0006 3.0 0.002 4.0 0.006 4.5 0.014 5.5 0.028 6.5 0.051 7.0 0.087 8.0 0.141 9.0 0.216 10.0 0.319 11.0 0.454 12.0 0.629 13.0 0.852 14.0 1.14 14.5 1.48 15.5 1.90 16.5 2.42 17.0 3.04 18.0 3.79 19.0 4.67 20.0 5.72 21.0 6.94 22.0 8.36 23.0 10.00 24.0 11.9 24.5 14.0 25.5 16.5 26.5 19.3 27.0 22.4 28.0 25.9 29.0 29.9 30.0 34.3 31.0 39.2 32.0 44.6 33.0 50.69 33.5 57.3 34.5 64.6 35.5 72.5 36.5 81.3 37.0 90.9 38.0 101.0 39.0 113.0 40.0 125.0 41.6 138.0 Pt nivel de rechazo

0.0001 0.0005 0.002 0.006 0.013 0.026 0.049 0.084 0.136 0.210 0.313 0.449 0.626 0.851 1.13 1.48 1.90 2.41 3.02 3.74 4.59 5.59 6.76 8.12 9.69 11.5 13.5 15.9 18.5 21.5 24.9 28.6 32.8 37.5 42.7 48.4 54.7 61.7 69.3 77.6 86.7 97.0 107.0 119.0 132.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.013 0.026 0.048 0.082 0.133 0.206 0.307 0.444 0.622 0.850 1.14 1.49 1.93 2.45 3.07 3.80 4.66 5.67 6.83 8.17 9.72 11.5 13.5 15.8 18.4 21.3 24.6 28.2 32.3 36.8 41.9 47.5 53.6 60.4 67.8 75.9 84.7 94.0 105.0 116.0 129.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.081 0.132 0.204 0.305 0.441 0.620 0.850 1.14 1.50 1.95 2.49 3.13 3.89 4.78 5.82 7.02 8.40 9.98 11.8 13.8 16.1 18.7 21.6 24.9 28.5 32.6 37.1 42.1 47.6 53.6 60.3 67.7 75.7 84.4 94.0 104.0 116.0 128.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.081 0.131 0.203 0.304 0.440 0.618 0.850 1.14 1.51 1.96 2.51 3.17 3.95 4.87 5.95 7.20 8.63 10.27 12.1 14.2 16.6 19.3 22.3 25.6 29.3 33.4 37.9 42.9 48.5 54.6 61.2 68.6 76.6 85.3 95.0 105.0 116.0 129.0

46

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.52 3.19 3.98 4.93 6.06 7.31 8.79 10.49 12.4 14.6 17.1 19.8 22.9 26.4 30.2 34.4 39.1 44.2 49.9 56.1 62.8 70.2 78.3 87.1 97.0 107.0 118.0 131.0

30

33

35.5

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.53 3.20 4.00 4.95 6.07 7.37 8.88 1.62 12.6 14.9 17.4 20.3 23.5 27.0 31.0 35.4 40.2 45.5 51.4 57.7 64.7 72.3 80.6 89.6 99.0 110.0 121.0 134.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.53 3.20 4.01 4.97 6.09 7.41 8.93 10.69 12.7 15.0 17.6 20.5 23.8 27.5 31.6 36.1 41.1 46.6 52.6 59.2 66.4 74.3 82.8 92.1 102.0 113.0 125.0 137.0

0.0001 0.0005 0.002 0.550 0.012 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.53 3.21 4.01 4.97 6.10 7.43 8.96 10.73 12.8 15.1 17.7 20.7 24 27.7 31.9 36.5 41.6 47.3 53.5 60.3 67.7 75.8 84.7 94.2 105.0 116.0 128.0 141.0

Diseño de Pavimentos

Tabla 8 Factores de equivalencia de carga para pavimentos c) ejes triples, Pt de 2.0 Carga por Espesor de losa, D cm eje (ton) 15 17.5 20 23 25 28 1.0 0.0001 2.0 0.0003 3.0 0.0010 4.0 0.002 4.5 0.005 5.5 0.010 6.5 0.018 7.0 0.030 8.0 0.047 9.0 0.072 10.0 0.105 11.0 0.149 12.0 0.205 13.0 0.276 14.0 0.364 14.5 0.472 15.5 0.603 16.5 0.759 17.0 0.946 18.0 1.17 19.0 1.42 20.0 1.73 21.0 2.08 22.0 2.48 23.0 2.95 24.0 3.48 24.5 4.09 25.5 4.78 26.5 5.57 27.0 6.45 28.0 7.43 29.0 8.54 30.0 9.76 31.0 11.1 32.0 12.6 33.0 14.3 33.5 16.1 34.5 18.2 35.5 20.4 36.5 22.8 37.0 25.4 38.0 28.3 39.0 31.4 40.0 34.8 41.0 38.5 Pt nivel de rechazo

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.010 0.017 0.029 0.045 0.069 0.101 0.144 0.199 0.270 0.359 0.468 0.600 0.758 0.947 1.17 1.43 1.73 2.07 2.47 2.92 3.44 4.03 4.69 5.44 6.29 7.23 8.28 9.46 10.8 12.2 13.8 15.5 17.5 19.6 21.9 24.4 27.1 30.1 33.3 36.8

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.009 0.017 0.028 0.044 0.067 0.099 0.141 0.195 0.265 0.354 0.463 0.596 0.757 0.949 1.18 1.44 1.75 2.10 2.51 2.97 3.50 4.09 4.76 5.51 6.35 7.28 8.32 9.48 10.8 12.2 13.7 15.4 17.3 19.4 21.6 24.1 26.7 29.6 32.8 36.2

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.044 0.066 0.099 0.139 0.194 0.263 0.351 0.461 0.594 0.756 0.950 1.18 1.45 1.77 2.13 2.55 3.03 0.06 4.20 4.89 5.66 6.53 7.49 8.55 9.73 11.0 12.5 14.0 15.7 17.6 19.7 21.9 24.4 27.0 29.9 33.0 36.4

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.009 0.016 0.270 0.043 0.066 0.097 0.139 0.193 0.262 0.350 0.459 0.593 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.15 2.58 3.07 3.63 4.27 4.99 5.79 6.69 7.69 8.80 10.02 11.4 12.8 14.5 16.2 18.2 20.3 22.6 25 27.7 30.7 33.8 37.2

47

0.0001 0.0003 0.0003 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.16 2.59 3.09 3.66 4.31 5.05 5.87 6.79 7.82 8.97 10.24 11.6 13.2 14.9 16.7 18.7 20.9 23.3 25.8 28.6 31.6 34.8 38.3

30

33

35.5

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.79 2.16 2.60 3.10 3.68 4.33 5.08 5.91 6.85 7.90 9.07 10.37 11.8 13.4 15.1 17.0 19.1 21.4 23.8 26.5 29.2 32.5 35.8 39.8

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.79 2.16 2.60 3.11 3.69 4.35 5.09 5.94 6.88 7.94 9.13 10.44 11.9 13.5 15.3 17.2 19.3 21.7 24.2 26.9 29.9 33.1 36.6 40.3

0.0001 0.0003 0.0009 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.261 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.19 1.46 1.79 2.17 2.61 3.11 3.69 4.35 5.10 5.95 6.90 7.97 9.16 10.48 12.0 13.6 15.4 17.3 19.5 21.8 24.4 27.2 30.2 33.5 37.1 40.9

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla 8 Carga por eje (ton)

1.0 2.0 3.0 4.0 4.5 5.5 6.5 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 14.5 15.5 16.5 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0

Factores de equivalencia de carga para pavimentos rígidos a) ejes sencillos Pt de 2.5 Espesor de losa, 15 17.5 20 23 25 0.0002 0.003 0.012 0.039 0.097 0.203 0.376 0.634 1.00 1.51 2.21 3.16 4.41 6.05 8.16 10.8 14.1 18.2 23.1 29.1 36.2 44.6 54.5 66.1 79.4

0.0002 0.002 0.011 0.035 0.089 0.189 0.360 0.623 1.00 1.52 2.20 3.10 4.26 5.76 7.67 10.1 13.0 16.7 21.1 26.5 32.9 40.4 49.3 59.7 71.7

0.0002 0.002 0.010 0.033 0.084 0.181 0.347 0.610 1.00 1.55 2.28 3.22 4.42 5.92 7.79 10.1 12.9 16.4 20.6 25.7 31.7 38.8 47.1 56.9 68.2

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.082 0.176 0.341 0.604 1.00 1.57 2.34 3.36 4.67 6.29 8.28 10.7 13.6 17.9 21.3 26.3 32.2 39.2 47.3 56.8 67.8

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.081 0.175 0.338 0.601 1.00 1.58 2.38 3.45 4.85 6.61 8.79 11.4 14.6 18.3 22.7 27.9 34.0 41.0 49.2 58.7 69.6

Pt: nivel de rechazo

48

cm 28 0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.174 0.337 0.599 1.00 1.58 2.40 3.50 4.95 6.81 9.14 12.0 15.4 19.5 24.3 29.9 36.3 43.8 52.3 62.1 73.3

30

33

35.5

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.174 0.336 0.599 1.00 1.59 2.41 3.53 5.01 6.92 9.35 12.3 16.0 20.4 25.6 31.6 38.7 46.7 55.9 66.3 78.1

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.173 0.336 0.599 1.00 1.59 2.41 3.54 5.04 6.98 9.46 12.6 16.4 21.0 26.4 32.9 40.4 49.1 59.0 70.3 83.0

0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.173 0.336 0.598 1.00 1.59 2.41 3.55 5.05 7.01 9.52 12.7 16.5 21.3 27.0 33.7 41.6 50.8 61.4 73.4 87.1

Diseño de Pavimentos

Tabla 8 Carga por eje (ton)

Factores de equivalencia de carga para pavimentos b) eje tandem Pt de 2.5 Espesor de losa, D cm 15 17.8 20 23 25.5 28

1.0 0.0001 2.0 0.0006 3.0 0.002 4.0 0.007 4.5 0.015 5.5 0.031 6.5 0.057 7.0 0.097 8.0 0.155 9.0 0.234 10.0 0.340 11.0 0.475 12.0 0.644 13.0 0.855 14.0 1.11 14.5 1.43 15.5 1.82 16.5 2.29 17.0 2.85 18.0 3.52 19.0 4.32 20.0 5.26 21.0 6.36 22.0 7.64 23.0 9.11 24.0 10.8 24.5 12.8 25.5 15.0 26.5 17.5 27.0 20.3 28.0 23.5 29.0 27.0 30.0 31.0 31.0 35.4 32.0 40.3 33.0 45.7 33.5 51.7 34.5 58.3 35.5 65.5 36.5 73.4 37.0 82.0 38.0 91.4 39.0 102.0 40.0 113.0 41.0 125.0 Pt nivel de rechazo

0.0001 0.0006 0.002 0.006 0.014 0.028 0.052 0.089 0.143 0.220 0.325 0.462 0.637 0.854 1.12 1.44 1.82 2.27 2.80 3.42 4.16 5.01 6.01 7.16 8.50 10.0 11.8 13.8 16.0 18.5 21.4 24.6 28.1 32.1 36.5 41.4 46.7 52.6 59.1 66.2 73.9 82.4 92.0 102.0 112.0

0.0001 0.0005 0.002 0.006 0.013 0.026 0.049 0.084 0.136 0.211 0.313 0.450 ..627 0.852 1.13 1.47 1.87 2.35 2.91 3.55 4.30 5.16 6.14 7.27 8.55 10.0 11.7 13.6 15.7 18.1 20.8 23.8 27.1 30.9 35.0 39.6 44.6 50.2 56.3 62.9 70.2 78.1 87.0 96.0 106.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.013 0.026 0.048 0.082 0.133 0.206 0.308 0.444 0.622 0.850 1.14 1.49 1.92 2.43 3.03 3.74 4.55 5.48 6.53 7.73 9.07 10.6 12.3 14.2 16.3 18.7 21.4 24.4 27.6 31.3 35.3 39.8 44.7 50.1 56.1 62.5 69.6 77.3 86.0 95.0 105.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.120 0.025 0.047 0.081 0.132 0.204 0.305 0.441 0.620 0.850 1.14 1.50 1.95 2.48 3.12 3.87 4.74 5.75 6.90 8.21 9.68 11.3 13.2 15.2 17.5 20.0 22.8 25.8 29.2 32.9 37.0 41.5 46.4 51.8 57.7 64.2 71.2 78.9 87.0 96.0 106.0

49

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.120 0.025 0.047 0.081 0.131 0.203 0.304 0.440 0.619 0.850 1.14 1.51 1.96 2.51 3.16 3.94 4.86 5.92 7.14 8.55 10.14 11.9 13.9 16.2 18.6 21.4 24.4 27.7 31.3 35.2 39.5 44.2 49.3 54.9 60.9 67.5 74.7 82.4 91.0 100.0 110.0

30

33

35.5

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.120 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.52 3.18 3.98 4.91 6.01 7.28 8.75 10.42 12.3 14.5 16.8 19.5 22.5 25.7 29.3 33.2 37.5 42.1 47.2 52.7 58.6 65.0 71.9 79.4 87.4 96.0 105.0 115.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.120 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.52 3.20 4.00 4.95 6.06 7.36 8.86 10.58 12.5 14.8 17.3 20.1 23.2 26.7 30.5 34.7 39.3 44.3 49.8 55.7 62.1 69.0 76.4 84.4 93.0 102.0 112.0 123.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.120 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.53 3.20 4.01 4.96 6.09 7.40 8.92 10.66 12.7 14.9 17.5 20.4 23.6 27.3 31.3 35.7 40.5 45.9 51.7 58.0 64.8 72.3 80.2 88.8 98.1 108.0 119.0 130.0

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla 8 Factores de equivalencia de carga para pavimentos c) ejes triples, Pt de 2.5 Carga por Espesor de losa, eje (ton) 15 17.8 20 23 25.5 1.0 0.0001 2.0 0.0003 3.0 0.001 4.0 0.003 4.5 0.006 5.5 0.011 6.5 0.020 7.0 0.033 8.0 0.053 9.0 0.080 10.0 0.116 11.0 0.163 12.0 0.222 13.0 0.295 14.0 0.384 14.5 0.490 15.5 0.616 16.5 0.765 17.0 0.939 18.0 1.14 19.0 1.38 20.0 1.65 21.0 1.97 22.0 2.34 23.0 2.76 24.0 3.24 24.5 3.79 25.5 4.41 26.5 5.12 27.0 5.91 28.0 6.80 29.0 7.79 30.0 8.90 31.0 10.1 32.0 11.5 33.0 13 33.5 14.6 34.5 16.5 35.5 18.5 36.5 20.6 37.0 23.0 38.0 25.6 39.0 28.4 40.0 31.5 41.0 34.8 Pt nivel de rechazo

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.010 0.018 0.030 0.048 0.073 0.107 0.151 0.209 0.281 0.371 0.480 0.609 0.762 0.941 1.15 1.38 1.65 1.96 2.31 2.71 3.15 3.66 4.23 4.87 5.59 6.39 7.29 8.28 9.4 10.6 12 13.5 15.1 16.9 18.8 21 23.3 25.8 28.6 31.5

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.010 0.017 0.029 0.045 0.069 0.101 0.144 0.200 0.271 0.359 0.468 0.601 0.759 0.946 1.16 1.41 1.70 2.03 2.40 2.81 3.27 3.79 4.37 5.00 5.71 6.50 7.37 8.33 9.4 10.6 11.8 13.2 14.8 16.5 18.3 20.3 22.5 24.9 27.5 30.3

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.017 0.028 0.044 0.067 0.099 0.141 0.195 0.265 0.354 0.463 0.596 0.757 0.948 1.17 1.44 1.74 2.09 2.49 2.94 3.44 4.00 4.63 5.32 6.08 6.91 7.82 8.83 9.9 11.1 12.4 13.8 15.4 17.1 18.9 20.9 23.1 25.4 27.9 30.7

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.044 0.066 0.098 0.139 0.195 0.263 0.351 0.460 0.594 0.756 0.950 1.18 1.45 1.77 2.13 2.55 3.02 3.56 4.16 4.84 5.59 6.42 7.33 8.33 9.42 10.6 11.9 13.3 14.8 16.5 18.2 20.2 22.2 24.5 26.9 29.4 32.2

50

D cm 28 0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.139 0.193 0.262 0.350 0.459 0.593 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.15 2.58 3.07 3.62 4.26 4.98 5.76 6.64 7.62 8.70 9.88 11.2 12.6 14.1 15.8 17.6 19.5 21.6 23.8 26.2 28.8 31.5 34.4

30.0

33.0

35.5

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.16 2.59 3.09 3.66 4.30 5.03 5.85 6.77 7.79 8.92 10.17 11.5 10.0 14.7 16.5 18.4 20.5 22.7 25.2 27.8 30.5 33.5 36.7

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.16 2.60 3.10 3.68 4.33 5.07 5.90 6.84 7.88 9.04 10.33 11.7 13.3 15 16.9 18.9 21.1 23.5 26.1 28.9 31.9 35.1 38.5

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.79 2.16 2.60 3.11 3.68 4.34 5.09 5.93 6.87 7.93 9.11 10.42 11.9 13.5 15.2 17.1 19.2 21.5 24.0 26.7 29.6 32.8 36.1 39.8

Diseño de Pavimentos

Tabla 8

Factores de equivalencia de carga para pavimentos rígidos a) ejes sencillos Pt de 3 Carga por Espesor de losa, D cm eje (ton) 15 17.5 20 23 25 28 1.0 0.0003 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 2.0 0.003 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 3.0 0.014 0.012 0.011 0.010 0.010 0.010 4.0 0.045 0.038 0.034 0.033 0.032 0.032 4.5 0.111 0.095 0.087 0.083 0.081 0.081 5.5 0.228 0.202 0.186 0.179 0.176 0.174 6.5 0.408 0.378 0.355 0.344 0.340 0.337 7.0 0.660 0.640 0.619 0.608 0.603 0.600 8.0 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 9.0 1.46 1.47 1.52 1.55 1.57 1.58 10.0 2.07 2.06 2.18 2.29 2.35 2.38 11.0 2.90 2.81 3.00 3.23 3.38 3.47 12.0 4.00 3.77 4.01 4.40 4.70 4.87 13.0 5.43 4.99 5.23 5.80 6.31 6.65 14.0 7.27 6.53 6.72 7.46 8.25 8.83 14.5 9.59 8.47 8.53 9.42 10.54 11.44 15.5 12.5 10.9 10.7 11.7 13.2 14.5 16.5 16.0 13.8 13.4 14.4 16.2 18.1 17.0 20.4 17.4 16.7 17.7 19.8 22.2 18.0 25.6 21.8 20.6 21.5 23.8 26.8 19.0 31.8 26.9 25.3 26.0 28.5 32.0 20.0 39.2 33.1 30.8 31.3 33.9 37.9 21.0 47.8 40.3 37.2 37.5 40.1 44.5 22.0 57.9 48.6 44.8 44.7 47.3 52.1 23.0 69.6 58.4 53.6 53.1 55.6 60.6 Pt: nivel de rechazo

51

30 0.0002 0.002 0.010 0.0 0.080 0.174 0.337 0.599 1.00 1.58 2.40 3.51 4.96 6.83 9.17 12.03 15.5 19.5 24.2 29.5 35.5 42.3 49.8 58.2 67.6

33 0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.174 0.336 0.599 1.00 1.59 2.41 3.53 4.01 6.93 9.36 12.37 16.0 20.4 25.6 31.5 38.4 46.1 54.7 64.3 75.0

35.5 0.0002 0.002 0.010 0.032 0.080 0.173 0.336 0.599 1.00 1.59 2.41 3.54 5.04 6.98 9.46 12.56 16.4 21.0 26.4 32.9 40.3 48.8 58.5 69.4 81.4

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla 8 Carga por eje (ton)

Factores de equivalencia de carga para pavimentos b) eje tandem Pt de 3 Espesor de losa, 15 17.5 20 23 25

1.0 2.0 3.0 4.0 4.5 5.5 6.5 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 14.5 15.5 16.5 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 24.5 25.5 26.5 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 33.0 33.5 34.5 35.5 36.5 37.0 38.0 39.0 40.0 41.0 Pt nivel de

0.0001 0.0007 0.003 0.008 0.018 0.036 0.066 0.111 0.174 0.260 0.368 0.502 0.664 0.859 1.09 1.38 1.72 2.13 2.62 3.21 3.90 4.72 5.68 6.80 8.09 9.57 11.3 13.2 15.4 17.9 20.6 23.7 27.2 31.1 35.4 40.1 45.3 51.1 57.4 64.3 71.8 80.0 89.0 98.7 109.0 rechazo

0.0001 0.0006 0.002 0.006 0.150 0.030 0.056 0.095 0.153 0.234 0.341 0.479 0.651 0.857 1.10 1.38 1.71 2.10 2.54 3.05 3.65 4.35 5.16 6.10 7.17 8.41 9.8 11.4 13.2 15.3 17.6 20.2 23.1 26.3 29.8 33.8 38.1 42.9 48.2 53.9 60.2 67.0 74.5 82.5 91.0

0.0001 0.0005 0.002 0.006 0.013 0.027 0.050 0.087 0.140 0.217 0.321 0.458 0.634 0.853 1.12 1.44 1.80 2.23 2.71 3.26 3.87 4.57 5.36 6.25 7.26 8.40 9.7 11.2 12.8 14.7 16.8 19.1 21.7 24.6 27.8 31.3 35.2 39.5 44.3 49.4 55.1 61.2 67.9 75.2 83.0

0.0001 0.0005 0.002 0.006 0.013 0.026 0.048 0.083 0.135 0.209 0.311 0.447 0.625 0.851 1.13 1.47 1.88 2.36 2.92 3.55 4.26 5.06 5.95 6.93 8.03 9.24 10.6 12.1 13.7 15.6 17.6 19.9 22.4 25.2 28.2 31.6 35.4 39.5 44 48.9 54.3 60.2 66.5 73.5 81.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.013 0.026 0.047 0.081 0.132 0.205 0.307 0.443 0.621 0.850 1.14 1.49 1.93 2.45 3.06 3.75 4.58 5.50 6.54 7.69 8.96 10.36 11.9 13.6 15.4 17.4 19.6 22.0 24.6 27.4 30.6 34 37.7 41.8 46.3 51.1 56.5 62.2 68.5 75.3 83.0

52

D cm 28 0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.081 0.131 0.204 0.305 0.440 0.619 0.850 1.14 1.50 1.95 2.49 3.13 3.89 4.77 5.78 6.94 8.24 9.70 11.32 13.1 15.1 17.2 19.5 22.0 24.7 27.6 30.8 34.2 37.9 41.8 46.1 50.7 55.8 61.2 67.0 73.4 80.2 88.0

30.0

33.0

35.5

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.081 0.131 0.203 0.304 0.440 0.618 0.850 1.14 1.51 1.96 2.51 3.17 3.95 4.87 5.94 7.17 8.57 10.17 11.96 14.0 16.2 18.6 21.3 24.1 27.3 30.6 34.3 38.2 42.3 46.8 51.5 56.6 62.1 67.9 74.2 80.8 88.0 96.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.52 3.19 3.98 4.92 6.02 7.29 8.76 10.43 12.33 14.5 16.9 19.5 22.5 25.7 29.2 33.0 37.1 41.6 46.4 51.5 56.9 62.7 68.9 75.5 82.4 89.8 97.7 106.0

0.0001 0.0005 0.002 0.005 0.012 0.025 0.047 0.080 0.131 0.203 0.303 0.439 0.618 0.849 1.14 1.51 1.97 2.52 3.20 4.00 4.95 6.06 7.36 8.86 10.58 12.54 14.8 17.3 20.1 23.2 26.6 30.4 34.6 39.2 44.1 49.4 55.2 61.3 67.9 74.9 82.4 90.3 98.7 107.5 117.0

Diseño de Pavimentos

Tabla 8 Factores de equivalencia de carga para pavimentos c) ejes triples, Pt de 3 Carga por Espesor de losa, eje (ton) 15 17.5 20 23 25 1.0 0.0001 2.0 0.0004 3.0 0.001 4.0 0.003 4.5 0.017 5.5 0.013 6.5 0.023 7.0 0.039 8.0 0.061 9.0 0.091 10.0 0.132 11.0 0.183 12.0 0.246 13.0 0.322 14.0 0.411 14.5 0.515 15.5 0.634 16.5 0.772 17.0 0.930 18.0 1.11 19.0 1.32 20.0 1.56 21.0 1.84 22.0 2.16 23.0 2.53 24.0 2.95 24.5 3.43 25.5 3.98 26.5 4.59 27.0 5.28 28.0 6.06 29.0 6.92 30.0 7.89 31.0 8.96 32.0 10.2 33.0 11.5 33.5 12.9 34.5 14.5 35.5 16.2 36.5 18.2 37.0 20.2 38.0 22.5 39.0 25.0 40.0 27.6 41.0 30.5 Pt nivel de rechazo

0.0001 0.0003 0.001 0.003 0.006 0.011 0.020 0.033 0.052 0.078 0.114 0.161 0.221 0.296 0.387 0.495 0.622 0.768 0.934 1.12 1.33 1.56 1.83 2.12 2.45 2.82 3.23 3.70 4.22 4.80 5.45 6.18 6.98 7.88 8.9 10.0 11.2 12.5 13.9 15.5 17.2 19.1 21.2 23.4 25.8

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.010 0.018 0.030 0.047 0.071 0.104 0.148 0.205 0.277 0.367 0.476 0.607 0.762 0.942 1.15 1.38 1.64 1.94 2.26 2.61 3.01 3.43 3.90 4.42 4.99 5.61 6.29 7.05 7.87 8.8 9.8 10.9 12.1 13.4 14.8 16.4 18.1 19.9 21.9 24.1

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.017 0.028 0.045 0.068 0.100 0.143 0.198 0.268 0.357 0.466 0.599 0.758 0.947 1.17 1.42 1.71 2.04 2.41 2.82 3.27 3.77 4.31 4.90 5.54 6.23 6.98 7.78 8.66 9.6 10.6 11.7 12.9 14.2 15.6 17.2 18.8 20.6 22.5 24.6

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.170 0.028 0.044 0.067 0.098 0.140 0.195 0.265 0.353 0.462 0.595 0.756 0.949 1.18 1.44 1.75 2.10 2.51 2.96 3.47 4.03 4.65 5.31 6.08 6.89 7.76 8.70 9.71 10.8 12.0 13.2 14.5 15.9 17.4 19.1 20.8 22.6 24.6 26.8

53

D cm 28 0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.044 0.066 0.097 0.139 0.193 0.263 0.351 0.460 0.594 0.756 0.950 11.18 1.45 1.77 2.14 2.56 3.03 3.58 4.18 4.80 5.62 6.45 7.36 8.36 9.44 10.61 11.9 13.2 14.7 16.2 17.8 19.6 21.4 23.4 25.5 27.7 30.0

30.0

33.0

35.5

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.139 0.193 0.262 0.350 0.459 0.593 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.15 2.58 3.07 3.63 4.27 4.98 5.78 6.66 7.64 8.72 9.91 11.20 12.6 14.1 15.8 17.5 19.4 21.4 23.5 25.8 28.2 30.7 33.4

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.16 2.59 3.09 3.66 4.31 5.04 5.86 6.78 7.80 8.93 10.18 11.55 13.1 14.7 16.5 18.4 20.5 22.7 25.1 27.6 30.4 33.2 36.3

0.0001 0.0003 0.001 0.002 0.005 0.009 0.016 0.027 0.043 0.066 0.097 0.138 0.192 0.262 0.349 0.458 0.592 0.755 0.951 1.18 1.46 1.78 2.16 2.60 3.10 3.68 4.33 5.07 5.90 6.84 7.88 9.04 10.33 11.75 13.3 15.0 16.9 18.9 21.1 23.5 26.1 28.8 31.8 35.0 38.3

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Periódo de diseño, años

sin crecimiento

2

3

4

1

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

2 3 4

2.00 3.00 4.00

2.02 3.06 4.12

2.03 3.09 4.18

2.04 3.12 4.25

2.05 3.15 4.31

2.06 3.18 4.37

2.07 3.21 4.44

5 6

5.00 6.00

5.20 6.31

5.31 6.47

5.42 6.63

5.53 6.80

5.64 6.98

5.75 7.15

7

7.00

7.43

7.66

7.90

8.14

8.39

8.65

8.92

9.20

8

8.00

8.58

8.89

9.21

9.55

9.90

10.26

10.64

11.03

9 10 11

9.00 10.00 11.00

9.75 10.95 12.17

10.16 11.46 12.81

10.58 12.01 13.49

11.03 12.58 14.21

11.49 13.18 14.97

11.98 13.82 15.78

12.49 14.49 16.65

13.02 15.19 17.56

12 13

12.00 13.00

13.41 14.68

14.19 15.62

15.03 16.63

15.92 17.71

16.87 18.88

17.89 20.14

18.98 21.50

14

14.00

15.97

17.09

18.29

19.60

21.02

22.55

15

15.00

17.29

18.60

20.02

21.58

23.28

25.13

16 17 18

16.00 17.00 18.00

18.64 20.01 21.41

20.16 21.76 23.41

21.82 23.70 25.65

23.66 25.84 28.13

25.67 28.21 30.91

19

19.00

22.84

25.12

27.67

30.54

20

20.00

24.30

26.87

29.78

33.07

25 30

25.00 30.00

32.03 40.57

36.46 47.58

41.65 56.08

35 40

35.00 40.00

49.99 60.40

60.46 75.40

73.65 95.03

Tasa de crecimiento anual " r " en porcentaje 5 6 7 8

9

10

11

12

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

2.08 3.25 4.51

2.09 3.28 4.57

2.10 3.31 4.64

2.11 3.34 4.71

2.12 3.37 4.78

5.87 7.34

5.98 7.52

6.11 7.72

6.23 7.91

6.35 8.12

9.49

9.78

10.09

11.44

11.86

12.30

13.58 15.94 18.53

14.16 16.72 19.56

14.78 17.55 20.65

20.14 22.95

21.38 24.52

22.71 26.21

24.13 28.03

24.21

26.02

27.97

30.09

32.39

27.15

29.36

31.77

34.41

37.28

27.89 30.84 34.00

30.32 33.75 37.45

33.00 36.97 41.30

35.95 40.54 45.60

39.19 44.50 50.40

42.75 48.88 55.75

33.76

37.38

41.45

46.02

51.16

56.94

63.44

36.79

41.00

45.76

51.16

57.27

64.20

72.05

47.73 66.44

54.86 79.06

63.25 94.46

73.11 113.28

84.70 136.31

98.35 164.49

114.41 199.02

133.33 241.33

90.32 120.80

111.43 154.76

138.24 199.64

172.32 259.06

215.71 337.88

271.02 442.59

341.59 581.83

431.66 767.09

54

Diseño de Pavimentos

Ejemplo 1: Determínense los ejes equivalentes de 18000/b (ESAL) para los datos siguientes: • • • • • • •

Avenida de 4 carriles de circulación (2 por sentido). Se considera construir un pavimento rígido con losas de 20 cm de espesor (tentativo). Periodo de proyecto a 20 años, vida útil. Tasa de crecimiento anual r=1.5 % (global). Factor direccional D=0.5 (tránsito balanceado). Transito promedio diario anual TPDA = 6000 (ambos sentidos). Clasificación vehicular por categorías. A2 70

A’2 5

B2 12

C2 6.5

C3 3

T3-S3 2

T3-S2-R3 1.5

TOTAL 100%

• • • • •

Porcentaje de camiones T = 25% Factor de distribución del tránsito pesado en el carril de diseño (utilizando la Fig. 3) L=0,8 Factor de crecimiento total (tabla No. 9) G=23.12 Considérese las cargas por eje indicadas en la tabla Nº 7 Considérese los Factores de carga por eje equivalente, los proporcionados por AASHTO para un nivel de rechazo ft = 3.0 (Indice de Servicio Terminal) Tabla Nº 8 • Porcentaje de vehículos cargados respecto a cada categoría A2 100

A’2 95

B2 95

C2 80

C3 75

T3-S3 80

T3-S2-R3 90

Vehículos esperados durante el primer año y en el carril de diseño.

Clasificación vehicular

% respecto al tránsito total

TDPA

TPD un sentido TDPA x D

A2 A’2 B2 C2 C3 T3-S3 T3-S2-R3 TOTAL

70 5 12 6.5 3 2 1.5 100.0

4200 300 720 390 180 120 90 6000

2100 150 360 195 90 60 45 3000

TDPA TPD L

L

0.5 0.5 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Vehículos en el carril de diseño 1050 75 288 156 72 48 36 1725

Vehículos esperados durante el primer año. Carril de diseño 383250 27375 105120 56940 26280 17520 13140

Tránsito Diario Promedio Anual Tránsito Promedio Diario en un sentido Coeficiente de Distribución de Vehículos en el carril de diseño

55

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Cálculo de ESAL Tipo de vehículo A2 A’2

B2

C2

C3

T3-S3

T3-S2-R3

1) 2) 3)

Eje 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Carga kips 1.75 2.20 2.87 2.65 3.75 8.38 7.72 12.13 15.44 22.05 7.72 6.61 13.67 24.91 8.82 9.92 12.13 44.09 8.82 8.82 11.02 12.79 41.89 52.25 8.82 8.82 7.72 5.07 7.72 12.13 39.02 39.02 23.15 39.02

Tipo de eje 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2

1) 383250 383250 1369 1369 26006 26006 5256 5256 99864 99864 11388 11388 45552 45552 6570 6570 19710 19710 3504 3504 3504 14016 14016 14016 1314 1314 1314 1314 1314 11860 11860 11860 11860 11860

2) 0.0002 0.0002 0.0002 0.0006 0.0015 0.0294 0.0225 0.1860 0.6190 2.1800 0.0225 0.0110 0.3043 3.3030 0.0340 0.0130 0.2705 4.5700 0.034 0.034 0.0075 0.2367 3.8700 2.8900 0.0340 0.0060 0.0040 0.0047 0.0040 0.1860 3.0950 3.0950 2.6119 3.0950 TOTAL

Ejes esperados en el carril de proyecto durante el 1er año. Factor de carga (FCEE) N Factor de crecimiento (1+r ) -1 r

56

3) 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12 23.12

ESAL

2734 22602 1429182 5033305 5924 2896 320477 3478595 5165 1975 123266 2082527 2754 2754 608 76703 1254073 936504 1033 182 122 143 122 51002 848659 848659 716191 848659 18945475

Diseño de Pavimentos

Si los datos de tránsito no están disponibles, el Instituto del Asfalto recomienda utilizar la tabla Nº 10 para estimar los ejes equivalentes de 18 kips (ESAL). Este procedimiento simplificado divide el tráfico en seis clases cada una asociada con un tipo de calle y un número promedio de camiones pesados, esperados durante el período de diseño. Las pick up, panel y camiones ligeros de 4 llantas no se incluyen.

Tabla No. 10 Estimación de los Ejes Equivalentes en el carril de proyecto ESAL recomendados por el Instituto del Asfalto. Tránsito

clase

Tipo de avenida o carretera

I

Estacionamientos, calzadas tránsito ligero calles residenciales caminos rurales. Avenidas y calles residenciales caminos rurales. Calles colectoras urbanas (menores). carreteras colectoras vecinales (menores). Arterias urbanas menores y calles industriales de tránsito bajo. Colectores vecinales mayores y arterias menores de autopistas. Periféricos urbanos, corredores de alta velocidad y otras arterias principales. Arterias principales de autopistas, carreteras interestatales. Avenidas urbanas alimentadoras a autopistas y algunas calles de zonas industriales.

II III IV

V

VI

57

Rango de camiones pesados en el período de diseño

ESAL

Menor a 7000

5x103

7000 a 15000

104

70000 a 150000

105

70000 a 1’500000

106

2000000 a 4’500000

3x106

7’000000 a 15’000000

107

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Ejemplo 2: Determínese el espesor de losa por el método AASHTO con los datos siguientes: • VRS de la capa subrasante 20% k = 250 lb/in3

(fig. 1)

• Capa de la subbase hidráulica (sin tratamiento), material granular triturado de 0.15 m de espesor compacto y VRS = 100%. K c = 280 lb/in3 = 7.756 kg/cm3

…..(tabla Nº 6)

• El porcentaje de tiempo en que la subbase esta expuesta a humedad cercana a la saturación = 11% (40 días/año) y la calidad del drenaje resulta buena (liberación de agua libre 1 día) Cd = 1.05 (tabla Nº 4) • Indice de servicio inicial Pc = 4.5 • Indice de servicio terminal Pt = 3.0 • Nivel de confianza 95% (propuesto) • Desviación Normal Estándar ZR = - 1.645 • Desviación Normal AASHTO So = 0.35 • Resistencia a la compresión del concreto f’c = 300 kg/cm2 • Módulo de elasticidad del concreto.

E •

c

= 15,860

300

= 274700 kg/cm2

Módulo de ruptura a resistencia a la tensión por flexión S’c S’c

=

0.12 x 300 = 36 kg/cm2

• Ejes equivalentes acumulados en el carril de diseño para 20 años de vida de proyecto con crecimiento anual del tránsito de 1.5% ESAL =

18’950,000

• Las losas se construirán con guarnición integrada y pasajuntas de transmisión de cargas J

=

2.7

(tabla Nº 5)

Con los datos anteriores señalados y resolviendo la ec. (1) se tiene que el espesor de losa de concreto requerido es de 30 cm como se ilustra en la gráfica siguiente:

58

Diseño de Pavimentos

DETERMINACION DEL ESPESOR DE LOSA , POR EL METODO AASHTO PROYECTO : UBICACIÓN : No. Carriles de circulación (ambos sentidos)

FECHA :

Log (w ) = ZR . S0 + 7.35 Log (D+1) - 0.06 +

+ ( 4.22 - 0.32 P t )

Log

S'c Cd ( D

0.75

- 1.132 )

DATOS ESAL's (carril proyecto) Módulo Elástico Módulo del concreto Módulo de Reacción combinado Desviación Estandar Desviación Normal Indice de Serv. Inicial Indice de Serv. Final Coef. Transf. De Carga Coef. De Drenaje Dif. Entre Indices de Servicio Inicial y Final

=

18,950,000 274,700 kg/cm 2 2 36 kg/cm S' c = Ec=

3907552.56 512.093

lb/pulg2 lb/pulg2

kc = S0= Zr= Pi= Pf = J= Cd=

7.756 kg/cm 3 280.268 0.35 -1.645 4.5 3 2.7 con guarnición integrada 1.05

lb/pulg3

∆PSI =

1.5

Espesor de Losa en cm.

35 30 25 20 15 10 10

100

1000

10000

100000

ESAL' s en MILES Ejes Equivalentes acumulados de 18,000 lb, en el carril y en la vida de proyecto

59

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Para cálculos posteriores podrá utilizarse el PRGM: CALCULO, que en forma automática resuelve la ecuación de diseño y presenta la gráfica anterior determinando la curva de diseño para los datos introducidos, se requiere manualmente trazar la línea que represente los ejes equivalentes acumulados ESAL’s en miles, interceptar a la curva de la función AASHTO y horizontalmente llevar una recta para conocer el espesor de losa que satisface la ecuación de proyecto. El programa de cálculo se realizó en Excel 7.0.

60

Diseño de Pavimentos

3 PAVIMENTOS CON ADOQUÍN DE CONCRETO. 1.

Los elementos estructurales en los pavimentos con adoquín son: Subbase hidráulica Base hidráulica Plantilla (arena fina) El adoquín (superficie de rodamiento) La guarnición (sostenimiento lateral para evitar que los bloques se desplacen). Dicha estructura deberá estar colocada sobre una capa subrasante de 0.30 m de espesor como mínimo, compactada al 95% de su PVSM.

2.

La geometría (forma) del adoquín, el tipo de colocación y su resistencia individual proveen diferentes características mecánicas al conjunto. Respecto a la forma pueden ser rectangulares o de lados múltiples con la condición que estos se puedan entrelazar entre sí en cualquiera de sus caras expuestas, sin que se permita la existencia de hendiduras mayores a 3 mm en el momento de ser colocados. El acomodo de los adoquines es muy variado sobre todo tratándose de andadores peatonales, su arreglo depende de su geometría y su concepción arquitectónica. En el caso de vialidades se recomienda el uso de arreglos de adoquines cuatrapeados fig 1 y Fig. 2 b) o en petatillo fig 2 a).

Fig. 1

Adoquines con forma patentada, colocados en cuatrapeo.

Fig. 2 a) Adoquines rectangulares colocados en forma de petatillo.

61

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Fig. 2 b) Adoquines en forma patentada, colocados en cuatrapeo.

Los adoquines rectangulares nunca deberán colocarse en cuatrapeo en la pavimentación de avenidas ya que su unión resulta inadecuada.

3.

Guarnición La guarnición, además de delimitar la banqueta con la vialidad, propiciando ó no una diferencia de nivel, permite un apoyo lateral continuo que evita el desplazamiento entre adoquines. Las guarniciones pueden ser prefabricadas o coladas en el sitio y debidamente asentadas en una base de concreto. Es conveniente proyectar una cuneta de concreto para la conducción del agua superficial. En la fig. 3 se presentan los detalles de distintos tipos de guarniciones que pueden proyectarse.

Fig. 3

a)

Detalles característicos de guarniciones.

Adoquinado que colinda con la guarnición.

62

Diseño de Pavimentos

b)

Adoquinado que colinda con la cuneta

c)

Utilización del mismo adoquín para la formación de la guarnición.

4.

Plantilla La plantilla consta de una capa de arena fina con menos del 3% en peso que pasa la malla Nº 200 y no más del 10% retenido en la malla Nº 4 (4.76 mm). La arena se coloca sobre la superficie de la base o subbase en estado suelto con ayuda de reglas enrrasadoras y apoyándose en guías laterales para proporcionar un espesor uniforme. La plantilla deberá tener 5 cm de espesor compactos por lo que al tenderla se tomará en cuenta la altura adicional necesaria para alojar el material suelto, esta altura podrá ser determinada conociendo el peso volumétrico seco del material en estado suelto y compacto, determinando su coeficiente de abundamiento. Así mismo deberá determinarse el contenido de humedad de la arena para hacer los ajustes necesarios.

5.

Sub-base y base El material de sub-base y base deberá cumplir con las propiedades físicas y mecánicas que se señalan en el cap. IV o V (macadam o grava graduada) según el caso del MANUAL DE EJECUCION Y CONTROL DE CALIDAD DE OBRAS VIALES.

63

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

• •

6.

VRS ≥ 80% Grado de compactación = 100% de su PVSM (Proctor Modificada)

Capa subrasante El material de la capa subrasante deberá cumplir con las propiedades físicas, mecánicas y control de calidad que se señalan en el cap. I, II o III según el caso del MANUAL DE EJECUCION Y CONTROL DE CALIDAD DE OBRAS VIALES.

7.

•

Espesor mínimo = 0.30m

•

VRS ≥ 15%

•

TM ≤ 7.5 mm

•

Expansión 3% (máxima)

•

Compactación ≥ 95% de su PVSM

(Proctor estándar)

Diseño Para vialidades de transito ligero como pueden ser calles residenciales de menor importancia, callejones, calles y avenidas locales y estacionamientos en zonas comerciales (No considerar los patios de maniobra) La Tabla N° 11 proporciona una idea del espesor de sub-base que puede ser considerado para él calculo aproximado de volúmenes de obra de un anteproyecto, considerando adicionar un espesor de plantilla de arena de 0.07m suelto. El espesor del adoquín considerado es de 0.08m y resistencia a la compresión de 350 kg/cm2.

Tipo de camino

vida de diseño años

Tipo de subrasante, VRS arcilla de baja arcilla arenosa arena arcillosa arena limosa plasticidad o grava arcillosa CL CL-SC SC SM o GC 20

calle residencial o callejón de menor importancia

40

40 (55)

19 (30)

14 (23)

8 (8)

40

45 (60)

22 (34)

17 (26)

15 (15)

20

44 (59)

21 (34)

16 (26)

15 (15)

camino transversal, o camino que soporta rutas regulares de autobuses hasta 25 vehículos de servicio publico al día, en ambas direcciones camino transversal importante, que soporta rutas regulares de autobuses con 25 o 50 vehículos de servicio publico al día, en ambas direcciones

* Las cifras entre paréntesis se deben usar, si el Nivel Freático es menor a 60 cm. Por debajo del nivel del terreno natural.

Tabla N° 11

Espesores de sub-base, o base granular (en cm) para diversos tipos de subrasante y vialidades.

64

CAPÍTULO III.- CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS Elaboración de Terracerías, Subrasante y Subbases El primer aspecto a considerar en la construcción de pavimentos, es el terreno de cimentación, que es una parte de la corteza terrestre, en la que se apoya la estructura del pavimento, y es afectada por la misma. Generalmente, no se presentan problemas cuando está formado por rocas, pero puede presentar problemas importantes cuando se trata de suelos, por lo que debemos conocer sus características. En los suelos, es importante conocer su resistencia a la erosión e intemperismo, permeabilidad, estabilidad volumétrica y química, y su resistencia al esfuerzo cortante. En el caso de las rocas, su inalterabilidad ante agentes atmosféricos, permeabilidad y trabajabilidad. Las operaciones de construcción entre el terreno de cimentación y el pavimento con su subbase, constituyen las terracerías, las cuales son formadas por un conjunto de cortes y terraplenes que proporcionan el apoyo a la estructura del pavimento. Sus elementos son el cuerpo del terraplén y la capa subrasante. Sus funciones son: soportar el pavimento en condiciones razonables de resistencia y deformación, proporcionar el nivel necesario a la subrasante y proteger el pavimento, conservando su integridad en todo tiempo. Las terracerías deberán tener una resistencia adecuada para soportar las cargas transmitidas por el pavimento por peso propio y por tránsito, tener resistencia a los factores del medio ambiente que puedan afectar su resistencia, durabilidad, estabilidad volumétrica y química, y principalmente deberán ser económicas y funcionales. Los materiales que la componen se clasifican usualmente como: FRAGMENTOS DE ROCA.- Grandes (material comprendido entre 75 cm y 2 m), medianos (entre 20 cm y 75 cm) y chicos (entre 7.6 cm y 20 cm). GRAVAS.- Material entre 5 mm y 7.6 cm, en donde más de la mitad del mismo se retiene en la malla No. 4 . Se subdivide con respecto a su procedencia natural. ARENAS.- Grano grueso (varían desde 0.25 mm hasta 2.00 mm). Grano fino (desde 0.02 mm hasta 0.25 mm). Por la forma de las partículas éstas pueden ser: redondas (poco estables), subredondeadas, subangulosas, angulosas (las más estables). LIMOS.- Material del cual, más de la mitad, pasa la malla No. 200 y exhiben propiedades plásticas. Se subdividen de acuerdo a la cantidad de minerales, materia orgánica, así como su plasticidad. ARCILLAS.- Material cohesivo que presenta propiedades de plasticidad, más de la mitad pasa la No. 200. Se subdividen de acuerdo a su cantidad de minerales, materia orgánica, así como su plasticidad. Es recomendable, en primer lugar, aceptar el material de terracerías tal y como se encuentre y, efectuar el diseño de acuerdo con las restricciones impuestas por la calidad del material; de otro modo se tendrá que remover y desechar el suelo del lugar y sustituirlo por un suelo de 65

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

características adecuadas. Otra alternativa más común, es alterar o cambiar las propiedades del material existente, de tal manera que se obtenga un material que reúna en mejor forma los requisitos impuestos, o cuando menos que la calidad obtenida sea adecuada. Las características de los materiales para la construcción de terracerías, se describen en la Tabla N° 12 Normas de Materiales que se presenta al final de este capítulo. Cuando los materiales no reúnen las características deseadas, se utilizan métodos de mejoramiento o estabilización, los más importantes son: MECÁNICOS FÍSICOS QUÍMICOS

Compactación Confinamiento, consolidación, vibración y mezcla de suelos Tratamientos con cemento Portland, asfalto y cal.

En el diseño de la estabilización de un suelo se deben tener muy presentes las variaciones que se espera lograr en lo que respecta a la estabilidad volumétrica, resistencia mecánica, permeabilidad, durabilidad y compresibilidad, ya que puede presentarse el caso de que el mejoramiento de alguna o algunas características en un suelo mediante la estabilización, provoque que otras características resulten en condiciones desfavorables. El diseño de estabilizaciones con agentes estabilizantes consiste, en primer término, en llevar a cabo una adecuada clasificación del suelo con base en lo cual se determina el tipo y cantidad de agente estabilizante, así como el procedimiento para efectuar la estabilización. En la práctica se tiene, sin embargo, una gran confusión en lo que respecta al diseño de las estabilizaciones, pues es difícil establecer patrones de estabilización de materiales. El diseño de la estabilización de un suelo es una labor dedicada y en ocasiones requerirá el auxilio de técnicos muy especializados. En proyectos de poca importancia tal intervención de especialistas puede no ser del todo justificada y es pensando en estos casos que a continuación se presenta el procedimiento sistemático para el diseño de estabilizaciones. No debe perderse de vista, sin embargo, que el ignorar la naturaleza de los tipos de materiales que contenga el suelo a estabilizar, pueda conducir a serios fracasos. Dicho procedimiento deberá tomarse con las debidas precauciones y limitaciones. Entre los métodos de mejoramiento el más utilizado en obras de carreteras es la compactación, ésta mejora las características de un suelo, en lo que se refiere a: • • • •

Resistencia mecánica Resistencia a los asentamientos bajo cargas futuras Impermeabilidad Resistencia a la erosión

Los esfuerzos mecánicos empleados en la compactación son una combinación de uno o más de los siguientes efectos: PRESIÓN ESTÁTICA.- La aplicación de una fuerza por unidad del área. Su acción de compactación de arriba hacia abajo tiene el inconveniente de que la parte superior se 66

Construcción de Pavimentos

comparte primero que la de abajo, por lo que se debe atravesar la parte ya compactada para poder compactar la inferior. Se consume, por lo tanto, mayor energía de compactación. IMPACTO.- Golpeo con una carga de corta duración, alta amplitud y baja frecuencia. VIBRACIÓN.- Golpeo con una carga de corta duración, alta frecuencia, baja amplitud. Este tipo de compactación supera en eficiencia a los compactadores estáticos, por lo que últimamente ha tenido mayor desarrollo y prácticamente ha invadido todos los materiales por compactar. Debido a las vibraciones producidas por el equipo sobre el material, la fricción interna de éste desaparece momentáneamente, propiciando el acomodo de las partículas . AMASAMIENTO.- Acción de amasado, reorientación de partículas próximas, causando una reducción de vacíos. La compactación por este principio se lleva a cabo de abajo hacia arriba; es decir, las capas inferiores se densifican primero y las superiores posteriormente. Los compactadores por amasamiento más comunes son los rodillos pata de cabra, el cual, al penetrar, ejerce presión hacia todos lados, obligando al agua y/o aire a salir por la superficie, se emplean fundamentalmente en materiales cohesivos. Hay una gran variedad de equipos de compactación, se describen sus características básicas: RODILLOS METÁLICOS.- Utilizan solamente presión con un mínimo de amasamiento en materiales plásticos. Estas máquinas, por su lentitud y poca profundidad, van perdiendo terreno en la compactación de grandes movimientos de tierra. Se pueden dividir en: planchas Tándem, planchas de tres ruedas. RODILLOS NEUMÁTICOS.- Son muy eficaces para la compactación de subbases, sus bulbos de presión son semejantes a los de los rodillos metálicos, pero el área de contacto permanece constante, por lo que no se produce el efecto de reducción del bulbo. Los hay de llantas pequeñas y llantas grandes, los primeros generalmente tienen dos ejes en Tándem y el número de llantas puede variar entre 7 y 13, y los otros generalmente son arrastrados por tractor y pesan de 15 a 50 toneladas, son difíciles de maniobrar y de transportar, por lo que están siendo desplazadas por otros equipos más ligeros y más versátiles. RODILLOS PATA DE CABRA.- Son ahora raramente usados, excepto para amasamiento y compactación de arcilla, donde la estratigraficación debe ser eliminada, como en el corazón impermeable de una presa. Estos rodillos son lentos, tienen una gran resistencia al rodamiento, por lo que consumen mucha potencia, su uso está declinando debido a los altos costos que tienen. RODILLO DE REJA.- Desarrollado para disgregar y compactar rocas poco resistentes a la compresión, rompiéndola y produciendo finos que llevan los vacíos, formando una superficie suelta y estable. En otro tipo de suelos producen efectos de impacto, vibración y amasamiento (según el tipo de suelo y la velocidad de operación). Reducen su eficiencia en materiales plásticos, ya que atascan de material los huecos de la reja. RODILLO DE IMPACTO.- Diseñado utilizando los mismos principios del rodillo de reja, evitando los problemas de limpieza de éste. Es un rodillo metálico con salientes en forma aproximada de una pirámide rectangular truncada, las cuales no son de la misma altura. Esto 67

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

de las mismas ventajas del rodillo de reja, pudiéndose limpiar fácilmente. Dichas salientes, por su forma, incrementan su área de contacto con la penetración. El rodillo de impacto ha probado ser uno de los más versátiles y económicos compactadores en terracerías, capaz de compactar eficientemente la mayor parte de los suelos. RODILLOS VIBRATORIOS.- Estos rodillos funcionan disminuyendo temporalmente la fricción interna del suelo. Utilizados en suelos granulares (gravas y arenas), ya que su resistencia depende principalmente de la fricción interna. La vibración provoca un reacomodo de las partículas del suelo que resulta en un incremento del peso volumétrico. Deben manejarse a velocidades de 25 a 5 km/hr., ya que velocidades mayores no incrementan la producción, y con frecuencia no se obtiene la compactación. Así mismo, podemos mencionar que buscando extender ventajas, es común encontrar equipos que utilizan más de una de las características de los diferentes tipos de rodillos. Los factores que primordialmente influyen en la obtención de una compactación económica son: • • • • • • •

Contenido de humedad del material Granulometría del material Número de pasadas del equipo Peso del compactador Presión de contacto Velocidad del equipo compactador Espesor de la capa

Es importante controlar el agua que actúa sobre las terracerías, ya que ésta provoca erosión, tubificación, variaciones volumétricas (expansión, contracción), fuerzas de filtraciones, reducción de la resistencia al esfuerzo cortante y disolución. Por lo que deberán aplicarse métodos de solución del drenaje, como son: cunetas, contracunetas, alcantarillas, lavaderos, bordillos u otras formas que eviten la acción del agua. Como ya se había mencionado, el incremento del tránsito en los últimos años dio como resultado aumentar la calidad del apoyo que se ofrecía a las losas de concreto, se consideraba que la subrasante no ejercía efectos importantes sobre el diseño y el comportamiento de pavimentos, sin embargo, se observaron algunos efectos, como el alabeo del pavimento (juntas elevadas o bajas) causado por la expansión o contracción de suelos altamente expansivos, y principalmente el “bombeo”, que se desarrolló en los pavimentos de concreto al incrementarse el peso y el tránsito de camiones. El bombeo es la expulsión forzada de la subrasante mediante el agua que sale por las juntas o grietas, y que puede causar fallas, cavidades debajo del pavimento y agrietamiento del pavimento. Las recomendaciones resultantes de estas observaciones condujeron al empleo de sub-bases, tratando de mantener la subrasante con un contenido uniforme de humedad después de la construcción. El emplear sub-bases granulares para controlar efectivamente el bombeo (las subrasantes granulares con drenaje no se derraman, por lo que no se requieren sub-bases). El efecto de levantamiento por heladas ya no es un factor importante en el comportamiento de los pavimentos de concreto. Este se controla exitosamente mediante una cuidadosa construcción de la subrasante y el empleo de sub-bases granulares relativamente delgadas. 68

Construcción de Pavimentos

Categoría de la Subrasante CATEGORÍA

MATERIAL

VRS

Muy buena

GW, GP, GM, GC SW, SP, SM, SC ML, CL, OL MH, CH, OH

10

k lb/pulg3 200

6 A 10 3A6

150 A 200 100 A 150

Buena Mala

Las características de los materiales se describen en la Tabla N°1,2 Normas de Materiales, misma que se presenta al final de este Capítulo. En lugares donde existen rocas se han encontrado severos agrietamientos diagonales de losas causados por rocas localizadas demasiado cerca de la parte inferior de la losa, por lo que se debe retirar esta clase de materiales y colocar una capa de material normal de subbase directamente debajo del pavimento, para contar con un apoyo más uniforme. Hoy en día se usa en casi todos los pavimentos una sub-base; ésta consiste de una o más capas de materiales granulares, muchas veces estabilizadas, cuyas principales funciones son: 1. 2. 3. 4. 5.

Proporcionar apoyo uniforme a la losa de concreto. Ayuda a prevenir expansiones y contracciones excesivas en suelos volumétricamente inestables. Incrementar la capacidad portante de los suelos de apoyo, respecto a la que es común en las terracerías y capa subrasante. Ayudar a controlar levantamiento diferencial por congelamiento. Evitar el bombeo de suelos finos.

Estudios hechos anteriormente obtuvieron como resultado que las sub-bases granulares podrían ser benéficas para el comportamiento del pavimento, bajo ciertas condiciones. En rutas de tránsito pesado se observó que aunque eran deseables sub-bases granulares de más elevada calidad, las sub-bases delgadas se comportan tan bien como las gruesas y que el drenaje inadecuado produce deterioro en las sub-bases de granulometría libre. La compactación irregular de sub-bases granulares durante la construcción ocasiona problemas que conducen a un control más cuidadoso de la densidad en las obras. Las arenas de tamaño uniforme muestran, bajo tránsito, ser susceptibles a movimientos, por lo que usualmente se especifican materiales bien graduados. También se han desarrollado sub-bases granulares tratadas con cemento, que detienen el bombeo y proporcionan excelente apoyo al pavimento. En años recientes se han adoptado bases de concreto pobre debajo del pavimento de concreto para asegurarse contra la erosión de la sub-base. En este concreto se utilizan agregados disponibles localmente y un menor volumen de cemento que el concreto tradicional.

69

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Existen suelos volumétricamente inestables. Estos pueden causar distorsiones al pavimento en cualquiera de los siguientes casos: a) Cuando se compactan del lado seco o se les deja secar antes de cubrirlos con el pavimento. La expansión posterior puede causar levantamiento de juntas e inversión de la pendiente transversal. b) Cuando están muy húmedos antes de cubrirlos con el pavimento, su construcción puede dejar sin apoyo las orillas de las losas, o aumentar la pendiente transversal. c) Cuando susceptibles de expansión y contracción estacional pueden causar protuberancias u ondulaciones. Lo anterior puede causar cambios bruscos en la construcción y expansión de la subrasante. Lo anterior puede ocurrir preferentemente en regiones áridas o semiáridas, o en regiones con estación seca bien definida, aunque también ocurre cuando los suelos muestran altos índices plásticos y altos límites líquidos. La expansión puede controlarse mediante sobrecarga. La expansión disminuye con la profundidad. En todas las subbases uno de los principales factores que la deterioran es el agua. Una subbase saturada se daña miles de veces más rápido que una que no contenga agua. Los pavimentos bien drenados han resultado más económicos, es recomendable usar subbases con colectores transversales y longitudinales, emplear agregados de 1” a 1/4” (min 1/4”, máx. 1 1/2”) y usar gravas duras trituradas. Si el pavimento sufre cargas pesadas repetidas y acceso de agua se tendrá que drenar. Por lo tanto, se tendrá que cuidar la geometría y pendientes para optimizar drenaje, realizar proyecto del subdrenaje y programar el mantenimiento del subdrenaje (tuberías, salidas, etc.). Los elementos que se asientan a continuación y que se verán en el siguiente capítulo son necesarios para definir las características de los materiales para subbases, y deberán sujetarse a los requisitos de calidad, muestreo, prueba y bases de aceptación establecidos: • • • • • • •

Determinación de la humedad Determinación de la densidad Determinación del peso volumétrico Determinación de la composición granulométrica Prueba de compactación del suelo Prueba estándar de valor relativo de soporte (porter y modificado) Prueba de valor cementante

Los materiales para subbases deberán cumplir los requisitos indicados en la Tabla 1 Normas de Materiales. Como se observa, se busca una sub-base friccionante, con excelente estabilidad volumétrica y baja deformabilidad, aunque el requerimiento de resistencia, medido por el VRS, resulte menor que lo que hoy se exige. El espesor de esta capa no debe ser menor de 15 cm.

70

Construcción de Pavimentos

Para la preparación de la sub-base se deberá tener cuidado que los niveles de ésta se encuentren dentro de las tolerancias que marcan las especificaciones. Una falla en los niveles puede causar serios trastornos al avance del trabajo para la etapa de colocación del pavimento de concreto hidráulico que siempre se traducen en costos adicionales no recuperables para el constructor. Si los niveles quedan bajos habrá que rellenar la depresión con material de base, dándole el tratamiento adecuado para renivelar y llegar a niveles de proyectos. En el caso que los niveles estén altos, habrá que recortar uno o más centímetros, que se requieran para la renivelación, y siempre se recorta más volumen debido a las características del material de sub-base que normalmente contiene agregado de tamaño de 11/2”. Como resultado, cuando fallan los niveles de la sub-base generalmente se sustituye el volumen faltante con concreto hidráulico, esto en costos es del orden de 10 veces superior al de sub-base hidráulica. Para evitar estos costos adicionales se hacen las siguientes recomendaciones: •

Antes de iniciar el trabajo de colocación de losas de concreto, deberán hacerse los ajustes en niveles de la sub-base, ya sea recorte o adicionar material, reconstruir zonas defectuosas para quedar dentro de especificaciones.

•

En el caso de usar equipos de tendido con formas deslizantes, deberán dejarse el ancho de la sub-base 80 cm mayor a cada lado al ancho de proyecto de pavimentación.

•

Cuando se usen formas de cimbra fija en la operación de pavimento, el ajuste de los niveles de la sub-base puede hacerse montando del equipo de recorte sobre las formas que han sido alineadas y niveladas previamente o hacerlo manualmente. En caso de usar equipo de nivel automático guiado sobre un cable previamente nivelado, puede caminarse sobre la sub-base.

•

Para ajustar niveles finales en sub-bases de suelo cemento, tendrá que hacerse la operación de afinado antes de que se produzca el endurecimiento inicial, o sea, 3 ó 4 horas después de colado.

•

Como operación final, deberán volverse a checar los niveles de proyecto, así como las compactaciones en zonas que se vieron afectadas por recortes o rellenos.

•

En caso de estar especificando un material impermeable sobre la sub-base, deberá colocarse este material para su protección.

•

En caso de permitir el tráfico sobre la sub-base recibida, habrá que hacerlo con mucha precaución para no dañarla, si se altera la superficie de la sub-base habrá que compactarla antes de proceder a colocar el concreto del pavimento.

Procedimiento de construcción para estabilización de bases: a) Subrasante compactada y conformada, con la superficie ligeramente húmeda. b) Elaboración de la mezcla de suelo, cemento y agua (wopt + 2%), en planta continua, en proporción volumétrica o en peso. c) Acarreo de la mezcla en camiones con lona protectora. d) Extendido en el lugar, con motoconformadora. e) Aplicación complementaria de agua. 71

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

f) g) h) i)

Compactación inicial (pata de cabra támper). Especificación y conformación. Aplicación complementaria de agua. Compactación final (rodillos neumáticos o metálicos lisos).

A continuación se presentan los valores índice que por norma deben de tomarse en cuenta tanto para la construcción como la reconstrucción de las estructuras de pavimento.

Tabla N° 12 Normas de Materiales DENOMINACION DE LA CAPA

ESPESORES MINIMOS

CARPETA

----

BASE

20 cm

CARACTERÍSTICAS

CONCRETO ASFALTICO ELABORADO EN PLANT GRANULOMETRIA (bien graduado) PLASTICIDAD

COMPACTACION CALIDAD SUB BASE

15 cm

GRANULOMETRIA (Bien Graduado) PLASTICIDAD

COMPACTACION CALIDAD SUBRASANTE

40

GRANULOMETRIA PLASTICIDAD COMPACTACION CALIDAD

CAPA SUPERIOR DEL TERRAPLEN

CUERPO DEL TERRAPLEN

100 c. en GRANULOMETRIA (compactable) Terraplenes 30 cm en Cortes PLASTICIDAD COMPACTACION CALIDAD H

GRANULOMETRIA

PLASTICIDAD (si compactable) COMPACTACION O ACOMODO CALIDAD (si compactable)

72

INDICE

100% 95% LL IP EA 100% V:R:S:

≤ > < < >

100 % 85 % LL IP EA 95 % V:R:S:

≤ > < < >

100 % 75 % LL IP 100 % V:R:S

< > < < ±2% >

95 % 80 % 70 % LL 95 V:R:S:

< < > < ±2% >

0.1 mm 25 % 6% 40 % Proctor Modificada 60 % 76 mm 0.74 mm 30 % 10 % Proctor Estándar 30 % 200 mm 76 mm 0.074 mm 50 % Proctor Estándar 20 %

100 % 80 % 100% LL

< < < < ±2% >

1500 mm 750 mm 0.5 H 50 % 2%Proctor Estándar 5%

Bandeado o 90%

V:R:S.

>

>

38.1 mm 074 mm 25 % 6% 50 % Proctor Modificada 100 % 38.1

CAPÍTULO IV.- EVALUACION Y RENOVACION DE PAVIMENTOS. 1

CONSIDERACIONES

Este capítulo revierte importancia relevante, ya que se estima que en las Ciudades Medias Mexicanas un gran porcentaje de la infraestructura de pavimentos de la red vial básica se encuentra por abajo del nivel de rechazo, consideración que representa el hacer diagnóstico que determine las acciones para que se renueve su vida útil. Por esta razón la SEDESOL recomienda los Estudios de Administración de Pavimentos en las Ciudades Medias autorizados por el Banco Mundial y bajo la normatividad Mexicana, con los puntos que a continuación se describen, recomendando que sean bajo la responsabilidad de técnicos conocedores de estos temas con el objeto de que las acciones estén siempre bien sustentados técnica y económicamente.

2 RED VIAL BASICA En las ciudades medias de México, se estima que el porcentaje de la red vial básica se sitúa entre el 10 y 20% de la longitud total de vialidad de una localidad . Esta red vial básica se plantea en planos con una simbología apropiada que permita distinguir la red vial primaria, secundaria, de acceso a colonias y de uso para el transporte público. Las arterias que se consideran en área urbana son: Vialidad primaria.- son las avenidas más importantes en sección transversal y que unen los principales puntos de la ciudad. Vialidad Secundaria.- son aquellas avenidas que alimentan a la red vial primaria y generalmente son de menos sección que la primaria. Vialidad de Accesos a Colonias.- son las arterías que permiten el acceso al transporte público.

3 TIPO DE SUPERFICIE DE RODAMIENTO Es indispensable determinar la superficie de rodamiento que existe como pavimento flexible, rígido, adoquín, empedrado, etc., ya que cada uno tiene un comportamiento estructural diferente. Tipos de Pavimentos Una vez determinada la red vial básica como se describió anteriormente, se hacen recorridos por ésta, anotando con qué tipo de superficie de rodamiento cuenta la vialidad. Esta información es relevante para determinar las metodologías que el analista debe de utilizar para la evaluación de pavimentos en la que influye la vida útil de la estructura.

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Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

En México, el mayor porcentaje de pavimentos es de tipo flexible, cuya superficie de rodamiento se encuentra hecha a base de agregados pétreos y derivados del petróleo sobre una capa o serie de capas que atendieron a las solicitaciones de carga de esas épocas. El período de diseño de estas estructuras se estima fue de 10 años. Los pavimentos de tipo rígido con estructuras cuya superficie de rodamiento es elaborada con agregados pétreos y cemento Portland, representan porcentajes insignificantes en comparación con los de tipo flexible. Su horizonte de proyecto se estima en más de 20 años. Los pavimentos de tipo adoquín, generalmente se recomiendan para aquellas partes de la localidad que tenga impulso turístico y se requiera estética, siendo un pavimento para solicitaciones de carga de menor escala. Es importante indicar que en el levantamiento en campo de la red vial, pudiera existir otro tipo de estructuras, mismas que deberán de inventariarse y reportarse en documentos y planos para que el especialista en pavimentos evalúe el comportamiento presente y futuro. Por otra parte y, aún cuando algunos autores no estiman a los caminos a nivel de terracerías como una estructura de pavimento, éstos deben de considerarse en el acopio de información, con la finalidad de que durante el análisis de la información se diseñe y recomienden las estructuras de pavimentos que permitan circular en una forma cómoda y segura a los usuarios.

4 INDICE DE SERVICIO ACTUAL (ISA) Un criterio para valorar el estado de un camino es el de la “calificación actual”; se determina mediante las pruebas propuestas por la AASHTO, que se basan exclusivamente en la apreciación personal (subjetiva) del usuario del camino, respecto a la facilidad que ofrece éste para ser recorrido cómodamente. De acuerdo con un estudio realizado en la Universidad de Purdue, el número de personas, para tener una estimación adecuada, deberá estar comprendida entre 5 y 10, como mínimo. Es conveniente que la apreciación se realice individualmente y con el mismo tipo de vehículo que la persona que califica utiliza normalmente. En general, se obtienen promedios congruentes utilizando persona de diversa preparación; aún cuando la calificación individual varía ampliamente, el promedio es congruente y permite una estimación adecuada del estado de la carretera en el momento de la inspección. Para obtener valores objetivos de la calificación, estudios posteriores realizados en diferentes países y en la misma AASHTO, han relacionado la calificación subjetiva con medidas proporcionadas por el perfilómetro CHLOE, determinando la variación de la pendiente longitudinal y la deformación transversal, así como el porcentaje de áreas agrietadas y reparada. La escala de calificaciones AASHTO es la siguiente: Calificación 4.1 - 5.0 3.1 - 4.4

Estado del pavimento Excelente Bueno

74

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Calificación 2.6 - 3.0 2.1 - 2.5 1.1 - 2.0 0.0 - 1.0

Estado del pavimento Regular a bueno Regular a malo Malo Muy malo

y puede calificarse con aproximación decimal. En las investigaciones realizadas en tramos de prueba experimentales de la red nacional, el Instituto de Ingeniería de la UNAM ha encontrado que son prácticos los sistemas de calificación o índice de servicio actual desarrollados por la AASHTO para valorar el comportamiento de los pavimentos, recomendando utilizar valores de: 2.0 2.5

= =

nivel de reconstrucción nivel de rechazo

La valoración subjetiva de la calificación actual nos proporciona, como anteriormente se ha explicado, un índice que represente seguridad y confort al usuario del camino y que revele deficiencias en el acabado superficial; esto, en caso de caminos nuevos o deterioros sufridos en caminos en operación. Sin embargo, la falla anticipada de agrietamiento por fatiga de la carpeta pasa desapercibida por el usuario del camino en la mayoría de los casos, sobre todo cuando dicho agrietamiento se presenta sin deformación. El agrietamiento poliédrico del tipo “piel de cocodrilo” es indicio de fatiga en los materiales que constituyen la estructura del pavimento, fenómeno que se acentúa en presencia de materiales resilientes. El Indice de Servicio Actual nos sirve de apoyo para determinar si la superficie de rodamiento necesita mejorarse, pero por sí solo no debe usarse para diseño de sobrecarpetas u otras mejoras. Generalmente, para esta evaluación se utiliza una escala cuyos valores oscilan entre 0 y 5, distribuidos como se explica en seguida. Como se puede observar, los Indices de Servicio Actual altos, corresponden a condiciones más satisfactorias. Cuando un tramo denota calificaciones bajas (de 2.5 hacia abajo), se debe hacer un examen más detallado de la superficie, utilizando, si es necesario, otros métodos para su evaluación. La experiencia indica que un Indice de Servicio Actual comprendido entre 2.5 y 0.0, denota la necesidad de hacer trabajos de reforzamiento a la vialidad en estudio.

5 TIPOS Y SEVERIDAD DE DAÑOS Tipos de Daños Toda estructura de pavimento, una vez que fue construida y puesta en operación, comienza a experimentar un deterioro que se refleja más claramente en su superficie, debiendo atenderlo a la brevedad posible. A continuación se mencionan los tipos de fallas que se pueden presentar en los pavimentos, tanto flexibles como rígidos, que son las estructuras con que más se construye la red vial en áreas urbanas. Fallas en pavimentos flexibles Hay tres grupos bien definidos y son:

75

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Fallas por insuficiencia estructural. Experimentan esta falla las estructuras de pavimentos construidas con materiales apropiados en cuanto a resistencia, con un espesor insuficiente en sus capas. Esta falla se produce cuando la combinación de resistencia al esfuerzo cortante con los espesores de cada capa no proporciona la resistencia esperada. Fallas por defectos constructivos. Se presentan en aquellas estructuras de pavimento que fueron construidas con materiales y espesores adecuados, pero que su construcción no fue ejecutada conforme a lo establecido en el proyecto ejecutivo respectivo, es decir, hubo deficiencias que comprometen el comportamiento estructural de conjunto. Las principales causas son : 1. Materiales fuera de Norma 2. Espesores de las capas de pavimento inferiores a las de diseño. Fallas por fatiga. Cuando un pavimento ya ha recibido el número de repeticiones para el período de tiempo que fue diseñado, generalmente de 10 años, y muestra fallas que podemos considerar como normales y, por la continua repetición de las cargas de tránsito, sufre efectos de fatiga, degradación estructural, pérdida de resistencia y deformación acumulada. Desde un punto de vista mecánico, podemos resumir que las fallas en un pavimento, son el resultado de una deformación bajo esfuerzos cortantes, por consolidación o por aumento de compacidad, mismos que se pueden presentar tanto en las capas del pavimento como en las de las terracerías. El tipo de falla que se presente, dependerá de cómo se combinen los siguientes factores: "efectos de tránsito", "características mecánicas y estructurales de los materiales" y "la calidad de las capas inferiores (terracerías)". Las fallas más comunes en los pavimentos flexibles, a continuación se describen, mencionando además las causas que pueden provocarlas. Baches. Oquedades en las estructuras de pavimento cuyo origen se da por el desprendimiento de una parte de la superficie de rodamiento al paso de los vehículos. Posteriormente se van formando oquedades mayores en área y profundidad. Sus causas probables son: 1. 2. 3. 4.

Insuficiente resistencia de la carpeta Contenido de asfalto por abajo del óptimo. Espesor de la carpeta por debajo del de diseño. Drenaje deficiente

Reparaciones Deficientes Es el resultado de los trabajos del tratamiento a baches, agrietamientos, desprendimientos o hundimientos realizados para restaurar la superficie de rodamiento. Las áreas afectadas 76

Evaluación y Renovación de Pavimentos

pueden presentar, de acuerdo con la calidad de los trabajos, irregularidades superficiales que se traducen en abatimiento en los índices de servicio. Corrugaciones. Son ondulaciones que se presentan en la carpeta asfáltica en sentido perpendicular al eje del camino. Generalmente contienen crestas y valles alternados, con separación menor a 60 cm entre ellas. Sus causas probables son: 1. 2. 3. 4. 5.

Falta de adherencia entre la carpeta asfáltica y la base. Deficiencia en la estabilidad de mezcla. Acción de aceleración y frenado, principalmente de los vehículos pesados. Materiales de las bases de mala calidad Mala calidad de los materiales que conforman la carpeta

Roderas. Son deformaciones permanentes de la carpeta asfáltica en el sentido longitudinal que provoca el peso de los vehículos por debajo de las ruedas. Sus causas probables son: 1. 2. 3. 4.

Baja estabilidad de la carpeta Baja compactación de la carpeta. Deformación vertical en una varias de las capas de la estructura. Sobrecompactación bajo el efecto de una canalización del tránsito pesado

Asentamientos. La estructura de pavimento experimenta un elevación más baja con respecto a la construcción original, ya sea en el sentido transversal al eje del camino o en el sentido longitudinal; para el último caso estas elevaciones se presentan en los extremos laterales de la superficie de rodamiento. Las causas probables son: 1. Cargas excesivas o superiores a las de diseño 2. Deformación diferencial vertical del suelo de cimentación o de las capas que forman la estructura del pavimento 3. Peso propio de la sección del pavimento construido en lugares de deficiente resistencia. 4. Suelos o cimentaciones resilientes 5. Cambios volumétricos del cuerpo de terraplén (pérdida de humedad en las terracerías) 6. Procedimientos de construcción inadecuados 7. Compactación inadecuada 8. Asentamientos diferenciales longitudinales 9. Carencia de Drenaje o subdrenaje y si lo s hay deficientes. 10. Desplome de cavidades subterráneas 11. Canalización del tránsito Grietas de Reflexión. Son agrietamientos que se presentan en la carpeta asfáltica, mismos que pueden ser longitudinales o transversales; estos reflejan el patrón de agrietamiento o de juntas de un 77

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

pavimento existente, cuando es reencarpetado con concreto asfáltico. Sus causas probables son: 1. Movimiento del pavimento subyacente 2. Liga inadecuada entre capas 3. Posibles contracciones de capa subyacente

Grietas de Arco. Son grietas en forma de parábola o de media luna que se forman en la carpeta asfáltica en la dirección del tránsito. Sus causas probables son: 1. Carpeta de mala calidad 2. Zonas de frenado de las ruedas 3. Efecto en el arranque de las ruedas Grietas de Tipo Bloque. Estos agrietamientos también son conocidos como tipo mapa, ya que se desarrollan en un patrón semejante a la división política de un mapa, con polígonos mayores a los 20 cm. Sus causas son: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Mala calidad de alguna de las capas de la estructura del pavimento. Estructura de pavimento subdiseñada Solicitaciones de tránsito mayores a las de diseño. Fatiga Fin de la vida útil del pavimento. Espesor escaso de la carpeta

Fisura Piel de Cocodrilo. Su geometría es de agrietamientos formando un patrón regular con polígonos hasta de 20 cm tipo piel de cocodrilo que se presentan en la superficie de la capa asfáltica. Las probables causas son : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Deficiencia estructural del pavimento Falta de Soporte de la base Carpetas rígidas sobre suelos resilientes Número de aplicaciones de carga mayores a las de diseño. Fatiga Envejecimiento Espesor de la carpeta insuficientes.

Pulimento. Es un desgaste acelerado en la superficie de la capa de rodamiento produciendo áreas lisas. Sus causas probables son: 1. Agregados fuera de norma. 78

Evaluación y Renovación de Pavimentos

2. 3. 4. 5.

Tránsito intenso Agregado grueso de la carpeta con baja resistencia al desgaste Excesiva compactación Hundimientos de agregado grueso en el cuerpo de la carpeta o en la base cuando se trata de tratamientos superficiales

Desintegración. Se presenta en la carpeta y se manifiesta en pequeños fragmentos con pérdida progresiva de materiales que la componen. Sus causas probables son: 1. Sección estructural deficiente o escasa 2. Acción de tránsito intenso y pesado 3. Fin de la vida útil de la carpeta asfáltica 4. Tendido de la carpeta en climas fríos o húmedos 5. Agregados contaminados 6. Contenido de asfalto por abajo del óptimo. 7. Fabricación de la mezcla asfáltica con temperatura mayor a la de diseño. 8. Porcentajes de compactación inferiores a los de diseño. 9. Acción de heladas o hielo 10. Presencia de arcilla en cualquiera de las capas 11. Contaminación de solventes 12. Envejecimiento y fatiga 13. Desintegración de los agregados Desintegración de Bordes. Es una desintegración parcial de la carpeta asfáltica en la frontera de la superficie de rodamiento. La carpeta se va carcomiendo, reduciendo el ancho de la vialidad. Sus causas probables son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Falta de soporte de la carpeta en los extremos de la sección Trabajos de conservación inadecuados Erosión natural del agua y viento Crecimiento significativo de hierva en las juntas con banquetas Sobrecarga de pesos en el carril de baja velocidad Mala compactación de capas Ciclos de hielo y deshielo

Exudación. Consiste en la liberación del asfalto hacia la superficie de rodamiento, formando una película o capa peligrosa. Sus causas probables son: 1. 2. 3. 4.

Exceso de asfalto Excesiva compactación de mezclas ricas Temperaturas de compactación muy elevadas Sobredosificación de riego de liga

79

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Elevaciones. Son montículos que se presentan en sentido paralelo al eje del camino. Sus causas probables son: 1. 2. 3. 4. 5.

Liga inadecuada entre las capas asfálticas Pésima estabilidad de la mezcla asfáltica Ligante de dudosa calidad Flujo de la mezcla por acción de derrame de combustibles (Diesel, Gasolina o Petróleo) Tránsito intenso muy canalizado

Fallas en los Pavimentos Rígidos. Estas pueden ser generadas por dos causas principales y son: Deficiencias de la propia losa. Estas deficiencias comprenden, por un lado, las propias del concreto en el momento de su elaboración, como pueden ser: utilización de materiales y agregados no adecuados (exceso de humedad, agregados con demasiados finos), desintegración por reacción de los agregados con la álcalis del cemento, problemas derivados por el uso de sales para proteger al concreto en zonas extremadamente frías, etcétera, y por otro, defectos en su construcción o de insuficiencia estructural en la losa, tales como escasez de elementos de transmisión de carga, baja resistencia ante las restricciones de fricción impuestas a los movimientos de la losa para la subbase, alabeo de las losas o mal comportamiento de las juntas de contracción y expansión. Comportamiento estructural inadecuado del conjunto losa, subbase, subrasante y terracerías. En este grupo se encuentran las fallas por bombeo, la distorsión general, la ruptura de esquemas o bordes por falta de apoyo necesario. El uso de agregados inapropiados, se traduce en la aparición de grietas que comienzan por ser capilares que se desarrollan con trayectorias semicirculares en torno a las juntas o los bordes de las losas; este fenómeno es progresivo y suele terminar con la desintegración de la losa. Los agrietamientos causados por trabajo defectuoso de los pasa-juntas, se deben a que estos elementos quedan mal lubricados y no permiten el movimiento para el que fueron diseñados; desde luego también se presentan agrietamientos cuando éstas faltan o se espacian en demasía a lo largo de un importante trecho de pavimento. El concreto, crea por agrietamiento, sus propias juntas de contracción y expansión, pero éstas son irregulares, dando al pavimento una apariencia deteriorada y que no corresponde a una deficiencia estructural; sin embargo el comportamiento de éstas puede no ser satisfactorio a largo plazo, debido a que las grietas naturales carecen de tratamiento o de rellenos plásticos apropiados, dando lugar a que en ellas el concreto se vaya disgregando. La insuficiencia de espesor de las losas bajo la acción del tránsito genera también agrietamientos. 80

Evaluación y Renovación de Pavimentos

6

EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO CON EQUIPO DE VIGA BENKELMAN

La valorización de la deflexión que experimenta un camino por efecto de las cargas circulantes, nos permite definir un criterio de análisis por fatiga de las capas que constituyen el pavimento. La deflexión es la medida de la deformación no permanente (recuperable) que experimenta un pavimento al ser sometido a una carga dinámica (vehicular) de corta duración como es el caso de la Viga Benkelman (Figura 1). La Viga Benkelman funciona conforme al principio básico de la palanca, y consiste en una solera de aluminio que bascula alrededor de un eje sujeto a un perfil tipo canal, apoyado directamente sobre el camino a través de 2 patas fijas y una móvil, de manera que permita colocar la viga en posición sensiblemente paralela a la superficie de rodamiento (figura 2 Vista Lateral). El extremo saliente de la solera se apoya directamente sobre la superficie de rodamiento a través de una pequeña ampliación denominada palpador (de forma semicircular) y en el otro extremo se produce un contacto continuo con un extensómetro mecánico, que permite medir los movimientos de la solera con una aproximación de 0.001 pulg (0.0254 mm). Se cuenta con un zumbador que se activa al realizar las lecturas con objeto de disminuir la fricción mecánica del extensómetro. Los estudios de evaluación usualmente se concretan a determinar la deflexión en el punto bajo de la carga (máxima), producida por el paso de un camión del tipo C2 debidamente lastrado, con peso de 8.2 ton en el eje trasero, llantas en dual medida 1000–20 12 capas y con una presión de inflado de 5.8 kg/cm2 (82.4 lb/pulg2). El procedimiento consiste en colocar al camión de manera que el eje trasero coincida con el inicio del tramo de prueba seleccionado. Se introduce la punta de la Viga Benkelman en medio de las ruedas dual, de manera que su colocación resulte sensiblemente paralela a las caras de las llantas y que el palpador coincida con el centro del eje, Fig. 3. Se da suficiente carrera al extensómetro, ya que su funcionamiento es regresivo; se hace funcionar el zumbador y se anota la lectura del extensómetro, que se registra como la lectura inicial. El camión se desplaza hacia adelante a baja velocidad deteniéndose hasta el siguiente punto de toma de lecturas (fuera del área de influencia del bulbo de deformación). Se lee la lectura de salida, registrándose como lectura final (esta lectura resulta ser menor a la inicial). La diferencia de lecturas inicial y final (∆) nos indica el movimiento de la solera, que multiplicada por la relación de brazos proporciona la deflexión sin corregir.

δ' = a ∆ Donde

b

……… (1)

δ' :

deflexión real sin corregir, en el punto bajo la carga

∆:

deflexión leída en el extensómetro

a b

Relación de brazos

:

81

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Fig. 1 Viga Belkeman

Fig. 2 Viga Benkelman Vista Lateral

82

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Fig. 3 Posición de la viga al tomar las lecturas. El espesor y temperatura de la carpeta, que se miden en el momento de tomar las lecturas, influyen de cierta manera en la deflexión leída, por tal motivo deberá realizarse su corrección utilizando la gráfica de la figura Nº 4.

Fig. 4

Factor de corrección por temperatura

δ = δ' x C

…….. (2)

Donde

δ :

deflexión real corregida, en el punto bajo la carga

δ' :

deflexión real sin corregir

C:

Corrección por temperatura (Fig. 4)

83

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Es necesario tomar en consideración que pueden producirse los siguientes errores en la toma de lecturas: a) b)

c)

d)

Dar insuficiente carrera inicialmente al extensómetro, que se detecta cuando la lectura de salida es cero y, consecuentemente, el vástago del extensómetro se despega de la solera. Ubicar la posición del palpador más adentro del eje de carga, anotándose la lectura inicial como valor máximo; este defecto se detecta precisamente cuando el camión se desplaza hacia fuera y la lectura en el extensómetro aumenta. Para corregir esta anomalía deberá registrarse nuevamente como lectura inicial el valor máximo alcanzado por el extensómetro, que correspondería exactamente al momento en que el centro de la carga pasa por el palpador. Ubicar la posición del palpador hacia atrás del eje de carga; esta anomalía es más difícil de detectar por el operador, sólo en algunas ocasiones se observa cierto defasamiento entre el movimiento del camión y el movimiento de la aguja del extensómetro. La deflexión provocada por la carga al pavimento es bastante alta (δ > 80 x 10-3 pulg); en tal caso la deformación superficial puede alcanzar el apoyo supuestamente inmóvil de la viga, dando lugar a una lectura incorrecta, ya que mide parcialmente el movimiento; en tal caso deberá determinarse el radio de curvatura formado (utilizando el medidor Dehlen).

Los tramos de prueba seleccionados que representan el estado general de comportamiento del camino, se valoran en términos de la deflexión; característica determinada en cada tramo, la cual resulta de un proceso estadístico utilizando como variables los valores puntuales obtenidos en cada toma de lecturas (datos u observaciones), determinando las medidas de centralización (media, varianza, desviación estándar y coeficiente de dispersión) de la población y caracterizando el comportamiento general del tramo, a través del percentil 80, que corresponde a la deflexión característica del tramo. La estandarización del proceso matemático para la obtención del percentil 80 se presenta en el siguiente ejemplo. Es conveniente seguir el procedimiento que se detalla a continuación:

100

DATO

-3

erróneo

90

x 10

pulg

Se dibuja el perfil de deflexiones (figura 5), desechando si es necesario las lecturas altamente erráticas (normalmente en la hoja de registro de campo se indica su localización y la probable causa que ocasiona tal comportamiento).

80

DEFLEXIONES SIN CORREGIR

1)

eliminar

70 60 50 40 30

Fig. 5 Perfil de deflexiones 84

Evaluación y Renovación de Pavimentos

2)

Los datos u observaciones se organizan en dos formas distintas: una tabla de datos ordenados del menor al mayor, con su respectiva frecuencia (figura 6.a) y otra de datos agrupados (figura 6.b).

El primer paso en el proceso de agrupamiento de datos consiste en calcular el rango (diferencia entre los valores máximo y mínimo de los datos); el segundo consiste en decidir cuantos intervalos de clase del mismo tamaño se usarán. S usual, dependiendo del número de observaciones, que el número de intervalos varíe entre 5 y 20. El rango dividido entre el número de intervalos comprendido entre 5 y 20, según el número de datos, nos permite conocer aproximadamente el tamaño de intervalo de clase. Tamaño aprox. del intervalo de clase.

RANGO

29

INT. DE CLASE entre 5 y 20

= 6

= 4.8

Se sugiere colocar a la moda (valor del dato que tiene mayor frecuencia) en el valor central del intervalo de clase que corresponda:

47

-2

+2

49

51

y completar los intervalos de clase que hagan falta para contener a la población, determinando las frecuencias de cada uno de ellos. (Tabla de datos agrupados figura 6.b e histograma y polígono de frecuencia de la figura 6). La marca de clase corresponde al valor central del intervalo de clase, figura 6.c Las marcas de clase las transformamos a valores “u” a través de la variable ponderada

u=

x-A c

…….( 3 )

con el objeto de disminuir el sesgo y acercarse a una distribución normal. Donde: A : marca de clase cualquiera, seleccionada por el calculista c : tamaño del intervalo de clase Las medidas de centralización quedarán determinadas por las ecuaciones:

X=A+

Σ fu Σf

…….( 4 )

c

85

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

S=c

Σ fu

2

Σ fu

-

Σf

V=

s x

2

…….( 5 )

Σf x

…….( 6 )

100

donde: media x: s: desviación estándar V: coeficiente de dispersión Para la determinación de la deflexión característica, se determina previamente, el valor de la frecuencia acumulada que contiene el percentil 80 (Z).

Z=Σ f

δc = P80 =

Limite real inferior del intervalo de clase que contiene a Z

+

x

0.8

…….( 7 )

Z - Σ f i-1 fi

x

c

…….( 8 )

donde:

Z: Σ f i-1 :

frecuencia acumulada del percentil 80 suma de frecuencia de los intervalos de clase

δc

:

frecuencia del intervalo de clase que contiene a Z

fi

:

deflexión característica

P80 :

Percentil 80

86

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Fig. 6.a DEFLEXION

FRECUENCIA

36 37 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 55 56 57 59 61 65

1 1 2 1 1 3 2 3 6 4 5 8 2 7 5 2 4 3 1 2 2 1 66

SUMA

Fig. 6.c INTERVALO REAL

FRECUENCIA

MARCA DE

DE CLASE

f 1 4 15 26 14 5 1

CLASE

36.5 41.5 46.5 51.5 56.5 61.5 66.5

Σf

66

31.5 36.5 41.5 46.5 51.5 56.5 61.5

-

34 39 44 49 54 59 64

A

2

u

fu

fu

-2 -1 0 1 2 3 4

-2 -4 0 26 28 15 4

4 4 0 26 56 45 16

Σfu

Σfu2

67

X = 44 + 67 x 5 = 49.07 66

S= 5

151 66

67 66

2

= 5.61

V = 5.61 x 100 = 11.43 % 49.07

MODA =

49

RANGO =

29

Z = 66 x 0.8 = 52.8

POBLACION = 66

Tamaño del = 29 intervalo 6

INTERVALO

δδcc = P80 = 51.5 +

= 4.8 ≈ 5

-3 52.8 - 46 x 5 = 54 x 10 pulg 14

Frecuencia

DE CLASE

1 4 15 26 14 5 1

Σf

66

24 FRECUENCIA

32 - 36 37 - 41 42 - 46 47 - 49 - 51 52 - 56 57 - 61 62 - 66

20 16 12 8 4 0 30

35

40

marca de clase

45

50

55

60

65

70

INTERVALOS DE CLASE

Fig. 6 HISTOGRAMA Y POLIGONO DE FRECUENCIAS Fig. 6b

87

151

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

ANALISIS DE LA INFORMACION A continuación se describe el método para obtener las acciones de repavimentación que permitirán restituir el funcionamiento de los pavimentos. Método de California Una vez determinada la medición de la deflexión característica del pavimento, se procede a hacer el análisis del tránsito del tramo o tramos de red vial a evaluar. Análisis del Transito El procedimiento de California para la valoración del trafico establece el factor denominado “IT” (Indice de Transito), calculado por la expresión: EWL

IT = 6.7

10

donde:

0.119

6

……….( 7 )

EWL = Equivalente de carga de 5000 lb por rueda con llanta dual, para una repetición de una carga particular media.

EWL =

donde: w =

w 5

4.2

……….( 8 )

Carga por rueda en kips.

La ecuación N°8 se presenta graficada en la fig. 7

Fig. 7 Conversión de Cargas por ruedas al factor equivalente EWL

El método más sencillo pero menos exacto para él calculo del IT esta representado en la gráfica de la fig. No. 8 Para él calculo exacto del IT, utilizar la ecuación (8) que involucra el conocimiento del EWL. 88

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Utilizando la ecuación (8) o usando la fig. No.7, podemos determinar el valor del EWL para diferentes cargas por eje. Por medio de un análisis de cargas y considerando únicamente los ejes con llantas duales de los camiones, pueden obtenerse los promedios de cargas para cada tipo de vehículo y determinar la Constante que representa el EWL.

En los ejemplos siguientes se calculan las Constantes del EWL para una condición de cargas por eje, así como el IT para un volumen de camiones dado.

89

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Ejemplo 1 Determínese el EWL (Equivalente de carga de 5000 lb por rueda dual) y la Constante para camiones [Cte.] para los datos de tránsito que se presentan a continuación.

TDPA = 7000 (ambos sentidos) Clasificación vehicular : Automóviles, pick-up y camionetas panel = 80% Autobuses y camiones = 20%

= =

5600 1400

% por categorías de camiones

Tipo

B2 C2 C3 T3-S2 T3-S3 suma

% respecto al total de camiones

Camiones por día

46 18 14 10 12 100

644 252 196 140 168 1400

Numero de ejes con arreglo de llantas dual ejes ejes ejes sencillos dobles triples

644 252

896

196 240 168 604

168 168

Conteo de tránsito con medidor de cargas por eje.

B2 - C2

Intervalos de la carga en kips eje simple 6.00 hasta 6

7.99

8

11.99

12

15.99

16

17.99

18

19.99

20

21.99

22

23.00 total

C3

%

num. Ejes

de la carga

rueda dual

35 24 9 4 9 13 4 2 100

314 215 81 36 81 116 36 18 896

Intervalos de la carga en kips eje doble 9.00 hasta 9

11.99

12

17.99

18

23.99

24

29.99

30

31.99

32

33.99

34

35.99

36

37.99

38

39.99 total

90

%

num. Ejes

de la carga

rueda dual

12 24 19 8 6

24 47 37 16 12 0 16 24 18 4 196

8 12 9 2 100

Evaluación y Renovación de Pavimentos

T3-S2

Intervalos de la carga en kips eje doble 9.00 hasta 9

11.99

12

17.99

18

23.99

24

29.99

30

31.99

32

33.99

34

35.99

36

37.99

38

39.99

T3-S3

%

num. Ejes

de la carga

rueda dual

6 10 7 3 4 3 11 18 32 6 100

14 24 17 7 10 7 26 43 77 14 240

total

Intervalos de la carga en kips eje doble 9.00 hasta

15

29.99

30

39.99

40

44.99

45

47.99

48

49.99

50

50.00

%

num. Ejes

de la carga

rueda dual

30 18 13 9 18 9 3 100

50 30 22 15 30 15 5 168

total

11.99

12

17.99

18

23.99

24

29.99

30

31.99

32

33.99

34

35.99

36

37.99

38

39.99 total

T3-S3

Intervalos de la carga en kips eje triple 15.00 hasta

9

1 kips = 1000 lb = 0.454 ton

91

%

num. Ejes

de la carga

rueda dual

30 18 13 8 4 3 0 14 9 1 100

50 30 22 13 7 5 0 24 15 2 168

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla No. 1 Intervalos de carga por eje (kips)

Cálculo de la constante para camiones Peso por llanta dual (w) en kips

eje simple hasta 6.00 3.00 6 7.99 3.50 8 11.99 5.00 12 15.99 7.00 16 17.99 8.50 18 19.99 9.50 20 21.99 10.00 22 23.00 11.30 numero parcial de ejes numero parcial de ruedas dual

Tipo de camión 2 ejes

3 ejes

4 ejes

5 ejes

EWL por repetición 6 ejes

314 215 81 36 81 116 36 18 896 1792

0.117 0.224 1.000 4.109 9.287 14.817 18.379 30.708 EWL por rueda dual Factor =

eje doble hasta 9.00 2.25 9 11.99 2.63 12 17.99 3.75 18 23.99 5.25 24 29.99 6.75 30 31.99 7.75 32 33.99 8.25 34 35.99 8.75 36 37.99 9.25 38 39.99 9.75 numero parcial de ejes numero parcial de ruedas dual

numero parcial de ruedas

17 28 20 8 11 8 31 50 90 17 280 1120

50 30 22 13 7 5 0 24 15 2 168 672

EWL por rueda dual numero parcial de ruedas

eje triple hasta 15 2.50 15 29.99 3.75 30 39.99 5.83 40 44.99 7.50 45 47.99 7.75 48 49.99 8.17 50 50.00 8.33 numero parcial de ejes numero parcial de ruedas

50 30 22 15 30 15 5 168 1008

Factor = 0.035 0.067 0.299 1.227 3.527 6.301 8.193 10.490 13.247 16.525 EWL por rueda dual Factor = 0.054 0.299 1.906 5.490 6.301 7.864 8.532 EWL por rueda dual Factor =

Tipo de eje sencillo doble triple

37 48 81 147 749 1726 659 550 3997

EWL por rueda dual

24 47 37 16 12 0 16 24 18 4 196 784 Factor =

Factor de carga por rueda dual Tipo de camión 2 ejes 3 ejes 4 ejes 5 ejes 6 ejes

2.23 3 13 44 77 166 0 514 987 935 259

2 8 23 41 158 212 1009 2115 4748 1110

7 8 26 66 95 127 0 987 801 111

2998

9427

2228

3.82

8.42

3.32 16 54 250 498 1143 713 258 2933 2.9099

Factor por Tipo de camión 2 ejes 3 ejes 4 ejes 5 ejes 6 ejes 2.23 3.82 8.42 3.32 2.9099

CONSTANTE PARA CAMIONES EN UNA DIRECCION DEL TRANSITO B2 - C2

( 2.23 x 365)/2

407

C3 T3-S2

(3.82 x 365)/2 (8.42 x 365)/2

698 1536

T3-S3

[(3.32 + 2.91) x 365 ]/2

1136

92

Cte. = Factor x 365 días/ 2 direcciones

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Tabla No.2 Constantes del EWL presentadas por Hveem para llantas dual de vehículos carreteros comerciales. Tipo de vehículo

EWL de diseño anual por vehículo y por día

No de ejes con llanta dual

CARRETERAS INTERESTATALES

CALLES Y AVENIDAS

2 3 4 5 6

280 930 1320 3190 1950

200 690 1070 1700 1050

Nota 1: Las constantes están basadas en el conteo de vehículos en ambas direcciones como en el ejemplo anterior, pero su valor se refiere a un solo sentido del transito Nota 2: La determinación de la Constante del EWL es independiente del TPDA. Su valor depende del tipo de camión y la distribución de cargas circulantes

Ejemplo No. 2 Determínese el IT utilizando las constantes para camiones determinadas en el ejemplo No.1 y para un periódo de vida útil a 15 años. DATOS: Categoría de

Volumen diario

Tasa de

los camiones

de camiones

crecimiento

(carril de diseño)

%

337 182 93 60

4 1.2 0.7 0.5

2 ejes 3 ejes 5 ejes 6 ejes

El factor de expansión del tránsito (F t) que representa el incremento del transito basado en su tasa de crecimiento anual, esta dado por la ecuación: Ft

=

1 + (1 + r ) 2

n-1

……….( 9 )

donde Ft : r :

Factor de expansión del tránsito Tasa de crecimiento anual

93

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Calculo del EWL acumulado (en el carril de diseño)

j

k

l

m

Categoría de

Volumen diario

Factor de

VPDA

Constante

EWL

los camiones

de camiones

expansión

AUMENTADO

del

ANUAL

(carril de diseño)

Ft

kxl

EWL

lxm

337 182 93 60

1.37 1.09 1.05 1.04

2 ejes 3 ejes 5 ejes 6 ejes

EWL

15 ANOS

460 407 199 698 98 1536 62 1136 EWL (acumulado) =

187337 138581 150175 70625 546717

= 546717 x 15 = 8,200,755

Calculo de IT de la ecuación No. 7 IT = 6.7

8,200,755 10

0.119

= 8.6

6

Calculo del sobre espesor requerido por el método del Departamento de California, utilizando los datos de la viga Benkelman. En la evaluación del pavimento utilizando el método de deflexiones en tramos previamente seleccionados, se obtuvieron una serie de valores de los cuales es necesario determinar su valor característico y corregir dicho valor por temperatura, los datos analizados resultan ser: Deflexión Característica δ c (en pulg)

IT

Apariencia superficial

0.064

8.6

carpeta agrietada en forma poliédrica tipo piel de cocodrilo en ambas roderas

y con la estructura actual siguiente: 2 pulg de carpeta de concreto asfáltico 4 pulg de base hidráulica 4 pulg de sub-base hidráulica

( 5 cm) (10 cm) (10 cm)

La determinación de la deflexión permisible del pavimento tomando en cuenta el fenómeno de la fatiga del concreto asfáltico para el espesor de carpeta y el Indice de Tránsito considerado, puede obtenerse usando la correlación de la fig. No 9

94

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Fig. 9 Valor de la deflexión permisible basada en la fatiga del C.A.

δ permisible = 0.027 pulg < δ c = 0.064 pulg Por lo tanto el pavimento requiere de una sobrecarpeta. Suponiendo que se pretende colocar una sobrecarpeta de concreto asfáltico de 3 pulg, la deflexión permisible para este nuevo espesor (2+3) pulg será:

δ permisible = 0.018 pulg La reducción de la deflexión obtenida mediante esta sobrecarpeta será:

δ C - δ P = 0.064 - 0.018 = 0.046 y en porcentaje con respecto a la deflexión característica:

δC-δP δC

0.046 x 100

x 100 = 71.8 %

0.064 95

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Utilizando el gráfico de la Fig.10 se obtiene el sobre espesor requerido en términos de Grava Equivalente ( GE ), en este caso se requiere un aumento de 18 pulg a fin de reducir la deflexión en un 72%.

Fig. 10 Espesor requerido en términos de grava equivalente

La carpeta actual mas la sobrecarpeta tienen un espesor de 5 pulg y en términos de GE resulta ser: ( 5 x 2 ) = 10 pulg, por lo tanto será necesario colocar (18-10) 8 pulg en Grava Equivalente adicionales a las 3 pulg de sobrecarpeta. Una posible reconstrucción podrá ser: Carpeta asfáltica 3 pulg Base asfáltica 5 pulg

(3 x 2 = 6 pulg GE) (5 x 1.6 = 8 pulg GE)

Colocadas directamente sobre la carpeta existente.

96

Evaluación y Renovación de Pavimentos

7 EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO POR EL METODO DEL INSTITUTO DE INGENIERIA DE LA UNAM Otra forma de evaluar una estructura de pavimento, es por medio de calas que se le hacen a los pavimentos, determinando las características mecánicas de los materiales de las capas que lo conforman, con la finalidad de predecir el comportamiento a la fecha y a futuro ante las acciones de las cargas del tránsito y su frecuencia. Es usual que las autoridades responsables de la Administración de Pavimentos en las localidades hagan una evaluación del pavimento en un cierto tramo, cuando la estructura ya ha fallado, pudiendo evaluarla con anticipación. El procedimiento que debe seguirse tiene la secuencia siguiente: Una vez que se determinó el tipo de superficie de rodamiento, el índice de servicio actual (valor que generalmente debe por abajo del nivel de 2.5 de rechazo), los tipos y la severidad de daños, se está entonces en la posibilidad de recomendar estudios con sondeos en la estructura del pavimento. El número de sondeos por kilómetro se recomienda sea de 2, cuya profundidad será el resultado de la suma de las capas del pavimento más 1 metro. Los materiales deben ser llevados al laboratorio donde se someterán a las pruebas que determinen su calidad. En la tabla siguiente se especifican los ensayes que se le tienen que hacer y la recomendación de los valores que deben de reunir como mínimo. La forma de evaluar las estructuras de los pavimentos, utilizando el Método del Instituto de Ingeniería de la UNAM, toma como base la recopilación y análisis de la información que permitió decidir por aquellos tramos de la red vial que están por abajo del nivel de rechazo en el Indice de Servicio Actual y, presentan daños de consideración como baches, agrietamientos, rederas, y todas aquellas fallas que denoten un pavimento en malas condiciones. Una vez que se describió en este manual el procedimiento para evaluar la estructura de pavimento por medio de calas y el correspondiente ensayo de los materiales en el laboratorio. También en el Subcapítulo II.1., se describió el diseño de pavimentos flexibles por el Método del Instituto de Ingeniería de la UNAM, para cuando no se tiene ninguna estructura, es decir, se parte de que se está a nivel de terreno natural o terracería. En este procedimiento, se determina con el análisis del tránsito a la vida útil requerida, los espesores y calidad de las capas, asumiendo como si no existiera el pavimento que se está evaluando. Estos espesores, se comparan con los que existen físicamente en el lugar. Si los espesores de rediseño son menores que lo que existen en el lugar, es necesario una reestructuración que puede hacerse colocando otras capas de materiales controlados. Aquí es conveniente señalar que en la mayoría de los casos, la altura de la rasante ya no permite poner más capas, por lo que es indispensable abrir caja para alojar la nueva estructura del pavimento, por lo que los costos deben de contemplar todas estas maniobras.

97

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Otro de los casos podría ser que los materiales con que se construyó originalmente la estructura de pavimento, no hubiera tenido la calidad requerida para los tiempos presentes, por lo que en este caso es indispensable restituir las capas.

Ejemplo 1 Datos para Proyecto Se cuenta con una vialidad primaria con estructura de tipo flexible de 4.4. km de longitud, 4 carriles de circulación, 15.5 m de sección, la superficie de rodamiento tiene un área de baches del 10.5 %, agrietamiento piel de cocodrilo en un 55%, deformaciones transversales y longitudinales en un 17%, un índice de servicio actual de 1.9. EL valor relativo de soporte de los materiales que conforman las capas del pavimento y del terreno natural se denotan a continuación:

N° 1 2 3 4 5

Capa Carpeta Concreto Asfáltico Base Hidráulica Súbase Subrasante Terreno Natural

Espesor (cm) 5.0 18.0 12.0 15.0

V.R.S. (%) 82 26 11 6

Como puede apreciarse, esta vía de comunicación presenta características en su superficie de rodamiento que no garantiza una circulación cómoda y segura para los usuarios, y que lo más probable es que ya haya llegado al final de su vida útil y sea necesario una evaluación por el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM entre otras opciones. Por otra parte, la capacidad de carga del terreno es muy pobre, es decir, presenta baja resistencia al paso de los vehículos. El tránsito diario promedio anual es de 26,860 con la siguiente composición vehicular :

No. 1 2 3 4 5 6 7

Tipo de Vehículo Automóvil Autobús de 2 ejes Camión de 2 ejes Camión de 3 ejes Camión de 5 Ejes Camión de 6 Ejes Camión de 9 ejes

Clasificación A’2 B2 C2 C3 T3 - S2 T3 – S3 T3 – S2 – R4

98

% 71 3 10 5 3 6 2 Total

Cantidad 19,071 806 2,686 1,343 806 1,611 537 26,860

Evaluación y Renovación de Pavimentos

Análisis Una vez que se identificó el tipo de vialidad, los tipos de materiales y la importancia que tiene el camino, se calcula la suma de ejes equivalente de 8.2 ton con los parámetros que a continuación se denotan en base a que es un camino clasificado dentro de la vialidad primaria. Número de año de diseño Nivel de confianza

10 0.9

Haciendo uso de la tabla del Instituto de Ingeniería de la UNAM, introducir los datos de tránsito, su distribución vehicular, su número de año de diseño, se obtiene procede a hacer la determinación de la suma de ejes equivalentes:

99

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

Tabla de Suma de Ejes Equivalentes Acumulados de 8.2 ton.

100

Evaluación y Renovación de Pavimentos

A continuación se presenta un resumen de la Tabla de Suma de Ejes Equivalentes Acumulados de 8.2 ton. ∑L 55,266,022 57,587,231 64,230,138 83,418,198 89,894,230

Profundidad (cm) 0 15 30 60 100

Como puede observarse, la suma de ejes equivalentes es de 89,894,230. Con este número y el uso de la hoja de cálculo para este ejercicio, para un nivel de confianza de Qu = 0.9, se obtiene un espesor de pavimento de 107.7 cm. Que, comparado con el espesor actual de 70 cm, arroja un espesor faltante de 107.7 - 70 cm = 37.7 cm. Este espesor se convierte a capas convencionales de acuerdo a la calidad de materiales con que se construiría un nuevo pavimento, tomando en consideración que la calidad de los materiales con que está construido el pavimento existente, no cumple con la normatividad vigente como lo es el valor relativo de soporte; por lo que se procede a proponer nuevos espesores de acuerdo con la calidad de materiales de bancos que se describen a continuación:

N°

Capa

1 2 3 4 5

Carpeta Concreto Asfáltico Base Hidráulica Subbase Subrasante Terreno Natural

N° 1 2 3 4

Capa Carpeta Concreto Asfáltico Base Hidráulica Súbase Subrasante Total

Valor Relativo de Soporte (%) 120.0 40.0 16.0 6.0

Espesor De Proyecto (cm) 10.0 23.0 27.5 47.0 107.5

Es de hacer notar que como se trata de una nueva estructura de pavimento, el proyectista de pavimentos debe dar esta información al proyectista vial, de forma tal que proyecte su vialidad con una altura de rasante que contemple abrir caja en la profundidad que aloje a la nueva estructura. Además, con esta información se obtienen los costos, tanto de la escarificación del pavimento actual, como de la construcción de la nueva estructura. 101

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

8 OBRAS DE DRENAJE PLUVIAL Es conocido que el suelo que va a soportar cualquier obra de ingeniería, llega a tener problemas de gravedad por la presencia de agua que no fue tomada en cuenta en la elaboración del proyecto. En el caso particular de las estructuras de pavimento, este aspecto resulta de especial cuidado tomando en consideración que, si éste fue diseñado para 15 años, su estructura fallaría en unos cuantos meses en el mejor de los casos. En las ciudades medias de México existe un porcentaje importante de localidades que no cuentan con un sistema de drenaje pluvial, resolviéndose el desalojo del agua por medio de escurrimientos que genera la topografía del terreno natural, provocando en ocasiones, que en los lugares de la red vial donde se anega, ésta permanezca por varios días en el lugar, tiempo en el que se produce un proceso de filtración hacia las capas del pavimento, provocando su saturación y disminución de la resistencia prevista en el diseño. Por lo anterior es indispensable determinar las acciones que permitan mantener en adecuado funcionamiento el sistema, inspeccionando periódicamente las obras que lo componen de acuerdo a la siguiente secuencia : a) Efectuar dos revisiones del sistema al año, recomendándose una después del periodo de lluvias y la otra 2 meses antes del siguiente periodo; esta última para contar con tiempo suficiente para efectuar la limpieza y/o reparaciones urgentes para iniciar el siguiente período con un sistema que opere satisfactoriamente. b) Con la finalidad de verificar oportunamente el funcionamiento adecuado del sistema, deberá realizarse otra inspección del funcionamiento de la red durante precipitaciones fuertes y otras al finalizar esta con el objeto de hacer las reparaciones a la brevedad posible.

9 INFRAESTRUCTURA VIAL COMPLEMENTARIA Como parte de la determinación de las acciones a efectuar en la infraestructura vial, a partir de la instrumentación de los Sistemas de Administración de Pavimentos en las ciudades medias del país, se estimó necesario evaluar el estado del señalamiento, semáforos, alumbrado público, guarniciones, banquetas, acotamientos, de los trabajos que una vez analizados arrojarían acciones que permitan el nivel de servicio. 9.1 Estado del Señalamiento Vial Esta inspección se lleva a cabo tanto en intersecciones como en tramos de la red vial. En él se indicará el número de intersecciones; el número y estado de las señales verticales restrictivas, preventivas e informativas; el estado del señalamiento horizontal representado por las marcas en la superficie del pavimento, como son líneas de alto, cruce de peatones y flechas. En las intersecciones se reporta el porcentaje de las mismas y su estado. Para el caso de tramos de la red vial se levantará el porcentaje y estado de las marcas en guarniciones, flechas y rayas de carriles.

102

Evaluación y Renovación de Pavimentos

9.2. Estado de los Semáforos La recopilación de información se centra en los postes, las caras de los semáforos y las luces de los dispositivos y la distancia del semáforo al controlador. 9.3. Estado de Funcionamiento del Alumbrado Público. Como parte de la infraestructura que permite un nivel de servicios adecuado a los usuarios, se encuentra la iluminación llevándose a cabo el levantamiento de las luminaria y su estado de funcionamiento. 9.4. Estado de Banquetas, Guarniciones y Acotamientos. También importante en la integración de la red vial y en el Sistema de Administración de Pavimentos, es el estado que guardan banquetas, guarniciones y acotamientos. Para las primeras, se debe indicar el porcentaje construido el tipo y sus dimensiones; para las guarniciones también el porcentaje construido y su tipo y, finalmente, en el caso de los acotamientos, su anchura, el material con que fueron construidos y, el porcentaje construido por tramo. 9.5 Renovación de Pavimentos Como resultado de los análisis hasta aquí realizados, se puede establecer una serie de acciones que permitan que la vialidad siga operando en una forma cómoda y segura, donde se tomen los resultados del análisis de los subcapítulos que le anteceden al presente, principalmente el de análisis de la información. En el capítulo de Conservación de este Manual se establecen las principales actividades a realizar.

103

CAPITULO V. CONSERVACION Los pavimentos, con el transcurso del tiempo, sufren una serie de fallas o deterioros que al manifestarse en la superficie de rodamiento, disminuyen su capacidad para proporcionar un tránsito cómodo y expedito al usuario. Estas fallas y deterioros son producidos por la repetición continua de cargas, por las condiciones propias de la estructura del pavimento, así como por la acción de los agentes climáticos. Considerando que, de todos los elementos que constituyen un camino, la superficie de rodamiento es lo que más determina la posibilidad de un tránsito rápido, cómodo y seguro, será por demás importante el corregir oportunamente sus deterioros para evitar que progresen y obliguen a una reconstrucción para su arreglo. Por ello, es lógico que una gran parte del esfuerzo en la conservación de carreteras se dedique a estas labores. En el presente capítulo se ofrecen los lineamientos a que deberán sujetarse las labores que son más usuales para conservar en buenas condiciones la superficie de rodamiento, cuando ésta se encuentra constituida por un pavimento flexible, de acuerdo con el siguiente orden: Ø Ø Ø Ø Ø

Relleno de grietas Renivelación Bacheo Riego de sello Rastreos y/o recargues en caminos

Relleno de Grietas Las grietas son una manifestación muy frecuente de falla; pueden tener su origen en cualquiera de los elementos de la estructura del pavimento o de los materiales subyacentes. No es posible, en el caso de las grietas, dar un valor numérico que indique cuándo son susceptibles de corrección mediante labores de conservación y cuándo debe procederse a efectuar una reconstrucción. Sin embargo, como norma, puede establecerse que siempre que se presenten agrietamientos en un pavimento, deberá procederse de inmediato a su relleno o corrección, de la manera que se describe a continuación, para evitar que la falla progrese y puedan presentarse deterioros mayores en el pavimento, independientemente de realizar los estudios necesarios para localizar y suprimir la causa de la falla. Los lineamientos generales que se tomarán en cuenta para efectuar la corrección de grietas, según el tipo de las mismas, son los siguientes: A) Grietas aisladas cuya profundidad no sobre pase el espesor de la capa de base. El procedimiento para su reparación será: 1. Cuando el ancho de la grieta sea de tres (3) milímetros o menor, se rellenará con un producto asfáltico cuya fluidez a la temperatura de aplicación especificada garantice la penetración. De preferencia deberán usarse asfaltos rebajados de fraguado rápido. 2. Cuando el ancho de la grieta sea mayor de tres (3) milímetros, se rellenará, ya sea por una mezcla de producto asfáltico y arena cuya fluidez garantice una adecuada

105

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

penetración, o bien con capas alternas de arena y producto asfáltico, cuidando que la última capa sea siempre de este último material. 3. Al terminar el relleno de la grieta, deberá extenderse el producto o mezcla asfáltica sobrante que hubiere quedado sobre el nivel de la carpeta. 4. En ningún caso deberá ampliarse una grieta para obtener mejor penetración del material de relleno. B) Grietas aisladas cuya profundidad llegue a las capas de sub-base o terracerías. En estos casos será muy importante estudiar la causa de la falla, para poder definir la solución y procedimientos de reparación más adecuados. En términos generales, este procedimiento podrá consistir en abrir caja en el ancho mínimo necesario para trabajar, preferentemente hasta el fondo de la grieta y proceder a su relleno en forma semejante a la descrita en la cláusula correspondiente a bacheo. C) Grietas abundantes en carpeta firme. Por su número, no pueden rellenarse individualmente, debiendo repararse la carpeta con un tratamiento general de toda la superficie de rodamiento, de acuerdo con los siguientes lineamientos: 1. Si las grietas son de un ancho hasta de tres (3) milímetros y la base se encuentra en buen estado, podrá efectuarse un tratamiento superficial, como riego de sello o mortero asfáltico. 2. En caso de que las grietas tengan un ancho promedio superior a tres (3) milímetros y la base se encuentre en buen estado, deberá programarse la reconstrucción más adecuada, que en general podrá ser una carpeta nueva o una sobrecarpeta. D) Agrietado abundante, con porciones de carpeta suelta, sobre base en buen estado, sin deformaciones permanentes: 1. Cuando se presenta en zonas aisladas, deberá removerse la carpeta en dichas zonas y proceder a la reparación de acuerdo con lo indicado en las cláusulas de bacheo o renivelación. 2. Cuando el área de la zona dañada sea superior al cincuenta por ciento (50%) del área total de la superficie de rodamiento, deberá removerse el total de la carpeta asfáltica y proceder a construir una nueva. E) Grietas paralelas acompañadas de deformaciones. Como generalmente este tipo de grietas es producido por fallas en las capas inferiores adyacentes a la carpeta, deberán efectuarse en cada caso los estudios necesarios para determinar la causa de la falla y suprimirla, aplicando el tratamiento adecuado antes de reponer la carpeta. Tomando en cuenta que la falla no es solamente de carpeta, en general no son aplicables tratamientos superficiales o sobrecarpetas; y para aquellos trabajos tales como construcción o modificación del sub-drenaje, sub-base, base de otros, 106

Conservación

deberán seguirse los procedimientos dados por estas normas, en las cláusulas respectivas. Renivelación Conjunto de labores requeridas para reponer la porción de la superficie de rodamiento que ha sufrido alguna deformación y/o desplazamiento en su nivel original. Se estudiará, con el auxilio del laboratorio, la causa de la falta, a fin de efectuar la corrección adecuada y que se garantice que la deformación no vuelva a presentarse en un lapso previsible. Siempre que existan asentamientos y se programe alguna reconstrucción sobre la superficie de rodamiento, se deberán efectuar previamente los trabajos de renivelación necesarios, para lograr uniformidad en los espesores y en la superficie de rodamiento de las nuevas carpetas. La manera de efectuar las renivelaciones será la que a continuación se indica: A) En caso de deformaciones pequeñas, del orden de uno (1) a tres (3) centímetros, éstas podrán corregirse empleando el sistema de riesgos, como se indica en la cláusula 1-04 de este capítulo. B) Cuando las deformaciones sean superiores a los tres (3) centímetros, se usará para su corrección mezcla asfáltica, de acuerdo con los siguientes lineamientos: 1. La zona por renivelar deberá limpiarse de materia extraña tal como tierra, hierbas, desechos de animales u otros. 2. Deberá definirse y marcarse el área por renivelar, siguiendo aproximadamente el perímetro que abarque en su totalidad la zona fallada. 3. Una vez definida el área por renivelar, se abrirá una caja perimetral de aproximadamente cinco (5) centímetros de ancho y espesor, con objeto de evitar espesores pequeños en las orillas de la renivelación, así como que la mezcla se corra. 4. Excepción hecha de cuando esté constituida por una base impregnada o una carpeta de un riego, deberá picarse la superficie de rodamiento en la zona por renivelarse, dando un espaciamiento aproximado entre cada golpe de zapapico de treinta (30) centímetros, barriendo a continuación el material excedente. 5. Se dará un riego de liga, con el tipo de producto asfáltico y temperatura que marquen las Especificaciones, de acuerdo con lo siguiente: a) El asfalto deberá cubrir uniformemente y en su totalidad el área por reparar. b) La dosificación debe ser tal que logre la perfecta adhesión de la mezcla asfáltica, sin producir exceso de asfalto en la superficie. c) Se dará el tiempo necesario de fraguado a fin de evitar solvente atrapado y deslizamiento. 6. La mezcla asfáltica deberá cumplir con las especificaciones de materiales para carpeta o bases asfálticas, pero variando el tamaño máximo del material pétreo, de acuerdo 107

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

con el espesor de la capa por construir, en forma tal que nunca exceda de cuarenta por ciento (40%) de ella. Cuando la profundidad del asentamiento exceda de siete (7) centímetros deberá rellenarse en dos (2) o más capas; la capa superficial podrá tener hasta seis (6) centímetros de espesor suelto y las inferiores un máximo de diez (10) centímetros de espesor suelto. 7. Las capas deberán compactarse con rodillo o aplanadora, desde las orillas hacia el centro. En pisón de mano sólo deberá usarse en compactación de renivelaciones poco profundas y cuya superficie no exceda de cuatro (4) metros cuadrados. En ningún caso deberá dejarse la zona renivelada a la acción del tránsito, sin antes proporcionarle la debida compactación. 8. Deberá sellarse la zona renivelada en un lapso no mayor de un (1) mes, siguiendo los lineamientos dados en el Capítulo respectivo de estas Normas.

Bacheo Conjunto de labores requeridas para reponer una porción de la superficie de rodamiento que ha sido construida y removida por el tránsito. Estas porciones se dividen por su tamaño en calavera y bache, según sea su dimensión mayor, respectivamente, inferior o superior a quince (15) centímetros. A) Calaveras. Tomando en cuenta que la presencia de calaveras implica la falla de la superficie de rodamiento, deberá considerarse que su relleno, en la forma que aquí se describe, sólo podrá tomarse como solución definitiva en el caso de que se encuentren muy aisladas. Cuando las calaveras lleguen a presentarse en número de una (1) por cada diez (10) metros de camino, o bien que se note que su número tienda a incrementarse tan rápidamente, por ejemplo, que se dupliquen en un lapso de tres (3) meses, deberá procederse de inmediato al estudio de la falla para programar la reconstrucción que proceda con la mayor brevedad posible. Esta reparación deberá efectuarse con la suficiente anticipación para no permitir, en ningún caso, que llegue a ser su número del orden de una calavera por cada doce (12) metros cuadrados de superficie. B) Baches. Cuando los baches se presentan en número de uno (1) o dos (2) por cada veinte (20) metros de camino, y esto sucede en tramos de cien (100) metros o mayores, deberá iniciarse de inmediato el estudio de la falla y programar, la reconstrucción de manera que se efectúe oportunamente, para que en ningún caso lleguen a existir cinco (5) o más baches por cada veinte (20) metros de camino o bien que en superficie representen más de un (1) metro cuadrado, en la longitud mencionada. Procedimientos A) Calaveras. La calavera debe atenderse oportunamente para impedir que se convierta en bache y origine mayor costo de reparación y serios perjuicios al tránsito. El procedimiento para su reparación deberá ser el siguiente: 1) La zona por reparar deberá limpiarse de materia extraña, tal como tierra, hierbas, desechos de animales u otros, y removerse el material suelto de la superficie de rodamiento. 108

Conservación

2) La zona por reparar deberá estar seca. Si las condiciones climáticas locales y la falta de equipo adecuado no lo permiten y existe la urgencia de efectuar el trabajo, deberán usarse los productos asfálticos y/o los aditivos que recomiende el laboratorio. 3) Deberá darse en la zona por reparar un riego de liga con el tipo de producto asfáltico y temperatura adecuada de acuerdo con el Capítulo respectivo de las Especificaciones Generales de Construcción. 4) La clavera deberá rellenarse con mezcla asfáltica elaborada de acuerdo con las Especificaciones, pero con material pétreo de un tamaño no mayor del cuarenta por ciento (40%) de la profundidad de la oquedad. Deberá ponerse la mezcla en un volumen superior aproximadamente en un veinte por ciento (20%) al de la oquedad, con objeto de que al compactarse quede al nivel de la superficie de rodamiento. 5) Deberá compactarse con pisón o rodillo ligero, pero nunca dejarse sin la debida compactación a la acción del tránsito. B) Baches. Los baches se dividen en profundos o superficiales, siendo estos últimos los que afectan exclusivamente a la carpeta. El procedimiento para su reparación deberá ser el siguiente: 1) La zona por reparar deberá limpiarse de materia extraña, tal como tierra, hierbas, desechos de animales u otros. 2) Deberá definirse y marcarse el área por reparar, cuidando que tenga forma rectangular y que dos de sus lados sean perpendiculares al eje del camino. 3) De acuerdo con el área delimitada, se efectuará la excavación, llegando hasta la profundidad necesaria para remover todo el material alterado, ya sea por exceso de agua o de arcilla. 4) Si al efectuar la excavación se ve la necesidad de ampliar el área de la misma, para poder remover todo el material alterado, la ampliación respectiva deberá a su vez ser rectangular y de lados paralelos y perpendiculares al eje del camino. 5) Se completará la excavación hasta la profundidad prefijada, cuidando de obtener paredes verticales y de remover todo el material suelto. 6) En el caso de baches profundos, la excavación deberá ser más amplia en la capa de carpeta, para que al reconstruirla cubra la unión o junta entre capas inferiores. 7) En el caso de baches profundos, para obtener condiciones de trabajos apropiadas que garanticen la debida colocación y compactación del material con el que se rellene la oquedad, deberán considerarse los siguientes lineamientos: a) b)

Si la profundidad es de cuarenta (40) centímetros o mayor, el ancho mínimo deberá ser de sesenta (60) centímetros. El lado menor deberá ser cuando menos del doble del ancho del pisón o una y media (1 )½ veces el ancho del ro dillo ligero. 109

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

8) El bacheo se efectuará con mezcla asfáltica, que cumpla con las Especificaciones de materiales para carpeta y/o bases asfálticas. Cuando la oquedad tenga una profundidad mayor de siete (7) centímetros, deberá rellenarse en varias capas. La capa superficial deberá tener de cuatro (4) a seis (6) centímetros de espesor suelto y en ella podrá usarse material pétreo hasta de diecinueve (19) milímetros(”). ¾ Las capas inferiores deberán tener un espesor suelto no mayor de diez (10) centímetros y en ellas se podrá usar material pétreo con tamaño máximo de treinta y ocho (38) milímetros (1 ”). ½ 9) La capa superficial deberá dejarse ligeramente excedida en volumen, aproximadamente en un veinte por ciento (20%), para que al compactarse quede al mismo nivel de la superficie de rodamiento existente. 10) En caso de baches profundos, y cuando se considere económico el procedimiento, podrán construirse las capas inferiores con materiales de los usados en la construcción de sub-bases, cuidando de que se cumplan los siguientes requisitos: a) Para el relleno correspondiente a las capas de terracería o sub-base, podrá usarse material de sub-base o base. b) Para el relleno correspondiente a la capa de base, deberá utilizarse exclusivamente material que cumpla con las Especificaciones relativas a esta capa. c) En ambos casos, los materiales deberán compactarse de acuerdo con las Especificaciones. 11) Independientemente del espesor y tipo de la carpeta existente, incluyendo el caso de baches aislados en bases impregnadas, la capa superficial del bacheo consistirá en mezcla asfáltica con un espesor no menor de cuatro (4) centímetros compactos. 12) Antes de iniciar el relleno con mezcla asfáltica, deberá darse en las paredes y piso un riego de liga con el tipo de producto asfáltico y a la temperatura que indiquen las Especificaciones. 13) Las capas deberán compactarse con pisón de mano o rodillo ligero, pero nunca dejarse a la acción del tránsito sin la debida compactación. 14) Deberá sellarse la zona bacheada en un lapso no mayor de quince (15) días, siguiendo los lineamientos dados en el Capítulo respectivo de estas Normas.

Riego de Sello Es la aplicación de un material asfáltico que se cubre con una capa de material pétreo, para impermeabilizar el pavimento, protegerlo del desgaste y proporcionar una superficie antiderrapante. Atendiendo a la magnitud de los trabajos y organización establecida para efectuarlos, se considera el riego de sello como labor de conservación cuando la superficie tratada no exceda de mil (1 000) metros lineales continuos.

110

Conservación

A) En superficies que no excedan de sesenta (60) metros cuadrados, cubriendo baches, renivelaciones o tramos agrietados, el producto asfáltico y el material pétreo podrán aplicarse a mano. B) En superficies no mayores de seis mil (6 000) metros cuadrados continuos, sólo podrá extenderse a mano el material pétreo, debiendo usarse petrolizadora para el riego del producto asfáltico. C) Aun en trabajos de volúmenes pequeños, deberá usarse material pétreo que cumpla con las Especificaciones, tanto por lo que se refiere a la calidad del material, como a granulometría, cuidando expresamente que no tenga polvo.

Rastreos y/o Recargues en Caminos Revestidos o en Terracerías Se llama rastreo al reacomodo del material de la capa superficial de un camino con superficie de rodamiento revestida o de terracerías, que da a la sección transversal sus condiciones originales, pudiendo ser necesario en algunos casos efectuar recargues del material correspondiente. Los rastreos y/o recargues deberán efectuarse como mínimo cada seis (6) meses, de preferencia antes de iniciarse la época de lluvias y al término de la misma, para lograr lo siguiente: a) Que la sección transversal conserve el bombeo o sobre-elevación adecuados, y permita un buen escurrimiento del agua superficial. b) Que la superficie de rodamiento esté exenta de ondulaciones y/o depresiones. c) Garantizar la transitabilidad del camino aun durante la época de lluvias. Los rastreos y/o recargues deberán sujetarse a los siguientes lineamientos generales: A) Recargues. Antes de iniciar un rastreo, si se han producido baches, asentamientos, deformaciones y/o en caso de que la capa superficial ya se encuentre muy delgada, deberá efectuarse un recargue de material seleccionado, cuidando de que se cumplan los siguientes requisitos: 1) El material deberá llenar los requisitos fijados en las especificaciones para materiales empleados como superficie temporal de rodamiento de caminos y aeropuertos. 2) El tamaño máximo de material pétreo en la capa superficial podrá ser hasta de setenta y seis (76) milímetros (3”) y no deberá tener más de cinco por ciento(5%) de partículas mayores de ese tamaño. 3) El volumen del material por emplearse será el necesario para obtener un espesor mínimo compacto del recargue de diez (10) centímetros. B) Rastreos. Una vez efectuado el recargue del material se procederá al rastreo de acuerdo con lo siguiente: 1) El material deberá estar húmedo; si no tiene la humedad adecuada deberá añadírsele el agua necesaria.

111

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

2) Deberá escarificarse la capa superficial antes de tender la nueva capa, par evitar encarpetamientos. 3) Al término del tendido, deberá de preferencia compactarse la nueva capa, sin embargo, si no se cuenta con el equipo adecuado, podrán efectuarse rastreos y/o recargues y dejar la capa sin compactar a la acción del tránsito. 4) Si no se requiere recargue, el rastreo consistirá en hacer rebajes en las partes salientes, para llenar con ese material las depresiones. Si se considera conveniente, se dará un riego de agua y se dejará que ésta penetre en el material flojo, compactándolo posteriormente. Debido a la amplia gama de trabajos a desarrollar en la conservación de la infraestructura vial, a continuación se describen las principales actividades tomando en consideración la jerarquía de acciones, desprendiéndose las actividades siguientes : Mantenimiento Menor N°

Acción

Flexibles

1 2 3 4 5

Calafateo de grietas Bacheo < 20% del área pavimentada Renivelación Riego de Sello Restitución de porcentaje mínimo de señalamiento vertical < 20%. Repintado de señalamiento horizontal Repintado de semáforos y cambio de focos fundidos Repintado de postes de iluminación vial Desazolve de obras de drenaje parcialmente obstruidas Reconstrucción de bocas de tormenta y tuberías dañadas Sellado de Juntas Reposición de losas áreas mínimas

X X X X X

X

X

X X

X X

X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

6 7 8 9 10 11 12

112

Rígidos

Adoquín X X

Conservación

Mantenimiento Mayor N°

Acción

Flexibles

1 2

Calafateo de grietas Bacheo en porcentajes considerables > 20% del área Restitución de estructura de pavimento Renivelaciones Mayores Sobrecarpetas > a 5 cm Restitución de señalamiento vertical > 25% Repintado de señalamiento horizontal > 25% Adquisición y Repintado de semáforos y cambio de focos fundidos Adquisición y Repintado de postes de iluminación vial Desazolve de obras de drenaje obstruidas Reconstrucción de bocas de tormenta y tuberías dañadas Sellado de Juntas Reposición de losas áreas > 25% del área

X X

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

X

Rígidos

Adoquín X

X

X

X X X

X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

Estas acciones tienden a ser reparaciones más costos, productos de fallas estructurales y/o en las terracerías; descuido en el señalamiento horizontal y vertical y obras de drenaje, acciones que en su conjunto representa el restituir la infraestructura para horizontes de 10 a 15 años para pavimentos flexibles y de adoquín y de más de 20 años para los de tipo rígido. Por otro lado, otros tipos de estructuras de pavimento como los empedrados, los revestimientos, los suelos estabilizados con cal o cemento, tienen un tratamiento diferente y que no se considero en ese Manual por determinar que los porcentajes de la red vial básica con estas superficies de rodamiento, realmente son insignificantes, sin embargo con el procedimiento de diseño aplicando el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM que se describió en el capítulo IV, se puede proyectar y construir una estructura con similares características a horizontes como ya se mencionó de 10, 15, 20, 25 o más años.

113

CAPÍTULO VI.- SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS Un Sistema de Administración de Pavimentos, es un conjunto de procedimientos sistemáticos que contemplan los trabajos de diseño, construcción, mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción de pavimentos, así como los de guarniciones, banquetas, señalamiento, iluminación y obras de drenaje. Las actividades a desarrollar en el sistema, principalmente, son tendientes a alcanzar una mejor aplicación de los recursos tanto económicos y humanos que se pretender aplicar. Al paso del tiempo, las autoridades Municipales, Estatales y Federales encargadas del sistema, estimaron que el área de Administración de Pavimentos es de poca importancia en comparación con la de Construcción. Por otra parte, es destacable el hecho de que se normalmente se carece de procedimientos de planeación que permitan priorizar las acciones. Tomando en consideración que en la mayoría de las Ciudades Medias los trabajos de Administración de Pavimentos no contemplan la planeación, las actividades se llevan a cabo sin tomar en cuenta conocimientos de Ingeniería de Tránsito, calidad de la vía, características de los materiales que sustentan la infraestructura vial, el drenaje pluvial, los tipos de pavimentos y otros factores variables que no se evalúan científicamente. Por esta razón no se hacen esfuerzos para implementar un sistema que logre eficientar los trabajos en el ámbito, desarrollando acciones que se establecen a base de estimaciones empíricas, la tradición y muchas veces la experiencia del Ingeniero, suponiendo que la Administración de Pavimentos representaba una problemática más allá de la sistematización. Como resultado, los trabajos típicos del sistema tendían a seguir ciertos lineamientos generalizados que se señalan a continuación: -

Carencia de planeación Falta de recursos económicos Carencia de recursos técnicos No existe sustento técnico Falta de aplicación de las normas Aplicación de procedimientos de acuerdo a la experiencia del constructor. Los presupuestos anuales estaban basados en el presupuesto del año anterior. El programa de mantenimiento, si bien existe, carecía de fundamento técnico . Ejecución de acciones solo de “emergencia” obedeciendo a motivaciones políticas o como respuesta a reiteradas solicitudes de los usuarios del sistema. Los informes producidos son muy imprecisos e inútiles para estudios, programación o retroalimentación de un sistema.

Tomando en consideración lo anterior, es necesario que todo organismo que opera y mantiene el sistema, deba ejercer sus funciones con eficiencia y calidad, con la finalidad de que los recursos estén bien programados Es preciso, entonces, que todo ente encargado de estas actividades adopte en un sistema de Administración de Pavimentos bien elaborado, diseñado y manejado por profesionistas altamente capacitados para llevar a cabo las actividades. En el año de 1992 se crea en la Dirección General de Infraestructura y Equipamiento, el Programa de Vialidad y Transporte para Ciudades Medias del País, instrumentándose los Estudios Integrales de Vialidad y Transporte de las localidades que contemplan cinco 115

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

componentes : Desarrollo Institucional, Vialidad y Tránsito, Transporte Público, Administración de Pavimentos e Impacto Ambiental, en la componente de Administración de Pavimentos se atiende la problemática del diseño, construcción, mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción de la infraestructura vial. Así, en el año de 1994, con los resultados de estudios integrales realizados en las ciudades de Nuevo Laredo y Reynosa, Tamps., la ciudad de León, Gto., genera el primer Sistema de Administración de Pavimentos tomando en cuenta la normatividad de la SEDESOL y el Banco Mundial. De esta forma surgieron los conceptos básicos que han dado lugar al Sistema de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas. En el Sistema de Administración de Pavimentos la etapa de planeación contempla, en primer término, la determinación de la situación actual para identificar los problemas principales (diagnóstico) que hacen que esa realidad presente sea distinta de la condición ideal a la cual se aspira llegar para contar con niveles de servicio satisfactorios. Una vez detectados estos problemas, es necesario formular alternativas de solución a los mismos, evaluar las necesidades de recursos que generan las distintas soluciones y, compararlas con la capacidad financiera de la institución encargada de atenderlas. Finalmente, luego de un análisis comparativo de tales alternativas, se selecciona aquella que, encontrándose dentro de las limitaciones de recursos potenciales, producirá altos beneficios a bajos costos. Para el caso de la Administración de Pavimentos en Areas Urbanas, la elaboración del diagnóstico de la situación actual se efectúa de una manera cuantitativa, detectando de la red vial básica los tramos que se deben de pavimentar y aquellos en los que se requiere hacer una evaluación de su situación actual. Este es un “parteaguas” significativo, tomando en consideración la necesidad de estimar aquellos tramos donde existe la necesidad de proporcionar una superficie de rodamiento que atienda a la movilidad del tránsito y de aquellos tramos donde se requiera restituir el nivel de servicio con el que fue diseñado y construido. A continuación se describen los trabajos a realizar para generar un Sistema de Administración de Pavimentos, recomendándose que en un principio se lleve a cabo, como ya se mencionó, en la red vial básica; que es en ésta en donde más se impacta a la circulación de vehículos y, una vez instrumentado, proceder a estudiar el resto de la red vial. En la mayoría de los casos es necesario hacer el levantamiento de la información ya sea a pie o en su caso en vehículo. Es indispensable hacer notar que todos los trabajos a desarrollar tienen que ser almacenados para su procesamiento en el Sistema de Administración de Pavimentos realizado por la Secretaría de Desarrollo Social u otro similar, denotando más adelante el equipo humano, el hardware y software a emplear.

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Sistema de Administración de Pavimentos

1 INVENTARIO BÁSICO DE LA RED VIAL Es necesario contar con cartografía digitalizada de la localidad en la que se permita señalar la red vial básica. A manera de idea, una localidad de 680,000 habitantes, cuyo universo de red vial, incluyendo todas las calles y avenidas, es de 2,550 km, contiene una red vial básica de aproximadamente 358 km, los que representa el 14%. 1.1. Pavimentos para Diseño Con un análisis de la información anterior, no sólo se expresa el estado funcional y estructural, sino que también se está en la posibilidad de indicar el tipo de acción necesaria para elevar esa condición hasta un nivel aceptable, en caso de que ésta fuera deficiente. En el Capítulo II Diseño de Pavimentos de este Manual se describieron los métodos de diseño para estructuras flexibles, rígidas y de adoquín, tomando como base la calidad de la vía de comunicación, los tipos de materiales que constituyen el terreno natural, el de las capas del pavimento, de los bancos de préstamo, y los tipos de vehículos y su frecuencia. Con esta información se tienen ya datos suficientes para elaborar los planos que contengan secciones de construcción, bases para concurso y presupuestos. La longitud a considerar en la red vial básica en las ciudades medias a nivel de terracerías es un porcentaje bajo. 1.2. Pavimentos para Evaluar En el Capítulo IV.- Evaluación y Renovación de Pavimentos -, se describe la forma de evaluar el estado de conservación de sus estructuras, siendo este estado en cualquier instante, sólo una apreciación puntual dentro de un proceso evolutivo de deterioro, afectado por diversos factores. El objetivo fundamental de su mantenimiento es contrarrestar el avance de esa degradación y reducir sus efectos negativos en el tránsito, mediante acciones que eviten o reduzcan la aparición de fallas, lo más pronto posible, aquellas que se lleguen a producir. Así, el Sistema de Administración debe incorporar ciertos esquemas y predicciones con respecto al futuro comportamiento del deterioro, a fin de poder estimar y obtener los recursos económicos suficientes para atender los requerimientos de mantenimiento que se presentarán en un periodo presupuestal dado. Generalmente, el mayor porcentaje de la red vial es con estructura de tipo flexible y en poca proporción pavimento de tipo rígido o adoquín. Para este caso se lleva a cabo lo mencionado en el capítulo IV.- Evaluación y Renovación de Pavimentos -, exceptuando en el caso de pavimentos de tipo rígido o adoquín del inciso IV.6. Medición de Deflexión con Viga Benkelman.

2. INFRAESTRUCTURA VIAL COMPLEMENTARIA Ya se indicó en el subcapítulo IV.9 - Infraestructura Vial Complementaria - la necesidad de determinar el estado en que se encuentra la infraestructura vial complementaria, entre las que se encuentran el señalamiento horizontal y vertical, semáforos, alumbrado público, guarniciones, banquetas, acotamientos y el drenaje pluvial.

117

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

3. ESPECIALISTAS, PERSONAL DE APOYO Y EQUIPO Como en todos los proyectos, en un principio es necesario que un especialista en Sistemas de Administración de Pavimentos asesore a las autoridades que pretenden implantar el sistema, el que definirá cuál es el grupo de técnicos con que debe contar el ente encargado del diseño, construcción, mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción de pavimentos e infraestructura vial complementaria, siendo el mínimo el que a continuación se menciona. Especialistas N°

Especialista

Comentarios

1

Sistemas de Administración de Pavimentos.

Para la implantación del sistema, es indispensable contar con este técnico que ya haya hecho este tipo de actividades.

1

Coordinador

Es personal que dirija un organismo relacionado con los pavimentos pudiendo ser el Subdirector de Obras Públicas. El tiempo a utilizar sería el 10% de su jornada.

2

Pavimentos

Este especialista es de tiempo completo debe tener experiencia en diseño, construcción, mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción de pavimentos.

3

Ingeniería de Tránsito

Su participación es un 15% de su jornada y desarrollará la determinación del tránsito y su comportamiento presente y futuro que le servirán de base al especialista en pavimentos para la diseño y evaluación de pavimentos.

4

Hidráulica

El apoyo que dará, es las obras de drenaje que interfieren en o debajo de la estructura de pavimento. El tiempo que requerido de este técnico es de un 10%.

5

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Este especialista deberá contar con una amplia experiencia en el conocimiento de los materiales tanto del terreno natural, como de los bancos con que se construirán las capas del pavimento. El tiempo requerido es de un 20%.

6

Autocad

Encargado de plasmar en planos los trabajos que arroje el sistema.

7

Informática

Especialista responsable desde la creación de la base de datos, hasta la operación del sistema computarizado de Administración de Pavimentos de la SEDESOL.

8

Precios unitarios

Técnico que determinará los costos de las acciones que se pretenden construir.

118

Sistema de Administración de Pavimentos

Personal de Apoyo N°

Personal de Apoyo

Comentarios

1

Técnico A (2)

Personal que recorrerá la red vial básica para determinando los tipos de pavimentos, guarniciones, banquetas, estado de conservación del señalamiento horizontal y vertical e iluminación.

2

Técnico B (2)

Personal que computadora.

3

Choferes (2)

Personal que conducirá los vehículos durante los recorridos.

generará

la

base

de

datos

en

Equipo No.

Equipo

1

2 Computadoras Pentium III

2

1 Impresora Láser

3

1 Plotter

4

2 Camioneta

Comentarios Deberá estar destinada operación del sistema.

exclusivamente

para

la

Siguiendo las etapas para elaborar el Sistema, como se ha desarrollado, el proceso de planeación empieza con la determinación del universo de la red vial de la localidad a la que se le pretende implantar, siendo en una primera etapa la red vial básica en la que la integral de vialidad primaria, secundaria, de accesos a colonias y transporte público, que es la que presenta mayor demanda de tránsito. Dada la enorme acumulación del mantenimiento diferido y la necesidad urgente para definir un programa de construcción, rehabilitación y mantenimiento de pavimentos, cuya implantación resultará en grandes beneficios inmediatos, tanto en términos de la conservación de la infraestructura como de ahorros a los usuarios, el Sistema de Administración de Pavimentos diseñado y elaborado por la Dirección General de Infraestructura y Equipamiento para las Ciudades Medias Mexicanas, para cumplir con las tareas de Proyecto de Transporte Urbano bajo normatividad de Banco Mundial, pone énfasis en la utilización de especialistas, personal de apoyo y equipo, ya que de ser instrumentado en una localidad, el sistema puede monitorearse al menos dos veces por año.

4 ACCIONES DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS. Tomando en consideración los diferentes componentes de la infraestructura vial y las deficiencias que se producen en éstos, el sistema requiere que se definan y establezcan las 119

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

actividades con que se les dará respuesta y que se traducen en trabajos específicos que pueden ser debidamente cuantificados y presupuestados. Considerando la gama de responsabilidades que las autoridades locales deban contemplar en el futuro, o que puede ser requerida a atender eventualmente por razones imprevistas, se han determinado las acciones siguientes de : 1. 2. 3. 4. 5.

Construcción Mantenimiento preventivo Rehabilitación Refuerzo estructural Reconstrucción.

Las acciones a implementar, en cada una de las actividades anteriormente señaladas, medidas en términos de volumen, superficie o unidades, requeridas anualmente por kilómetro de carril o de calzada, son las que se denominan acciones de Administración de Pavimentos y se utilizan en las etapas de planeación y programación con el fin de establecer los montos presupuestales para disponer de los recursos (mano de obra, equipos y materiales) necesarios en la ejecución del volumen de trabajo calculado.

5 EVALUACIÓN PERIÓDICA DE LA CONDICIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA La evaluación de la condición de la infraestructura vial, tanto al inicio del ciclo de administración como una vez ejecutadas las acciones de mantenimiento en un período, es uno de los pasos más importantes en la etapa o fase de planeación dentro del ciclo administrativo. El Sistema de Administración de Pavimentos, fue diseñado de tal manera que permite llevar a cabo en forma expedita y objetiva, el levantamiento de la condición de la Infraestructura de la red vial urbana. En el capítulo V, Evaluación y Renovación de Pavimentos, se documenta el proceso que se realizará periódicamente, utilizando personal de base de la localidad, de acuerdo con las responsabilidades fijadas por la ley.

6. PRIORIZACIÓN DE ACCIONES Es necesario determinar, con base en la disponibilidad económica de los ayuntamientos, gobierno del Estado o Federación, además de la evaluación económica, el orden en que se ejecutarían las acciones. Se considera que el subsistema diseñado responde efectivamente a las necesidades de la localidad y, que los programas anuales que resulten, reflejan de manera realista la necesidad técnica y económica de implantar un programa sostenido y balanceado en cuya determinación se incluyan consideraciones de límites presupuestales, las expectativas y demandas del usuario, así como los aspectos socio – políticos que conllevan a acciones de esta naturaleza.

120

Sistema de Administración de Pavimentos

7. VOLÚMENES DE TRABAJO Una vez realizado el análisis de la situación actual de la red vial básica, se pueden determinar los costos y tipo de acciones que se tienen que ejecutar para que el sistema siga proporcionado servicio en un nivel adecuado, basado fundamentalmente en las prioridades marcadas por la evaluación técnico – económica. Es importante estimar que las acciones pueden contemplar obras de una magnitud que requiera un proyecto ejecutivo en el que se incluyen trabajos de topografía, de sondeos en mayor número que ratifique lo considerado inicialmente, de ubicación de obras menores y mayores de drenaje, por lo que debe de estimarse una secuencia como la que a continuación se describe : No. 1 2

Acción Construcción del Tramo Felipe Angeles - Morelos Reconstrucción del Tramo Av. Ferrocarril – Glorieta Morelos

Proyecto Ejecutivo 10 enero al 25 de marzo 15 enero al 20 abril

Obra 6 de mayo al 31 de diciembre 10 junio al 31 de diciembre

Para estos casos que requieren de tiempos de ejecución e inversiones en forma considerable, deben de realizarse los proyectos ejecutivos que permiten dar como producto las secciones de construcción, volumetría y costos más cercanos a lo real.

8 COSTOS DE LAS ACCIONES Las acciones derivadas del Sistema de Administración de Pavimentos deben de estar sustentadas con bases de concurso, planos, secciones de construcción, catálogo de conceptos y precios unitarios, que permita concursar y ejecutar las obras. En la generación de los precios unitarios se aplican los salarios y precios básicos de las diferentes categorías de mano de obra y materiales, así como las rentas horarias de los equipos empleados, sobre las unidades de cada uno de estos elementos requeridos para ejecutar cada actividad, obtenido los costos directos de esa actividad. Sobre este valor se considera un porcentaje de gastos generales y dirección técnica y en el caso de trabajos a ser realizados por empresas privadas, hay que considerar también la utilidad que percibiría el contratista, representando así el Costo Unitario.

9 ORGANIZACIÓN Y PROGRAMACIÓN Parte importante para la instrumentación de las acciones derivadas del Sistema de Administración de Pavimentos, es su Organización y Programación, instituyendo mecanismos que permitan hacerles frente como la obtención de recursos financieros para su ejecución, así como los procedimientos administrativos respectivos.

121

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

10 RECURSOS FINANCIEROS. Cualquier proyecto de Administración de Pavimentos debe contener bases para el concurso o trabajos por administración que denoten el personal, material y equipo a utilizar para la realización de la obra, estando en la posibilidad de comprobar si las autoridades responsables cuentan con los recursos suficientes o es necesario la obtención de recursos financieros provenientes de otras fuentes. Un caso es que ellas tengan la disponibilidad de recursos parcialmente y contratar lo faltante, o pudiera ser que la magnitud de los trabajos requieran de obtención de recursos estatales, federales, de la banca privada o, incluso, de organismos financieros internacionales como el Banco Mundial.

11 CALENDARIO DE EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS Es necesario que, para la generación del calendario de ejecución de los trabajos, se tomen en cuenta la disposición de los recursos financieros, los aspectos sociales y políticos, los eventos que permitirán la realización de las obras sin interrupciones y con la calidad requerida, etc.. Para esto, es recomendable que durante el desarrollo del estudio o proyecto y, durante la realización de los trabajos, exista un equipo interdisciplinario que lo integren los tres niveles de gobierno y los vecinos donde impactará la obra o acción. El calendario debe contemplar la programación de los procesos de licitación y el programa de desembolsos y flujo de efectivo que avale la fluidez de los recursos para hacer frente a los pagos oportunos por administración o por contrato como lo marca la Ley.

12 TRABAJOS POR ADMINISTRACIÓN. Como uno de los productos de los estudios y proyectos, se derivan los cronogramas de obras que facilitan la contratación de personal, la compra de materiales, la compra o renta de equipo que serán utilizados para la ejecución de los trabajos por administración. Estos eventos deberán estar bajo la normatividad vigente y autorizados anticipadamente. La compraventa o renta de maquinaria y la adquisición de insumos bien programados y autorizados garantizarán el cumplimiento en tiempo y forma de las obras y acciones.

13 REALIZACIÓN Y CONTROL En la realización de las acciones derivadas de los trabajos de Administración de Pavimentos, quienes sean responsables de las actividades, deben de guiarse por las Normas y Procedimientos de Construcción de Ejecución y respetar las Especificaciones Técnicas correspondientes, así como adoptar los sistemas de programación, recolección y procesamiento de información, que permitan dar un seguimiento de las acciones y la utilización seria de los recursos humanos, materiales y financieros. Las actividades requieren de una constante interrelación entre el ejecutor y el supervisor, programando las acciones supervisando su cumplimiento, su coordinación, la sistematización de eventos colaterales como el desvío de tránsito durante su implementación, la utilización de 122

Sistema de Administración de Pavimentos

bancos de materiales para la construcción, los lugares de depósito autorizados para los materiales de deshecho y en general los impactos ambientales que genere la obra. Las actividades a contratar se deben de efectuar en el marco de una supervisión y control técnica constante que garantice el buen desempeño de los calendarios de obra fijados por el proyecto y la calidad de obra a ejecutar. Los trabajos por administración directa deberán tener un control interno análogo a los de contrato. Los técnicas de control deberán estar bien diseñadas para responder a una eficacia y durabilidad de los trabajos de construcción, rehabilitación y reconstrucción de la obra, principalmente en las etapas críticas de las obras. Es importante que, en su oportunidad, se tomen las medidas de corrección y la oportuna aplicación de las sanciones correspondientes, que permitan la buena conducción de la obra.

14 VIGILANCIA ADMINISTRATIVA La vigilancia administrativa puede ser de dos tipos; cuando los trabajos se hacen por administración directa, siendo indispensable monitorear detenidamente los rendimientos del personal, tomando en cuenta la utilización efectiva de los equipos y los consumos de los materiales. Por otra parte, las obras por contrato que requieren de una supervisión que garantice que los trabajos a desarrollar por las constructoras se ejecuten bajo el amparo de los proyectos y normas vigentes.

15 VALORACIÓN DE PRODUCTOS La implementación y aplicación exitosa del sistema, reside esencialmente en la creación de un ente que contenga los recursos humanos, de equipo y financieros que se rijan por la normatividad vigente, para la correcta ejecución de programas, a los que se les de seguimiento periódico obteniendo así, una evaluación constante de los resultados. La aplicación oportuna de las acciones derivadas del sistema con sus correspondientes ajustes generará, bajo condiciones normales, resultados satisfactorios. Para el caso de los recursos humanos es importante que exista, como se mencionó en el subcapítulo VI.3, el número de técnicos con un perfil que permita atender eficientemente los requerimientos del sistema, así como su constante capacitación. También trascendental es la autenticidad de la información que se obtiene en el sitio, por lo que es necesario que los técnicos sean capacitados y entrenados adecuadamente; ya que, por ejemplo, una información de mecánica de suelos mal generada o interpretada puede provocar ya sea un subdiseño o sobrediseño; para el primer caso la infraestructura tendrá una menor vida útil y, para el segundo, costos innecesarios. También el procesamiento de la información y la generación de la estadística correspondiente que hoy en día requiere de software y hardware, necesita de una validez de los datos que alimentarán al sistema, como también la adecuada interpretación de los resultados, por lo que deben de ser objeto de un continuo y experimentado estudio que permita un análisis por período de la eficacia de cumplimiento de los programas.

123

Manual de Administración de Pavimentos en Vialidades Urbanas

16 VENTAJAS DEL SISTEMA Es indispensable que las Ciudades Medias del País comiencen a emplearlo realmente. El Sistema de Administración de Pavimentos generará beneficios sociales y económicos cuando se lleven a la práctica los procesos administrativos, los estudios que éste requiere y las acciones que de él se deriven, apoyadas en presupuestos a ejercer y dando continuidad al monitoreo indicado anteriormente. Instrumentado ofrecerá los medios necesarios para administrar eficientemente los recursos disponibles y planear, ejecutar y controlar los programas que optimicen las inversiones en la infraestructura vial; proporcionando un nivel de servicio satisfactorio a los usuarios, disminuyendo los tiempos de recorrido, los costos de operación y el índice de accidentes.

124

Anexos Capítulo II II.1 Diseño de Pavimentos Flexibles

Comentarios

Anexo A. (Determinación del daño unitario de diferentes tipos de vehículos).

Daño que provocan cada uno de los vehículos según IIUNAM

daño-u.xls

programa de computadora desarrollado en Excel para la determinación de los coeficientes de daño

Diseño de Pavimentos Flexibles iiunam

programa de computadora desarrollado en Excel para la determinación de espesores de pavimentos por el ii unam

Calculo de espesores nivel de confianza 0.9 Formato Subrasante, Subbase y Base hidráulica Formato Bancos de Materiales Formatos concreto asfáltico para control de obra Formatos Concreto Asfáltico

II.2 Diseño de Pavimentos Rígidos por el Método AASHTO PRGM Programa en EXCEL para resolver los espesores de losa

V EVALUACION Y RENOVACION DE PAVIMENTOS Formatos datos de Ingeniería de Tránsito Formatos I.S.A. Formatos Fallas de Pavimentos Formatos Capas del Pavimento Formatos Datos de Sondeos Formatos Inspección Visual del Señalamiento Vial Formatos Inspección Visual del alumbrado Público Formatos Inspección Visual de los Semáforos Formatos Viga Benkelman Hoja de cálculo ejes 8.2 ton IIUNAM Ejercicio 1

125

programa de computadora desarrollado en Excel para la determinación de espesores de losas pavimento rígido.

ANALISIS ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE Método del Instituto de Ingenieria. UNAM

Nombre de la Vialidad: Fecha del Documento: COMENTARIOS:

Qu=

Tipo

1 2 5 7 9

Analisis de la capa de: carpeta de CA base hidraulica sub-base hid. subrasante Terreno Natural

0.9

AÑOS ΣL

20

20

20

15,000,000

15,000,000

15,000,000

VRS z -----95 60 22 12

carpeta CA base hidraulica sub-base hid. subrasante

equivalente sobre la capa analizada, en cm.

----------19.0 27.4 50.4 70.0

----------19.0 27.4 50.4 70.0

9.5 8.3 23.1 19.6

9.5 8.3 23.1 19.6

Terreno Natural

PRGM: a diseño pav flex iiunam

Concepto

en G.E.

Espesor requerido, en terminos de grava

----------19.0 27.4 50.4 70.0

Espesor estructural mínimo, en cm.

VRS z

Factor Tipo

Valor Relativo de Soporte esperado en campo.

9.5 8.3 23.1 19.6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

carpeta de CA base hidraulica base tratada con cemento base asfaltica sub-base hidraulica sub-base tratada subrasante terracerias Terreno Natural Otro

2.00 1.00 1.80 1.70 1.00 1.40 1.00 1.00 1.00 1.00

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T2 - S1

E je

1 2 3

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de dos ejes con semiremolque de un eje.

1 1 1

Camino C

Σ 1 2

1 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.9 10.8 10.8

3.2 3.4 3.4

27.5

10.0

5.3 9.6 9.6

3.0 3.0 3.0

24.5

9.0

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 10 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000 1.000

0.427 1.793 1.793

0.231 3.117 3.117

0.174 4.195 4.195

0.161 4.549 4.549

1.000 1.000 1.000

0.057 0.071 0.071

0.012 0.016 0.016

0.006 0.009 0.009

0.005 0.007 0.007

3.000

4.013

6.465

8.564

9.259

3.000

0.199

0.044

0.024

0.019

1.000 1.000 1.000

0.312 1.417 1.417

0.140 1.938 1.938

0.097 2.282 2.282

0.089 2.384 2.384

1.000 1.000 1.000

0.044 0.044 0.044

0.009 0.009 0.009

0.004 0.004 0.004

0.004 0.004 0.004

3.000

3.146

4.016

4.661

4.857

3.000

0.132

0.027

0.012

0.012

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T3 - S2 - R4

E je

1 2 3 4 5

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de tres ejes con semiremolque de dos ejes y remolque de cuatro ejes

1 2 2 2 2

Camino C

Σ 1 2 3 4 5

1 2 2 2 2

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.5 15.0 15.0 15.0 15.0

4.0 4.0 3.5 3.3 3.2

65.5

18.0

5.2 13.2 13.2 13.2 13.2

4.0 4.0 3.5 3.3 3.2

58.0

18.0

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 34 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 2.000 2.000 2.000

0.349 1.615 1.615 1.615 1.615

0.167 1.071 1.071 1.071 1.071

0.119 1.088 1.088 1.088 1.088

0.109 1.093 1.093 1.093 1.093

1.000 2.000 2.000 2.000 2.000

0.126 0.017 0.009 0.007 0.006

0.036 0.002 0.001 0.001 0.001

0.021 0.001 0.000 0.000 0.000

0.018 0.001 0.000 0.000 0.000

9.000

6.809

4.451

4.471

4.481

9.000

0.165

0.041

0.022

0.019

1.000 2.000 2.000 2.000 2.000

0.295 1.163 1.163 1.163 1.163

0.128 0.615 0.615 0.615 0.615

0.088 0.554 0.554 0.554 0.554

0.080 0.539 0.539 0.539 0.539

1.000 2.000 2.000 2.000 2.000

0.126 0.017 0.009 0.007 0.006

0.036 0.002 0.001 0.001 0.001

0.021 0.001 0.000 0.000 0.000

0.018 0.001 0.000 0.000 0.000

9.000

4.947

2.588

2.304

2.236

9.000

0.165

0.041

0.022

0.019

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T3 - S2 - R2

E je

1 2 3 4 5

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de tres ejes con semiremolque de dos ejes y remolque de dos ejes

1 2 2 1 1

Camino C

Σ 1 2 3 4 5

1 2 2 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.5 17.7 17.7 9.8 9.8

4.0 4.0 3.5 2.3 2.2

60.5

16.0

4.7 15.4 15.4 8.5 8.5

4.0 4.0 3.5 2.3 2.2

52.5

16.0

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 26 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 2.000 1.000 1.000

0.349 2.379 2.379 1.479 1.479

0.167 2.137 2.137 2.109 2.109

0.119 2.583 2.583 2.539 2.539

0.109 2.719 2.719 2.670 2.670

1.000 2.000 2.000 1.000 1.000

0.126 0.017 0.009 0.015 0.013

0.036 0.002 0.001 0.002 0.002

0.021 0.001 0.000 0.001 0.001

0.018 0.001 0.000 0.001 0.001

7.000

8.065

8.659

10.363

10.887

7.000

0.180

0.043

0.024

0.021

1.000 2.000 2.000 1.000 1.000

0.215 1.722 1.722 1.086 1.086

0.079 1.198 1.198 1.166 1.166

0.051 1.250 1.250 1.208 1.208

0.045 1.264 1.264 1.220 1.220

1.000 2.000 2.000 1.000 1.000

0.126 0.017 0.009 0.015 0.013

0.036 0.002 0.001 0.002 0.002

0.021 0.001 0.000 0.001 0.001

0.018 0.001 0.000 0.001 0.001

7.000

5.831

4.807

4.967

5.013

7.000

0.180

0.043

0.024

0.021

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T3 - S2

E je

1 2 3

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de tres ejes con semiremolque de dos ejes.

1 2 2

Camino C

Σ 1 2

1 2 2

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 6.0 19.0 19.0

4.0 4.0 4.0

44.0

12.0

5.4 16.8 16.8

3.5 4.0 4.0

39.0

11.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 18 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 2.000

0.448 2.772 2.772

0.249 2.845 2.845

0.190 3.726 3.726

0.177 4.011 4.011

1.000 2.000 2.000

0.126 0.017 0.017

0.036 0.002 0.002

0.021 0.001 0.001

0.018 0.001 0.001

5.000

5.992

5.939

7.642

8.199

5.000

0.160

0.040

0.023

0.020

1.000 2.000 2.000

0.330 2.115 2.115

0.153 1.725 1.725

0.108 1.969 1.969

0.098 2.041 2.041

1.000 2.000 2.000

0.079 0.017 0.017

0.019 0.002 0.002

0.010 0.001 0.001

0.009 0.001 0.001

5.000

4.560

3.603

4.046

4.180

5.000

0.113

0.023

0.012

0.011

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T3 - S1 - R2

E je

1 2 3 4 5

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de tres ejes con semiremolque de un eje y remolque de dos ejes

1 2 1 1 1

Camino C

Σ 1 2 3 4 5

1 2 1 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.5 19.0 10.5 10.5 10.5

3.2 3.4 2.4 2.3 2.2

56.0

13.5

5.0 16.8 9.4 9.4 9.4

3.2 3.4 2.4 2.3 2.2

50.0

13.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 22 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 1.000 1.000 1.000

0.349 2.772 1.698 1.698 1.698

0.167 2.845 2.787 2.787 2.787

0.119 3.726 3.628 3.628 3.628

0.109 4.011 3.899 3.899 3.899

1.000 2.000 1.000 1.000 1.000

0.057 0.008 0.018 0.015 0.013

0.012 0.001 0.003 0.002 0.002

0.006 0.000 0.001 0.001 0.001

0.005 0.000 0.001 0.001 0.001

6.000

8.215

11.373

14.729

15.817

6.000

0.111

0.020

0.009

0.008

1.000 2.000 1.000 1.000 1.000

0.261 2.115 1.355 1.355 1.355

0.106 1.725 1.777 1.777 1.777

0.071 1.969 2.045 2.045 2.045

0.064 2.041 2.124 2.124 2.124

1.000 2.000 1.000 1.000 1.000

0.057 0.008 0.018 0.015 0.013

0.012 0.001 0.003 0.002 0.002

0.006 0.000 0.001 0.001 0.001

0.005 0.000 0.001 0.001 0.001

6.000

6.441

7.162

8.175

8.477

6.000

0.111

0.020

0.009

0.008

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T2 - S2

E je

1 2 3

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de dos ejes con semiremolque de dos ejes.

1 1 2

Camino C

Σ 1 2

1 1 2

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.8 10.5 19.2

4.0 3.5 4.0

35.5

11.5

5.3 9.8 16.4

3.4 3.4 3.7

31.5

10.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 14 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000 2.000

0.407 1.698 2.833

0.213 2.787 2.966

0.158 3.628 3.933

0.147 3.899 4.248

1.000 1.000 2.000

0.126 0.079 0.017

0.036 0.019 0.002

0.021 0.010 0.001

0.018 0.009 0.001

4.000

4.938

5.966

7.719

8.294

4.000

0.222

0.057

0.032

0.028

1.000 1.000 2.000

0.312 1.479 2.000

0.140 2.109 1.561

0.097 2.539 1.737

0.089 2.670 1.787

1.000 1.000 2.000

0.071 0.071 0.012

0.016 0.016 0.001

0.009 0.009 0.001

0.007 0.007 0.000

4.000

3.791

3.810

4.373

4.546

4.000

0.154

0.033

0.019

0.014

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T2 - S1 - R2

E je

1 2 3 4 5

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de dos ejes con semiremolque de un eje y remolque de dos ejes

1 1 1 1 1

Camino C

Σ 1 2 3 4 5

1 1 1 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.5 10.5 10.5 10.5 10.5

3.2 3.4 2.4 2.3 2.2

47.5

13.5

4.9 9.4 9.4 9.4 9.4

3.2 3.4 2.4 2.3 2.2

42.5

13.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 18 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

0.349 1.698 1.698 1.698 1.698

0.167 2.787 2.787 2.787 2.787

0.119 3.628 3.628 3.628 3.628

0.109 3.899 3.899 3.899 3.899

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

0.057 0.071 0.018 0.015 0.013

0.012 0.016 0.003 0.002 0.002

0.006 0.009 0.001 0.001 0.001

0.005 0.007 0.001 0.001 0.001

5.000

7.141

11.315

14.631

15.705

5.000

0.174

0.035

0.018

0.015

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

0.245 1.355 1.355 1.355 1.355

0.097 1.777 1.777 1.777 1.777

0.064 2.045 2.045 2.045 2.045

0.057 2.124 2.124 2.124 2.124

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

0.057 0.071 0.018 0.015 0.013

0.012 0.016 0.003 0.002 0.002

0.006 0.009 0.001 0.001 0.001

0.005 0.007 0.001 0.001 0.001

5.000

5.665

7.205

8.244

8.553

5.000

0.174

0.035

0.018

0.015

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T2 - S1

E je

1 2 3

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de dos ejes con semiremolque de un eje.

1 1 1

Camino C

Σ 1 2

1 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.9 10.8 10.8

3.2 3.4 3.4

27.5

10.0

5.3 9.6 9.6

3.0 3.0 3.0

24.5

9.0

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 10 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000 1.000

0.427 1.793 1.793

0.231 3.117 3.117

0.174 4.195 4.195

0.161 4.549 4.549

1.000 1.000 1.000

0.057 0.071 0.071

0.012 0.016 0.016

0.006 0.009 0.009

0.005 0.007 0.007

3.000

4.013

6.465

8.564

9.259

3.000

0.199

0.044

0.024

0.019

1.000 1.000 1.000

0.312 1.417 1.417

0.140 1.938 1.938

0.097 2.282 2.282

0.089 2.384 2.384

1.000 1.000 1.000

0.044 0.044 0.044

0.009 0.009 0.009

0.004 0.004 0.004

0.004 0.004 0.004

3.000

3.146

4.016

4.661

4.857

3.000

0.132

0.027

0.012

0.012

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

C4

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Camión de cuatro ejes

1 3

Camino C

Σ 1 2

1 3

Camino D

Σ 1 2

1 3

Σ

Conjunto

1 2 3

( 14 llantas )

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 6.0 25.0

4.5 8.0

31.0

12.5

5.5 22.0

4.5 8.0

27.5

12.5

4.8 19.0

4.5 8.0

23.8

12.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8

5.8 5.8

5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 3.000

0.448 3.115

0.249 3.483

0.190 4.847

0.177 5.307

1.000 3.000

0.187 0.084

0.064 0.020

0.040 0.011

0.036 0.009

4.000

3.563

3.732

5.037

5.484

4.000

0.271

0.084

0.051

0.045

1.000 3.000

0.349 2.291

0.167 2.087

0.119 2.506

0.109 2.633

1.000 3.000

0.187 0.084

0.064 0.020

0.040 0.011

0.036 0.009

4.000

2.640

2.254

2.625

2.742

4.000

0.271

0.084

0.051

0.045

1.000 3.000

0.230 1.561

0.088 1.133

0.057 1.166

0.051 1.175

1.000 3.000

0.187 0.084

0.064 0.020

0.040 0.011

0.036 0.009

4.000

1.791

1.221

1.223

1.226

4.000

0.271

0.084

0.051

0.045

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

C3 - R3

E je

1 2 3 4

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Camión de tres ejes con remolque de tres ejes

1 2 1 2

Camino C

Σ 1 2 3 4

1 2 1 2

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.7 18.9 10.5 18.9

4.0 4.5 2.0 3.0

54.0

13.5

5.1 16.8 9.3 16.8

4.0 4.5 2.0 3.0

48.0

13.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 22 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 1.000 2.000

0.387 2.741 1.698 2.741

0.197 2.786 2.787 2.786

0.144 3.626 3.628 3.626

0.133 3.897 3.899 3.897

1.000 2.000 1.000 2.000

0.126 0.028 0.009 0.005

0.036 0.003 0.001 0.000

0.021 0.002 0.000 0.000

0.018 0.001 0.000 0.000

6.000

7.567

8.556

11.024

11.826

6.000

0.168

0.040

0.023

0.019

1.000 2.000 1.000 2.000

0.278 2.115 1.325 2.115

0.117 1.725 1.700 1.725

0.079 1.969 1.934 1.969

0.072 2.041 2.002 2.041

1.000 2.000 1.000 2.000

0.126 0.028 0.009 0.005

0.036 0.003 0.001 0.000

0.021 0.002 0.000 0.000

0.018 0.001 0.000 0.000

6.000

5.833

5.267

5.951

6.156

6.000

0.168

0.040

0.023

0.019

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

C3 - R2

E je

1 2 3 4

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Camión de tres ejes con remolque de dos ejes

1 2 1 1

Camino C

Σ 1 2 3 4

1 2 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.8 19.0 10.6 10.6

4.0 4.5 2.0 2.0

46.0

12.5

5.2 17.0 9.4 9.4

4.0 4.5 2.0 2.0

41.0

12.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 18 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 1.000 1.000

0.407 2.772 1.730 1.730

0.213 2.845 2.894 2.894

0.158 3.726 3.810 3.810

0.147 4.011 4.107 4.107

1.000 2.000 1.000 1.000

0.126 0.028 0.009 0.009

0.036 0.003 0.001 0.001

0.021 0.002 0.000 0.000

0.018 0.001 0.000 0.000

5.000

6.639

8.846

11.504

12.372

5.000

0.172

0.041

0.023

0.019

1.000 2.000 1.000 1.000

0.295 2.173 1.355 1.355

0.128 1.811 1.777 1.777

0.088 2.095 2.045 2.045

0.080 2.178 2.124 2.124

1.000 2.000 1.000 1.000

0.126 0.028 0.009 0.009

0.036 0.003 0.001 0.001

0.021 0.002 0.000 0.000

0.018 0.001 0.000 0.000

5.000

5.178

5.493

6.273

6.506

5.000

0.172

0.041

0.023

0.019

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

C3

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Camión de tres ejes

1 2

Camino C

Σ 1 2

1 2

Camino D

Σ 1 2

1 2

Σ

Conjunto

1 2 3

( 10 llantas )

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 6.0 20.0

4.0 4.5

26.0

8.5

6.0 17.0

3.8 4.2

23.0

8.0

5.1 15.4

3.5 4.0

20.5

7.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8

5.8 5.8

5.4 5.4

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000

0.448 3.082

0.249 3.485

0.190 4.851

0.177 5.311

1.000 2.000

0.126 0.028

0.036 0.003

0.021 0.002

0.018 0.001

3.000

3.530

3.734

5.041

5.488

3.000

0.154

0.039

0.023

0.019

1.000 2.000

0.448 2.173

0.249 1.811

0.190 2.095

0.177 2.178

1.000 2.000

0.106 0.021

0.028 0.002

0.016 0.001

0.014 0.001

3.000

2.621

2.060

2.285

2.355

3.000

0.127

0.030

0.017

0.015

0.666 1.333

0.230 1.360

0.109 1.078

0.078 1.210

0.071 1.249

0.666 1.333

0.068 0.015

0.018 0.002

0.010 0.001

0.009 0.001

1.999

1.590

1.187

1.288

1.320

1.999

0.083

0.020

0.011

0.010

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

C2 - R2

E je

1 2 3 4

CONJUNTO

TIPO

Camino A

CAMINO

Camión de dos ejes con remolque de dos ejes

1 1 1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.7 10.6 10.6 10.6

3.5 3.0 2.0 2.0

37.5

10.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 14 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000 1.000 1.000

0.387 1.730 1.730 1.730

0.197 2.894 2.894 2.894

0.144 3.810 3.810 3.810

0.133 4.107 4.107 4.107

1.000 1.000 1.000 1.000

0.079 0.044 0.009 0.009

0.019 0.009 0.001 0.001

0.010 0.004 0.000 0.000

0.009 0.004 0.000 0.000

4.000

5.577

8.879

11.574

12.454

4.000

0.141

0.030

0.014

0.013

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

C2

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Camión de dos ejes

1 1

Camino C

Σ 1 2

1 1

Camino D

Σ 1 2

1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

( 6 llantas )

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 6.2 11.3

3.5 3.0

17.5

6.5

5.5 10.0

3.0 3.0

15.5

6.0

5.0 9.0

2.5 2.5

14.0

5.0

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8

5.8 5.8

5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000

0.491 1.953

0.290 3.725

0.226 5.291

0.212 5.827

1.000 1.000

0.079 0.044

0.019 0.009

0.010 0.004

0.009 0.004

2.000

2.444

4.015

5.517

6.039

2.000

0.123

0.028

0.014

0.013

1.000 1.000

0.349 1.541

0.167 2.290

0.119 2.820

0.109 2.983

1.000 1.000

0.044 0.044

0.009 0.009

0.004 0.004

0.004 0.004

2.000

1.890

2.457

2.939

3.092

2.000

0.088

0.018

0.008

0.008

1.000 1.000

0.261 1.234

0.106 1.483

0.071 1.630

0.064 1.672

1.000 1.000

0.022 0.022

0.003 0.003

0.002 0.002

0.001 0.001

2.000

1.495

1.589

1.701

1.736

2.000

0.044

0.006

0.004

0.002

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

B4

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A

CAMINO

Autobús de cuatro ejes

2 2

Camino B

Σ 1 2

2 2

Camino C

Σ 1 2

2 2

Σ

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 7.0 14.0

5.0 8.0

21.0

13.0

7.0 14.0

5.0 8.0

21.0

13.0

7.0 14.0

5.0 8.0

21.0

13.0

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.4 5.4

5.4 5.4

5.4 5.4

z = 15

z = 30

z = 60

z= 60

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 60

1.333 1.333

0.136 1.083

0.030 0.721

0.018 0.735

0.018 0.735

1.333 1.333

0.038 0.214

0.006 0.057

0.003 0.037

0.003 0.037

2.666

1.219

0.751

0.753

0.753

2.666

0.252

0.063

0.040

0.040

1.333 1.333

0.136 1.083

0.030 0.721

0.018 0.735

0.018 0.735

1.333 1.333

0.038 0.214

0.006 0.057

0.003 0.037

0.003 0.037

2.666

1.219

0.751

0.753

0.753

2.666

0.252

0.063

0.040

0.040

1.333 1.333

0.136 1.083

0.030 0.721

0.018 0.735

0.018 0.735

1.333 1.333

0.038 0.214

0.006 0.057

0.003 0.037

0.003 0.037

2.666

1.219

0.751

0.753

0.753

2.666

0.252

0.063

0.040

0.040

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Conjunto

1 2 3

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

B3

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A

CAMINO

Autobús de tres ejes

1 2

Camino B

Σ 1 2

1 2

Camino C

Σ 1 2

1 2

Σ

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.5 14.0

4.0 8.0

19.5

12.0

5.0 14.0

4.0 7.5

19.0

11.5

4.0 14.0

3.5 7.5

18.0

11.0

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.4 5.4

5.4 5.4

5.4 5.4

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

0.666 1.333

0.286 1.083

0.155 0.721

0.116 0.735

0.108 0.738

0.666 1.333

0.107 0.214

0.034 0.057

0.021 0.037

0.018 0.033

1.999

1.369

0.876

0.851

0.846

1.999

0.321

0.091

0.058

0.051

0.666 1.333

0.216 1.083

0.099 0.721

0.070 0.735

0.064 0.738

0.666 1.333

0.107 0.172

0.034 0.042

0.021 0.026

0.018 0.023

1.999

1.299

0.820

0.805

0.802

1.999

0.279

0.076

0.047

0.041

0.666 1.333

0.107 1.083

0.034 0.721

0.021 0.735

0.018 0.738

0.666 1.333

0.068 0.172

0.018 0.042

0.010 0.026

0.009 0.023

1.999

1.190

0.755

0.756

0.756

1.999

0.240

0.060

0.036

0.032

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Conjunto

1 2 3

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

B2

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A

CAMINO

Autobús de dos ejes

1 1

Camino B

Σ 1 2

1 1

Camino C

Σ 1 2

1 2

Σ

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.5 10.0

3.5 7.0

15.5

10.5

5.0 9.0

3.5 6.5

14.0

10.0

4.0 8.0

3.0 6.0

12.0

9.0

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8

5.8 5.8

5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 1.000

0.349 1.541

0.167 2.290

0.119 2.820

0.109 2.983

1.000 1.000

0.079 0.679

0.019 0.501

0.010 0.433

0.009 0.417

2.000

1.890

2.457

2.939

3.092

2.000

0.758

0.520

0.443

0.426

1.000 1.000

0.261 1.234

0.106 1.483

0.071 1.630

0.064 1.672

1.000 1.000

0.079 0.558

0.019 0.359

0.010 0.292

0.009 0.276

2.000

1.495

1.589

1.701

1.736

2.000

0.637

0.378

0.302

0.285

1.000 2.000

0.126 0.252

0.036 0.060

0.021 0.037

0.018 0.033

1.000 2.000

0.044 0.089

0.009 0.015

0.004 0.008

0.004 0.007

3.000

0.378

0.096

0.058

0.051

3.000

0.133

0.024

0.012

0.011

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Conjunto

1 2 3

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

A'2

E je

1 2

CONJUNTO

TIPO

Camino A,B,C,D

CAMINO

Camión ligero, con capacidad de carga hasta de 3 ton.

1 1

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 1.7 3.8

1.3 1.2

5.5

2.5

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 4.6 4.6

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

0.268 0.268

0.003 0.061

0.000 0.023

0.000 0.015

0.000 0.014

0.268 0.268

0.001 0.001

0.000 0.000

0.000 0.000

0.000 0.000

0.536

0.064

0.023

0.015

0.014

0.536

0.002

0.000

0.000

0.000

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994)

DETERMINACION DEL DAÑO UNITARIO DE DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS

T3 - S3

E je

1 2 3

CONJUNTO

TIPO

Camino A y B

CAMINO

Tractor de tres ejes con semiremolque de tres ejes.

1 2 3

Camino C

Σ 1 2

1 2 3

Σ

Conjunto

1 2 3

Peso, en ton Carga Vacio Máx. * 5.8 19.0 23.7

4.0 4.0 5.0

48.5

13.0

5.2 16.8 21.0

4.0 4.0 5.0

43.0

13.0

EJE SENCILLO EJE DOBLE EJE TRIPLE

( 22 llantas )

dm = Coeficiente daño bajo carga máxima

dv = Coeficiente de daño vacio

P, kg/cm2

z= 0 5.8 5.8 5.8

5.8 5.8 5.8

z = 15

z = 30

z = 60

z= 100

z= 0

z = 15

z= 30

z = 60

z= 100

1.000 2.000 3.000

0.407 2.772 2.748

0.213 2.845 2.819

0.158 3.726 3.683

0.147 4.011 3.962

1.000 2.000 3.000

0.126 0.017 0.011

0.036 0.002 0.002

0.021 0.001 0.001

0.018 0.001 0.001

6.000

5.927

5.877

7.567

8.120

6.000

0.154

0.040

0.023

0.020

1.000 2.000 3.000

0.295 2.115 2.036

0.128 1.725 1.724

0.088 1.969 1.968

0.080 2.041 2.039

1.000 2.000 3.000

0.126 0.017 0.011

0.036 0.002 0.002

0.021 0.001 0.001

0.018 0.001 0.001

6.000

4.446

3.577

4.025

4.160

6.000

0.154

0.040

0.023

0.020

( * ) Cargas Máximas de acuerdo al Reglamento sobre El Peso, Dimensiones y Capacidad de los Vehículos de Autotransporte que transitan en Caminos y Puentes de Jurisdicción Federal (DIARIO OFICIAL 26 enero 1994) Cargas vigentes a partir del 1 de noviembre de 1996 en adelante.

VRSz 2.5

3

3.5

4

5

6

7

8

9 10

12

15

17

20

45

50

60

70

80

90

z , espesor equivalente sobre la capa considerada, en cm

2

Fig. 12 Gráfica para diseño estructural con pavimento flexible, para un nivel de confianza de 0.9 Grafica para diseño estructural con pavimento flexible, para un nivel de confianza de 0.9

100 110 120

DETERMINACION DEL ESPESOR DE LOSA , POR EL METODO AASHTO PROYECTO : UBICACIÓN : No. Carriles de circulación (ambos sentidos)

Log (w ) = ZR . S0 + 7.35 Log (D+1) - 0.06 +

FECHA :

+ (4.22 - 0.32 Pt )

Log

S'c Cd

( D

0.75

- 1.132 )

DATOS ESAL's (carril proyecto) Módulo Elástico Módulo del concreto Módulo de Reacción combinado Desviación Estandar Desviación Normal Indice de Serv. Inicial Indice de Serv. Final Coef. Transf. De Carga Coef. De Drenaje Dif. Entre Indices de Servicio Inicial y Final

=

18,950,000 274,700 kg/cm2 2 36 kg/cm S' c = Ec=

3907552.56 512.093

lb/pulg2 lb/pulg2

kc = S0= Zr= Pi= Pf = J= Cd=

7.756 kg/cm3 280.268 0.35 -1.645 4.5 3 2.7 con guarnición integrada 1.05

lb/pulg3

∆PSI =

1.5

Espesor de Losa en cm.

35 30 25 20 15 10 10

100

1000

10000

100000

ESAL' s en MILES Ejes Equivalentes acumulados de 18,000 lb, en el carril y en la vida de proyecto

PRGM: CALCULO

INFORME DE ENSAYE DE CONCRETO ASFALTICO OBRA

ENSAYE No.

LOCALIZACION

FECHA DE RECIBO FECHA DEL INF.

MUESTREO

CLASE DE DEPOSITO MUESTREADO UBICACION DEL BANCO DE DONDE PROCEDE EL MATERIAL PETREO

PESO VOLUMETRICO SECO SUELTO

%

(1")

19.0

( 3/4 ")

12.5

( 1/2 " )

9.5

( 3/8 " )

6.3

( 1/4 " )

4.75

( No. 4 )

2.00

( No. 10 )

0.850

( No. 20 )

0..425

( No. 40 )

90 80 70

0.250

( No. 60 )

0.150

( No. 100 )

0.075

GRAFICA DE COMPOSICION GRANULOMETRICA DEL PROYECTO 100

25.0

DESGASTE

Kg / m 3

QUE PASA

( No. 200 )

QUE PASA

COMPOSICION

GRANULOMETRICA

MALLAS

60

40

50

30

% 20

% DE TRITURACION PART. ALARGADAS % PART. LAJEADAS

%

EQUIV. DE ARENA

%

10

MALLAS Núms. PESO ESPECIFICO RELATIVO

GRUESO ABSORCION % PESO ESPECIFICO RELATIVO

PESO ESPECIFICO RELATIVO APARENTE POR INMERSION EN CEMENTO ASF.

FINO ABSORCION %

CARACTERISTICAS DE LA MEZCLA

ADITIVO

USADO

CONTENIDO DE ASFALTO %

DEL

CARACTERISTICAS DEL ESPECIMEN

PROYECTO

CARACTERISTICAS DEL ASFALTO

ESPECIFICACION

P.E. kg/ m3

TIPO

MARCA

ESTABILIDAD, kg.

PENETRACION

TIPO

FLUJO, mm

VISCOSIDAD

CANTIDAD %

VACIOS

TEMP. RECOMENDADA

AFINIDAD

%

V. A. M. %

TEMP. DE APLICACION

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

EL LABORATORISTA

ARCHI: INFOR-CA

EL JEFE DE LABORATORIO

Vo.Bo.

25.0

19.0

12.5

9.5

6.3

4.75

2.00

0.850

0.425

0.250

CONTRACCION LINEAL

0.150

0 0.075

CARACTERISTICAS DEL MATERIAL PETREO

PARA USARSE EN

TRATAMIENTO PREVIO AL MUESTREO

%

DATOS DEL

( CIUDAD, CAMINO, TRAMO, KILOMETRO,ORIGEN DEL CADENAMIENTO, ETC. )

DESCRIPCION DEL MATERIAL

INFORME DE ENSAYE DE CONCRETO ASFALTICO PARA EL CONTROL DE OBRA ENSAYE No.

OBRA

FECHA DE RECIBO LOCALIZACION

FECHA DEL INF. ( CIUDAD, CAMINO, TRAMO, KILOMETRO,ORIGEN DEL CADENAMIENTO, ETC. )

MUESTREO

DATOS DEL

DESCRIPCION DEL MATERIAL

PARA USARSE EN

TRATAMIENTO PREVIO AL MUESTREO UBICACION Y RAZON SOCIAL DE LA PLANTA DE ASFALTO UBICACION DEL BANCO DE DONDE PROCEDE EL MATERIAL PETREO

VIAJE No. CONTROL

TENDIDO EN

PLACA CAMION

km

CAPACIDAD APROX.

A m3

km

CARRIL

TEMP. DE LA MEZCLA AL SALIR DE LA PLANTA

FRANJA °C

EN EL

FRENTE ° C

AL INICIAR LA COMPACTACION

°C

GRAFICA DE COMPOSICION GRANULOMETRICA 100 90 ( 1" )

19.0

( 3/4 " )

12.5

( 1/2 " )

9.5

( 3/8 " )

6.3

( 1/2 " )

4.75

( No..4 )

2.00

( No. 10 )

0.850

( No. 20 )

0.425

( No. 40 )

0.250

( No. 60 )

0.150

( No. 100 )

0.075

( No. 200 )

QUE PASA

DEL PROYECTO 80 70 QUE PASA

25.0

%

%

COMPOSICION

GRANULOMETRICA

CARACTERISTICAS DEL MATERIAL PETREO

MALLAS

60 50 40 30 20 10

MALLAS Núms.

CARACTERISTICAS DE LA MEZCLA

ADITIVO

USADO

CONTENIDO DE ASFALTO %

CARACTERISTICAS DEL ESPECIMEN

DEL PROYECTO

CARACTERISTICAS DEL ASFALTO

ESPECIFICACION

PESO VOL. kg/ m3

TIPO

MARCA

ESTABILIDAD, kg.

TIPO

FLUJO, mm

2-4

VISCOSIDAD

CANTIDAD %

VACIOS

3-5

TEMP. RECOMENDADA

14 MIN

TEMP. DE APLICACION

AFINIDAD

%

V. A. M. %

700 MIN

PENETRACION

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

EL LABORATORISTA

ARCHI: CTRL-ASF

EL JEFE DE LABORATORIO

Vo.Bo.

25.0

19.0

12.5

9.5

6.3

4.75

2.00

0.850

0.425

0.250

0.150

0.075

0

UBICACION Y CARACTERISTICAS DEL MATERIAL DE BANCO CARRETERA TRAMO SUB-TRAMO ORIGEN

DENOMINACION

PRESTAMO DE MATERIAL PARA

ESTRATO

UBICACION

No.

DIMENSIONES LARGO

m

ANCHO

m

ESPESOR

m

VOLUMEN APROBECHABLE

CROQUIS DE LOCALIZACION

ARCHI: BANCOS

m3

CLASIFICACION

S. C. T.

ESPESOR ( m)

COMPOSICION GRANULOMETRICA GRAVA %

MAT. QUE PASA MALLA No. 40 LL = % CL = %

ARENA

%

LP =

%

FINOS

%

IP =

%

EA =

%

COEFICIENTE DE VARIACION VOLUMETRICA

TRATAMIENTO PROBABLE

OBSERVACIONES :

90 %

95 %

100 %

BANDEADO

CLASIFICACION PRESUPUESTO A

B

C

INFORME DE ENSAYE DE MATERIALES TERRACERIA, SUB-BASE Y BASE

OBRA

ENSAYE No.

LOCALIZACION

FECHA

SONDEO No.

MUESTRA No.

PROFUNDIDAD

m.

DESCRIPCION LABORATORISTA

REVISO

GRANULOMETRIA MALLA

100

% QUE PASA

90

2" 1 1/2 "

80

1" 3/4 "

70

% QUE PASA

3/8 " No. 4 No. 10 No. 20 No. 40 No. 60 No. 100

60

50

40

30

No. 200 % DESPERDICIO

20

10

0 200

100

40

60

10

4

3/8" 1/2

3/4"

1"

1 1/2"

2"

PRUEBAS SOBRE MATERIAL QUE PASA LA MALLA No. 40

PRUEBAS EN MAT. MAYOR A 3/8 Absorción

20

%

Densidad

Límite líquido

%

Contracción lineal

%

Límite plástico

%

Equivalente de Arena

%

Indice Plastico

%

CLASIFICACION

CARACTERISTICAS DEL MATERIAL

PRUEBA PROCTOR PVS máx

PVSS

kg / m3

VALOR

RELATIVO Método

DE

w

PRUEBA PORTER kg / m3 %

óptima

PVS máx

w

kg / m3 %

óptima

SOPORTE % de compactación

w

Expansión, %

de prueba, %

VRS,

%

CARACTERISTICAS DEL MATERIAL EN EL LUGAR P VOL. SECO

kg / m3

w

%

P VOL. HUMEDO

kg / m3

COMPACTACION

%

OBSERVACIONES

ARCHI: LAB-MATE

VRS

%