ÓRGANO OFICIAL DE LA ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE VÍAS TERRESTRES A.C. ISSN 2448-5292 viasterrestres.mx
AÑO 15 #90 JULIO AGOSTO 2024
VÍAS TERRESTRES
CONTENIDO
EDITORIAL
Manuel Zárate Aquino
CHARLA CON COLOR
El Ing. Arturo Manuel Monforte Ocampo en entrevista con el Ing. Salvador Fernández Ayala, Presidente de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC
BARRERAS DE PROTECCIÓN EN CARRETERAS Y VÍAS URBANAS.
ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-037-SCT2-2020
Martín Olvera Corona
EL ESPACIO AÉREO EN LA ZONA METROPOLITANA DEL VALLE DE MÉXICO
José Clemente Arciga Marroquín
CURIOSIDADES MATEMÁTICAS
PROPUESTA DE ACCIONES PARA ASEGURAR LA CALIDAD DE TERRACERÍAS Y PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN LAS OBRAS A CARGO DE LA SICT
Gabriel Gutiérrez Rocha
ESTABILIZACIÓN DE LADERAS Y TALUDES ROCOSOS
Rafael Morales y Monroy QUINTA PARTE
ALGUNAS IDEAS PARA EL DESARROLLO DE LA INFRAESTRUCTURA CARRETERA QUE REQUIERE MÉXICO Óscar de Buen Richkarday
EN RUTA HACIA NUESTRO 50 ANIVERSARIO UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS
BITÁCORA
VII SEMINARIO INTERNACIONAL DE PUENTES XXIV REUNIÓN NACIONAL DE VÍAS TERRESTRES
VÍAS TERRESTRES
AÑO 15 No 90, JULIO-AGOSTO 2024
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CONSEJO EDITORIAL DE LA REVISTA
Presidente
Salvador Fernández Ayala
Director General
Arturo Manuel Monforte Ocampo
Subdirector
Amado de Jesús Athié Rubio
Consejeros
Amado de Jesús Athié Rubio
Demetrio Galíndez López
Jorge de la Madrid Virgen
José Mario Enríquez Garza
Manuel Zárate Aquino
Miguel Ángel Vergara Sánchez
Óscar Enrique Martínez Jurado
Verónica Flores Déleon
Carlos Alberto Correa Herrejón
Martín Olvera Corona
VÍAS TERRESTRES
AÑO 15 No 90, JULIO-AGOSTO 2024
VÍAS TERRESTRES es una publicación bimestral editada por la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C. Camino a Santa Teresa No. 187, Col. Parques del Pedregal, Alcaldía Tlalpan, C.P. 14010, CDMX. México. Tel. 55.7678.6760.
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Editor responsable: Arturo Manuel Monforte Ocampo. Reserva de derechos al uso exclusivo 04-2022-050213421100-102, ISSN: 2448-5292 , ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Licitud de título: 14708, Licitud de contenido: 12881, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso en trámite. Impresa por: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V., Quetzal No. 1 Int. 1, El Rosedal, Alcaldía Coyoacán, 04330 CDMX, México. Este número se terminó de imprimir el 30 de junio con un tiraje de 1000 ejemplares.
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Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C.
XXV MESA DIRECTIVA
Presidente
Salvador Fernández Ayala
Vicepresidentes
Juan José Orozco y Orozco
Martha Vélez Xaxalpa
José Jorge López Urtusuástegui
Secretario
Carlos Alberto Correa Herrejón
Prosecretario
Franco Reyes Severiano Tesorera
Verónica Flores Déleon
Subtesorero
Alberto Patrón Solares
Vocales
Juan Manuel Mares Reyes
Manuel Eduardo Gómez Parra
Carlota Andrade Díaz
José Cruz Alférez Ortega
Agustín Melo Jiménez
Sergio Serment Moreno
Verónica Arias Espejel
Eduardo Lee Sainz
Héctor Luna Millán
Gerente Administrativo
Cinthia Janeth Méndez Soto
DELEGACIONES ESTATALES
Presidentes estatales
Aguascalientes, Gregorio Ledezma Quirarte
Baja California, Sergio Barranco Espinoza
Baja California Sur, Jorge Mejía Verdugo
Campeche, Eduardo Juan Guerrero Valdéz
Chiapas, Janette Cosmes Vásquez
Chihuahua, Leonel Barrientos Juárez Coahuila, Ernesto Cepeda Aldape
Colima, Jesús Javier Castillo Quevedo
Durango, Sotero Soto Mejorado
Estado de México, José Rodolfo Martínez Rodríguez
Guanajuato, Dalia Eréndira Mendoza Puga
Guerrero, Ricardo Alarcón Abarca
Hidalgo, Julio César Rosas Juárez Jalisco, Sonia Alvarado Cardiel
Michoacán, Carlos Ernesto Pérez Cárdenas
Morelos, Óscar Rigoberto Coello Domínguez
Nayarit, Marco Antonio Figueroa Quiñones
Nuevo León, Blanca Estela Aburto García
Oaxaca, Esteban Rutilio Sánchez Jacinto
Puebla, Manuel Romero Moncada
Querétaro, Juan Antonio Flores Rosas
Quintana Roo, Yolanda del Carmen Basulto May
San Luis Potosí, Jaime Jesús López Carrillo
Sinaloa, Saúl Soto Sánchez
Sonora, Rafael Luis Zambrano Sotelo
Tabasco, José Alfredo Martínez Mireles
Tamaulipas, Luis Alfonso De la Garza Vela
Tlaxcala, Juana Torres Castillo
Veracruz, Luis Antonio Posada Flores
Yucatán, José Antonio Morales Greene
Zacatecas, Jorge Isidoro Cardoza López
VÍAS TERRESTRES 90 JULIO-AGOSTO 2024
En el año 2018 tuve la oportunidad de escribir la carta editorial de nuestra prestigiosa revista. Leyéndola ahora, considero que estamos presenciando un momento similar al de hace seis años: un cambio de gobierno. Algunos de los conceptos expresados en aquella ocasión continúan vigentes, si bien algunos otros se han modificado y otros más han surgido.
Si tomamos en cuenta el crecimiento demográfico, la exigencia y la necesidad de obtener un mejor nivel de calidad de vida y un mayor crecimiento económico, entre otros, resalta la necesidad de una más amplia participación de la ingeniería —en general— y de la ingeniería de las vías terrestres —en particular—, pues no hay que olvidar que a éstas se les considera la infraestructura de las infraestructuras y que estamos ante el actual escenario de globalización, alta competitividad, respeto al medioambiente y aprovechamiento inteligente de los recursos disponibles.
En tal orden de ideas, es fundamental que en el nuevo gabinete de gobierno se designe a personalidades conocedoras de la importancia de los cargos que se les asignarán, y en especial al titular de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes (SICT).
Sabemos muy bien que en nuestro gremio hay profesionistas muy capaces y distinguidos por su profesionalismo y —seguramente— la SICT estará bajo la dirección de un profesionista que sepa la importancia de su cargo. En este sentido, recibirá la confianza y el apoyo de la AMIVTAC para colaborar en el necesario y merecido desarrollo de nuestro país.
Es menester fortalecer y engrandecer a nuestro gremio, como ha sido la idea fundamental de la AMIVTAC, mediante la realización de conferencias, cursos, seminarios, mesas redondas, congresos, y, además, tener el contacto y la incorporación de los jóvenes que estudian y se preparan en esta especialidad, para conocer las nuevas tecnologías, nuevos materiales, nuevos equipos, con objeto de que estén preparados para enfrentar los diferentes escenarios que se presentarán en el futuro, recordando que las vías terrestres son consideradas como obras de ingeniería muy complicadas, por su alto grado de complejidad y de incertidumbre.
Por lo tanto, es conveniente participar con las Instituciones de Educación Superior, con el objeto de que los planes de estudio sean actualizados y correspondan al perfil de profesionistas que requieren las empresas e instituciones y hacerse presente en los centros de educación continua para la reafirmación de conceptos, actualización y capacitación de los especialistas en vías terrestres y, asimismo, tener la oportunidad de colaborar en la conformación del Plan de Desarrollo Nacional que prepare la nueva Administración.
No cabe duda que nuestro deber y obligación de participar, como siempre, está vigente y es para engrandecer a nuestro país.
Ing. Manuel Zárate Aquino Presidente de la XVII Mesa Directiva
CHARLA CON COLOR
ING. ARTURO M. MONFORTE OCAMPO
EL ING. ARTURO MONFORTE OCAMPO EN ENTREVISTA CON EL ING. SALVADOR FERNÁNDEZ AYALA, PRESIDENTE DE LA
XXV MESA DIRECTIVA DE LA AMIVTAC
Salvador Fernández Ayala (SFA). Muy buenos días, distinguida comunidad de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres (AMIVTAC), en estos momentos me encuentro con el Ingeniero Arturo Manuel Monforte Ocampo, socio presidente de la XIV Mesa Directiva de la AMIVTAC, a quien entrevistamos para la sección Charla con color de nuestra revista Vías Terrestres No. 90, bienvenido, ingeniero Monforte. Arturo Manuel Monforte Ocampo (AMO). Muchas gracias, Salvador.
SFA. Para comenzar, me gustaría preguntarle, ¿cómo fueron sus inicios como asociado de la AMIVTAC?
AMO. Recuerdo que a mediados de los años setenta, me fue a ver a mi oficina el Ing. Francisco Jiménez Zúñiga, compañero mío de la decimosegunda generación de la Especialidad de Vías Terrestres en la UNAM y me invitó para ir a entregarle un reconocimiento al Ing. Alfonso Rico Rodríguez, de quien yo era subordinado en el Departamento de Proyectos y Laboratorios de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (ahora SICT), por una conferencia que dictó en algún evento de la Asociación.
Ya había escuchado acerca de la fundación de la AMIVTAC, y en ese momento que me fue a ver el Ing. Jiménez decidí afiliarme a la Asociación; eran
finales del año setenta y cuatro o principios del setenta y cinco. Varios años después, el Ing. Cedric Iván Escalante Sauri me invitó para ser su Secretario en la VIII Mesa Directiva de nuestra Asociación, lo cual acepté muy gustosamente. Así fueron mis inicios en la AMIVTAC.
SFA. Muy interesante. Como usted sabe, Ing. Arturo Monforte, este año 2024 celebramos el quincuagésimo aniversario de la creación de la AMIVTAC. En estas cinco décadas, ¿cuál considera usted que ha sido la mayor fortaleza que ha hecho crecer a nuestra gran comunidad?
AMO. Definitivamente, la fortaleza son los agremiados, nuestros socios, nuestros amigos, tanto de las delegaciones estatales como de la Ciudad de México, creo que son la gran fortaleza del gremio, son muy atentos, siempre acuden a las convocatorias que manda la Asociación para cursos, reuniones, seminarios, etc., y asisten con mucho gusto y participan, te consta, hemos visto en reuniones nacionales y seminarios internacionales, un viernes a las dos de la tarde, que el auditorio está lleno porque hay mucho interés, quieren capacitarse, quieren actualizarse. Creo que esa es la mayor fortaleza de nuestra Asociación y a mí me emociona mucho ver esa
participación de los agremiados, y cada vez, notoriamente, crece más. Esa es la mayor fortaleza.
SFA. Muy de acuerdo con usted, ingeniero, porque realmente los integrantes de nuestro gran gremio han sido grandes funcionarios y empresarios, eso dice mucho que somos una gran Asociación y que su mayor riqueza es efectivamente sus agremiados. Ing. Arturo Monforte, siendo Presidente Nacional de la AMIVTAC en la XIV Mesa Directiva, ¿qué le dejó más satisfacción durante su gestión?
AMO. Me entregaron la Mesa en números rojos, y la Asociación estaba casi muerta, no habíamos tenido eventos por lo menos un año antes de tomar el cargo; entonces, nos dimos a la tarea de organizar cursos, reuniones, todo lo que nos pudiera hacer cumplir con los objetivos de la AMIVTAC, que son promover y difundir el conocimiento de la ingeniería de vías terrestres, así como incentivar el desarrollo profesional de nuestros agremiados; además, los cursos nos permitieron reunir recursos para tener un buen respaldo para la Asociación. Fue así como logramos dejar a la siguiente mesa directiva, hace veintidós años, un millón y medio de pesos.
En la reunión nacional que organizamos como XIV Mesa Directiva en Acapulco, estuvo presente el Ing. Rodolfo Félix Valdés, quien era Asociado de Honor de la AMIVTAC, y que había sido Secretario de Comunicaciones y Transportes, Gobernador de Sonora, Premio Nacional de Ingeniería y también Premio Nacional de Ingeniería Civil. En su intervención dijo, entre otras cosas (perdón por la inmodestia): “le agradezco al Ing. Monforte que haya resucitado a la AMIVTAC”, y claro, eso me llena de orgullo, y —por supuesto— no fue solo Monforte, fue todo el gremio y la XIV Mesa Directiva, toda ella, participó mucho. También recuerdo con gran satisfacción que suscribimos un convenio con la Facultad de Ingeniería de la UNAM, para promover el desarrollo de las vías terrestres, acudimos a dar pláticas a los estudiantes a CU, fueron varios integrantes de mi mesa directiva, otros compañeros, y promovimos que durante tres a cuatro semanas, algunos estudiantes estuvieran en las obras, no a visitarlas por unas horas, sino a trabajar, gestionamos con las empresas constructoras que los acogieran para trabajar con ellos y así fue, apoyaron estas empresas a los jóvenes con hospedaje y alimentación. Posteriormente, hicimos una reunión de evaluación con la UNAM; los empresarios expresaron que estaban muy satisfechos con el trabajo que habían realizado los estudiantes, porque ya tenían
conocimientos de ingeniería civil; por su parte, los jóvenes estaban muy contentos de haber trabajado, de haber aprendido, y que iban a tener seguramente un mejor aprovechamiento en lo que les restaba de la carrera.
SFA. Muy buen relato, estimado ingeniero. Durante estas décadas que han pasado, la infraestructura del transporte en México ha crecido sin lugar a duda, para bien del desarrollo económico y social del país; de las obras de vías terrestres que usted ha visualizado en este tiempo, ¿cuáles considera que han impulsado de manera importante la movilidad de transporte?
AMO. Bueno, tendríamos que remontarnos a principios del siglo veinte en que, como sabemos, el principal modo de transporte era el ferrocarril; ya en los años veinte y treinta, cuando se creó la Comisión Nacional de Caminos, que junto con la SCOP, que ya existía, empezaron a construir carreteras importantes en todo el país. Ya en los años cuarenta y cincuenta se empezaron a modernizar algunas carreteras, por ejemplo, la México-Acapulco; tuvo México en ese tiempo la primera carretera de peaje: la MéxicoCuernavaca. También se inició la construcción de Amacuzac-Iguala y se pavimentó prácticamente toda la carretera Panamericana, desde Ciudad Juárez hasta el Ocotal, Chis. En los sesenta y setenta se construyeron las nuevas autopistas, como la MéxicoQuerétaro, la México-Puebla, la Tijuana-Ensenada; también se construyeron puentes que sustituyeron los chalanes con los que había que cruzar ríos grandes como el Coatzacoalcos, el Tuxpan, el Pánuco y otros. Ya en los ochenta y noventa se llevó a cabo el programa de autopistas en el país, operadas por CAPUFE y por empresas privadas, así como por algunas entidades federativas; más recientemente, se ha desarrollado plenamente la red, se abrió el programa de los ejes de transporte, también se construyó el Libramiento Norte de la Ciudad de México, las autopistas Monterrey–Saltillo, Morelia–Salamanca, Amozoc–Perote–Xalapa, los libramientos de Cuernavaca, de Guadalajara, el Macrolibramiento de Querétaro. Todas estas vialidades permiten mover grandes volúmenes y tonelajes de carga sin tener que pasar por las manchas urbanas.
SFA. Ing. Arturo Monforte, usted es un integrante importante de nuestro Comité Técnico de Puentes, es un especialista en hidráulica y maestro, ¿por qué le dio el gusto en esa especialidad de la hidrología? AMO. Tal vez porque me llamó mucho la atención conocer arroyos y ríos que en mi tierra, Yucatán, no
existían, antes de salir de mi tierra no sabía qué era un río, en Yucatán no hay uno solo, es zona kárstica, todo lo que llueve se infiltra; de ahí que cuando vine a la Ciudad de México a estudiar la especialidad en vías terrestres, me llamó mucho la atención la hidráulica, llevamos la materia de drenaje y unos años después decidí cursar la maestría en hidráulica, y me metí de lleno a la cuestión de hidrología, hidráulica fluvial y drenaje carretero. Esa es la razón.
SFA. Muy interesante la anécdota. Finalmente, denos un mensaje, por favor, a nuestra gran comunidad de la AMIVTAC.
AMO. Como lo comenté, a mí me da muchísimo gusto, me emociona mucho ver la participación de nuestros socios, les pido que sigan acudiendo a las convocatorias que hace la AMIVTAC para todos sus eventos, que estudien, que hagan un esfuerzo adicional, ya he mencionado que participan muchísimo, que sigan estudiando por su cuenta, es muy satis-
factorio y benéfico, con ello se recuerdan conceptos de ingeniería, se aprenden cosas nuevas. Me emociona también recordar lo que nuestro gran amigo, el Ing. Froylán Vargas Gómez, que fue Subsecretario de Infraestructura, dijo una vez en un evento: “la palabra AMIVTAC es la que más se parece a la palabra AMISTAD”; desde entonces, cada vez que tengo oportunidad lo repito y creo que la AMIVTAC aún sigue siendo un gremio de amigos, a pesar de su gran crecimiento, creo que la AMIVTAC es un gremio romántico y que pronto, aparte del Colegio de Ingenieros Civiles de México, será la Asociación de Ingenieros Civiles más importante y más influyente del país.
SFA. Efectivamente, estoy de acuerdo con usted, mi estimado ingeniero. Muchas gracias por la oportunidad de hacer esta entrevista, le agradezco mucho su valioso tiempo y estamos aquí a la orden.
AMO. Igualmente, gracias Salvador.
DE LA ENTREVISTA AQUÍ →
VIDEO
BARRERAS DE PROTECCIÓN EN CARRETERAS Y VÍAS URBANAS.
ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-037-SCT2-2020
MARTÍN OLVERA CORONA
Ingeniero Civil con maestría en Ingeniería de Tránsito y Transporte por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Jefe de la Unidad General de Servicios Técnicos Centro SICT Chiapas
INTRODUCCIÓN
El 21 de mayo del 2021 entró en vigor la actualización de esta NOM, que es de aplicación obligatoria en carreteras federales, estatales y municipales, así como en vías urbanas, incluyendo aquellas que están concesionadas. En esta actualización se incluyen los parapetos de puentes del tipo rígido, ya sea como defensas de acero y barreras monolíticas o modulares de concreto. Además de la definición de los términos nivel de contención y nivel de prueba, se modifica la distancia máxima de conexión entre dos sistemas de barreras de protección e incrementan masas de vehículos, a mayores velocidades y ángulos de impacto.
Asimismo, la actualización establece que la Dirección General de Servicios Técnicos de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes es la responsable de reconocer los laboratorios que certifican las barreras de protección; se actualizan los procedimientos recomendados para evaluar el desempeño de seguridad de dispositivos viales. El reporte 350 de 1993 se reemplaza por el Manual For Assessing Safety Hardware (MASH) en sus versiones 2009 y 2016, como nuevas guías de prueba y evalua-
ción de resultados. También permanece la aplicación del Roadside Design Guide como un manual con generalidades para diseñar, proyectar y colocar dispositivos viales.
Adicionalmente, la actualización proporciona una liga electrónica del portal https://safety.fhwa.dot.gov/ roadway_dept/countermeasures/reduce_crash_severity/, que contiene la relación de aquellas barreras de protección aprobadas por la Federal Highway Administration, (FIGURA 1).
Fuente: Elaboración propia.
Barreras de protección actualización
NOD-4.1
NOD-4.2
NOD-4.3
FIGURA 1. Clasificación de barreras de protección, lo nuevo y documentos soporte (cambios).
DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SEGURIDAD VIAL, ¿QUÉ ES UNA CARRETERA IDEAL?
En México, los estudios y el proyecto están en función del tipo de carretera (ET y A, B, C, D, E) y del tipo de terreno (montañoso, lomerío y plano); con ello se establece la velocidad y el vehículo de proyecto que direccionan los alineamientos vertical, horizontal y transversal de la corona del camino, pues la seguridad se brinda mejor cuando se mantiene a los automovilistas en la calzada. Sin embargo, para los casos en que un conductor se sale de la carretera, es conveniente contar con una zona lateral despejada tan amplia que permita tomar nuevamente el control en condiciones seguras, es decir, que el área adyacente a la calzada esté libre de peligros u obstáculos laterales, con taludes 4:1 (horizontal: vertical) o mayores (4.5:1, 5:1, y 6:1), que cuente con drenes y cunetas traspasables. A esto podríamos denominar carretera ideal. En las carreteras de México no siempre es posible contar con una zona lateral despejada, por lo que hay que recurrir a un sistema para contener y redireccionar un vehículo que por cualquier razón abandone la calzada de circulación de forma no controlada, y evitar que impacte con un objeto fijo, caiga por un borde del terraplén o choque frontalmente con un vehículo en sentido contrario. No hay que olvidar que la barrera en sí constituye un elemento de riesgo. Se deben instalar sistemas de contención siempre que el accidente que se pueda producir sea más grave que el impacto contra el propio sistema de contención.
La mayoría de las muertes y lesiones graves por accidentes viales son causadas por colisiones frontales o por conductores que se salen de la carretera y chocan con árboles, postes o cualquier obstáculo localizado dentro de la zona aledaña a la corona del camino. No existe un sistema de barreras ideal, capaz de contener y redireccionar toda clase de vehículos a cualquier velocidad y bajo cualquier condición de instalación; no obstante, es importante que los sistemas existentes se encuentren siempre debidamente instalados. El objetivo de la NOM037-SCT2-2020 es, precisamente, establecer los criterios generales a considerar para el diseño y colocación de barreras de protección y parapetos de puentes.
¿QUÉ HACER CUANDO CARRETERAS EN OPERACIÓN NO CUENTAN CON UNA ZONA LATERAL NECESARIA (ZLN)?
Cuando se tienen zonas laterales con ancho restringido y no es posible la implantación de una zona despejada, el proceso de tratamiento de dicha zona se limita a la mitigación de los riesgos generados por elementos peligrosos localizados dentro de ella, y está integrado por el desarrollo de los tres pasos siguientes:
1) Determinación del ancho de una potencial zona lateral necesaria (ZLN) El primer paso es determinar el ancho de la ZLN, teniendo en cuenta las condiciones operativas del tramo, como la velocidad y el TDPA, y asumiendo una pendiente del talud de (1V:4H), lo que nos dará el ancho en tangente. Posteriormente, con el radio de la curva y la velocidad, definimos el factor para obtener en las curvas el ancho de la ZLN, tal como se indica en la FIGURA 2
Ejemplo de aplicación: TDPA 5000 vehículos Talud 4:1 velocidad 80 km/h curva (radio de 500m)
km/ h 9.0 x 1.2 = 10.8 zona despejada
FIGURA 2. Cálculo del ancho requerido tanto en tangente como en curva de una ZLN con base en Roadside Design Guide. Fuente: Elaboración propia. T alud de terraplén (horizontal:v ertical)
(km/h)
de zona despejada (m)
2) Identificación de los elementos peligrosos en el ancho de la ZLN
El segundo paso es identificar los elementos potencialmente peligrosos (EPP) alojados en ese ancho imaginario estimado en el paso uno, para posteriormente elegir la opción de atenuación recomendable. Los EPP se pueden clasificar en tres grupos: taludes (3H:1V) o menores, obstáculos en la zona lateral y cuerpos de agua permanentes.
A. Taludes (3H:1V) o menores. Si un vehículo se sale de la calzada cuando el conductor pierde el control del automotor y se encuentra con un talud de terraplén de pendiente no traspasable de (3H:1V) o menor, se puede producir un siniestro de tránsito por volcamiento.
B. Obstáculos en la zona lateral. Existen dos clases de obstáculos según su continuidad a lo largo de la zona lateral: los elementos continuos, que son todos aquellos peligros que se presentan en la zona lateral de la carretera, paralelos a la calzada en una longitud considerable, y los elementos discontinuos, aquellos peligros que se presentan de manera puntual a lo largo de la carretera, en los costados.
C. Cuerpos de agua cerca del carril de circulación. Un vehículo que se salga de la carretera y se precipite en un cuerpo de agua pierde toda posibilidad de redireccionarse y movilizarse por sus propios medios, lo más probable es que se vuelque o se hunda. Además de las lesiones que pueden sufrir los ocupantes por el volcamiento y el impacto contra el agua, se corre el riesgo de ahogamiento.
TABLA 1. Guía para colocar barreras de orilla de corona (OD-4.1) por obstáculos laterales. [1]
Obstáculo lateral
Pilas, columnas, estribos u otros elementos estructurales que representen peligro.
Obras menores de drenaje y muros cabezales.
Recomendación
Colocar barreras de orilla de corona.
Cuando su tamaño, forma o ubicación representen peligro, colocar barreras de orilla de corona.
Obras de drenaje longitudinal. Cuando sea probable traspasarlas y eso represente peligro, colocar barreras de orilla de corona.
Taludes sin irregularidades. Generalmente, no se requieren barreras de orilla de corona.
Taludes con irregularidades. Cuando sea probable que los vehículos impacten contra las irregularidades, colocar barreras de orilla de corona.
Muros de contención.
Estructuras de señalamiento elevado y de iluminación.
Postes de servicios públicos y de semáforos.
Cuando la forma y ubicación de un muro de contención sea tal que represente un peligro, colocar barreras de orilla de corona.
Colocar barreras de orilla de corona.
De acuerdo con las características del lugar y del tránsito, colocar barreras de orilla de corona.
Árboles. Cuando sea probable que los vehículos impacten contra árboles con troncos de diámetro mayor de diez (10) centímetros, colocar barreras de orilla de corona.
Rocas con una magnitud tal que el costo de removerlas sea significativo.
Cuando sea probable que los vehículos impacten contra tales rocas, colocar barreras de orilla de corona.
Cuerpos de agua permanentes. Cuando su ubicación y profundidad representen peligro, colocar barreras de orilla de corona.
[1] Fuente: Roadside Design Guide AASHTO, Estados Unidos de América, 2011. Fuente: NOM-037-SCT2-2020.
3) Tratamientos y diseño de las soluciones Para cada obstáculo identificado en el paso 2, ubicado dentro de la ZLN del paso 1, se deberán proponer cuando menos dos soluciones o tratamientos, a fin de evaluar sus costos, que pueden variar desde muy altos, como dotar de una ZLN con un talud 4H:1V o mayor, hasta los más económicos, como centrarse en eliminar o reubicar el obstáculo. A veces, la eliminación o reubicación de un obstáculo no es factible debido a su naturaleza y propósito.
Por otra parte, la instalación de postes de sección fusible, deformables o traspasables puede ser costosa y generar problemas de seguridad secundarios. La instalación de barreras de protección en los márgenes de la carretera representa un obstáculo adicional, por lo que su uso no se recomienda a menos que sea necesario. En ese caso, será conveniente determinar el tipo de dispositivo y su disposición en el campo. Cualquier otra medida de mitigación del riesgo es siempre preferible a la instalación de un sistema de contención vehicular.
En general, las estrategias para los tratamientos y diseño de soluciones, preferentemente, seguirán este orden de importancia:
A. Remover o eliminar los obstáculos.
B. Modificar el obstáculo.
C. Reubicar el obstáculo fuera del ancho de la ZLN.
D. Colocar un sistema de contención vial.
E. Delinear el obstáculo.
SISTEMA DE CONTENCIÓN
Son dispositivos diseñados para minimizar la severidad de los
accidentes causados por la salida de un vehículo de la carretera. Su objetivo es proteger tanto a los ocupantes del vehículo como a otros usuarios de la carretera y a individuos cercanos. En lugar de permitir que el vehículo colisione con un obstáculo, el dispositivo pretende controlar el impacto al redirigirlo hacia sí mismo. Por lo tanto, su principal función no es prevenir los accidentes de salida de la vía, sino mitigar su gravedad. La NOM-037-SCT2-2020 clasifica los sistemas de contención en cinco grupos: El primero es una barrera de orilla de corona OD-4.1, y se coloca donde exista el riesgo de que ocurra un accidente que pueda ocasionar muertos o lesionados graves, cuando algún vehículo salga del camino en caso de
que el conductor pierda su control, ya sea por la altura e inclinación excesiva de los taludes de terraplenes (FIGURA 3), o por la existencia de una curva horizontal o la cercanía de obstáculos laterales. También se utilizan para proteger a peatones o ciclistas que convivan con el tránsito vehicular.
El segundo grupo son barreras separadoras OD-4.2, que se instalan para proteger los flujos vehiculares del sentido opuesto en carreteras multicarril (más de un carril por sentido de circulación), es decir, tienen como propósito impedir que algún vehículo abandone su carril e invada el otro. Podría evitarse su colocación si la faja separadora o camellón tuviera un ancho mayor a diez metros.
En caso de que se requiera conectar dos barreras con niveles de contención o deflexiones dinámicas diferentes, es decir, pasar de un sistema flexible o semirrígido a un sistema rígido, la barrera que se debe instalar pertenece al tercer grupo, que es la de transición OD-4.3, y su función principal es proveer un cambio gradual de rigidez.
se
0 3 6 9 12 15 18
(m)
3. Criterio para definir si se requiere la instalación de una barrera en función del talud y altura del terraplén.
Fuente: NOM-037-SCT2-2020.
Por otra parte, si se requiere proteger y reforzar el extremo de la barrera o disminuir el peligro que representa para los ocupantes de un vehículo el impacto en el extremo inicial de la barrera e impedir que penetre en el vehículo, será conveniente instalar el cuarto grupo de barreras, que son las secciones extremas OD-4.4. Por último, si la intención es contener y redireccionar a los vehículos sin control en el segmento de un puente o estructura similar, se deberá instalar el quinto grupo, que corresponde a dispositivos de seguridad rígidos como los parapetos OD-4.5, (FIGURA 4).
Fuente: Elaboración propia.
FIGURA
FIGURA 4. Localización de los cinco tipos de barreras de protección.
Una característica principal de los dispositivos que forman el sistema de contención es la deflexión dinámica, que es el máximo desplazamiento lateral de la barrera donde ocurre el impacto y define tres tipos de barrera: flexible, semirrígida y rígida, como se observa en la FIGURA 5 . En esta, la W representa el ancho de trabajo como la distancia entre el paramento exterior de la barrera o elemento de contención y la máxima posición alcanzada por cualquier parte principal del sistema o por el vehículo durante el impacto.
de acción línea de acción
A la capacidad de la barrera de absorber parcialmente la energía de impacto de un vehículo, manteniendo una adecuada deformación, desaceleración y redireccionamiento del vehículo, se le conoce como nivel de contención. Este parámetro define el nivel de prueba que la barrera debe resistir por las condiciones de impacto tanto de velocidad como de su ángulo de aproximación o impacto, y el tipo de vehículo de prueba varía en tamaño y masa (TABLA 2).
línea de acción línea de acción
FLEXIBLES
(deflexión de 1.5 a 3.5m)
SEMIRRÍGIDAS
(deflexión de 0.5 a 1.5)
RÍGIDAS
(deflexión 0 a 0 7m)
Fuente: Elaboración propia.
de prueba, velocidad y ángulo de impacto por tipo de vehículo para cada nivel de contención.
[1] Según el Manual for Assessing Safety Hardware (MASH), American Association of State Highway and Transportation Officials, Estados Unidos de América, 2009 y 2016.
[2] Las condiciones que han de satisfacer para cada nivel de prueba son: a. La barrera o parapeto, dentro de su deflexión dinámica, debe contener y redireccionar al vehículo sin que éste la penetre ni la cruce por arriba o por abajo; los elementos, fragmentos u otros residuos de la barrera o del vehículo no deben penetrar a su cabina o generar algún tipo de peligro a otros vehículos y peatones; la cabina del vehículo no debe presentar deformaciones que representen riesgos para sus ocupantes; el tanque de combustible debe permanecer intacto y sin punzonamientos. Los vehículos con masas de 1100 y 2270 kg, durante el impacto y su salida, no deben presentar giros respecto a sus ejes longitudinal y transversal, que puedan ocasionar su volcamiento. La velocidad de impacto de los ocupantes de vehículos con masas de 1100 y 2270 kg debe ser como máximo de 4.9 m/s en la dirección frontal, y la resultante de las velocidades frontal y lateral no debe exceder de 12.2 m/s, con una desaceleración no mayor a 201 m/s. b. Es preferible, aunque no esencial, que los vehículos con masa de 10 000 kg o más, no vuelquen durante el impacto y su salida.
En el subtramo donde se emplazarán las barreras de orilla de corona o separadoras de sentidos de circulación (OD-4.1 y OD-4.2), su nivel de contención mínimo se establecerá en función de la velocidad de
Fuente: NOM-037-SCT2-2020.
operación y del tránsito diario promedio anual (TDPA) que se esperan en los siguientes cinco (5) años, tal como se muestra en la TABLA 3.
FIGURA 5. Clasificación en función de la deflexión dinámica.
TABLA 2. Nivel
TABLA 3. Nivel de contención mínimo en función de la velocidad de operación y tránsito diario promedio anual (TDPA).
Velocidad de operación km/h
Nivel de contención (NC)[1] mínimo de la barrera o parapeto [6]
Caminos de dos carriles, uno por sentido de circulación
Tránsito diario promedio anual (TDPA)
[1] NC = Niveles de contención asociados directamente con los que presenta la Tabla 2.
Caminos de dos o más carriles por sentido de circulación
Tránsito diario promedio anual (TDPA)
[2] En el caso de parapetos, los niveles de contención para velocidades de hasta 50 km/h, serán NC-2 sin importar el tipo de camino ni el TDPA.
[3] De contar con autobuses de pasajeros en un 25 % o más del TDPA, se requieren barreras de orilla de corona, o separadoras de sentidos de circulación (OD-4.1 u OD-4.2) con nivel de contención NC-4 como mínimo.
[4] De contar con camiones de carga con masa vehicular mayor de 8000 kg, en un 20 % o más del TDPA, se requieren barreras orilla de corona o separadoras de sentidos de circulación (OD-4.1 u OD-4.2) con nivel de contención NC-4 como mínimo.
[5] De contar con camiones de carga con masa vehicular mayor de 18 000 kg, en un 25 % o más del TDPA, se requieren barreras de orilla de corona o separadoras de sentidos de circulación (OD-4.1 u OD-4.2) con nivel de contención NC-5 como mínimo.
[6] Para casos especiales en los que se considere que la salida del camino de los vehículos implica riesgos mayores por el tipo y volumen de tránsito, el proyectista podrá establecer niveles de contención mayores que los indicados en esta tabla.
Fuente: NOM-037-SCT2-2020.
CARACTERÍSTICAS ADICIONALES A TOMAR EN CUENTA EN LA CONFIGURACIÓN DE BARRERAS DE PROTECCIÓN
Alineación lateral. Como regla general, una barrera de protección debe colocarse lo más retirada posible del hombro de la vía para brindar al conductor errante una oportunidad razonable de recuperar el control del vehículo sin chocar contra la barrera. También proporciona una mejor distancia de visibilidad, particularmente en intersecciones.
Es deseable que haya un espacio uniforme entre el tráfico y los elementos colocados al costado de la carretera como parapetos, muros de contención y barreras de protección, particularmente en áreas urbanas donde hay una preponderancia de estos elementos. La alineación uniforme mejora la seguridad vial al proporcionar al conductor un cierto nivel de expectativa, lo que reduce su preocupación y reacción ante esos objetos.
La distancia desde el borde derecho de la calzada hasta la barrera al costado de la carretera que no sea percibida como un obstáculo se llama “distancia de cautela”, incluye el acotamiento y varía para diferentes velocidades de diseño, como se indica en la FIGURA 6
Longitud necesaria de barreras de orilla de corona (OD-4.1). El emplazamiento de las barreras comprende la determinación de la longitud necesaria para evitar que un vehículo fuera de control salga a una superficie no transitable o impacte contra un obstáculo lateral; además, debe prolongarse más allá de la sección en que éste termina para proteger
Fuente: Elaboración propia.
a los vehículos que circulan en sentido contrario. La longitud previa mínima de la barrera, en el sentido del flujo vehicular, se calcula según el caso que se pretenda proteger: terraplenes altos con taludes no traspasables o críticos (ver TABLA 4), curvas horizontales, obstáculos laterales y, en casos especiales, para evitar que un vehículo fuera de control pueda dañar a peatones o ciclistas en zonas donde estos convivan de forma habitual con el tránsito vehicular de la carretera o de la vía urbana. La longitud de la barrera se debe determinar mediante un estudio de ingeniería de tránsito para cada caso especial. El esviaje de la barrera. Es una práctica para alejar la sección terminal de la barrera, la cual, por sí misma, representa un obstáculo para los vehículos si no se le brinda un tratamiento adecuado. Al separar la terminal de barrera se minimiza la reacción del conductor ante un obstáculo cercano a la vía, ya que la barrera
FIGURA 6. Distancia mínima de cautela con base en NOM037-SCT2-2020.
se acerca gradualmente al borde de la carretera. También se reduce la longitud de barrera, puesto que si se coloca paralela a la vía tiene que ser más extensa para evitar que un vehículo que abandona la vía en la sección anterior al obstáculo, pase por detrás de la barrera y colisione con el elemento peligroso.
TABLA 4. Clasificación del tipo de talud de terraplén según su pendiente.
Clasificación Tipo talud Pendiente (p)
Preferible Plano P ≤ 1V:6H
Seguro Traspasable y recuperables 1V:6H < P ≤ 1V:4H
Aceptable Traspasable pero no recuperables 1V:4H < P ≤ 1v:3H
Crítico No traspasable P > 1V:3H
Fuente: Guía para el análisis y diseño de seguridad vial de márgenes de carreteras, Germán Valverde González, 2011.
Continuidad de las barreras. Los terminales de barrera representan un problema en sí mismos, por lo que se obtienen mayores beneficios si se unen los tramos de barrera consecutivos en las vías de mayor volumen vehicular. Se deben unir los tramos que estén separados hasta 80 m para carreteras de un carril de circulación por sentido y hasta 60 m en aquellas de dos o más carriles por sentido de circulación, a menos que entre ambos sistemas se encuentre un acceso a una propiedad, una parada de autobuses, etc. Cuando las barreras por conectar sean iguales, sus extremos contiguos se deben prolongar hasta que se unan formando una sola; de lo contrario, la conexión se hará mediante una barrera de transición (OD-4.3).
Emplazamiento de barreras separadoras de sentidos de circulación (OD-4.2). El emplazamiento lateral de las barreras requiere considerar la configuración transversal de la faja separadora o del camellón (FSC),
así como el ancho de trabajo disponible. Si la FSC tiene una superficie sensiblemente plana, con pendientes transversales no mayores de 10 % (talud de 10:1), sin desniveles que produzcan una guía forzada de las ruedas del vehículo sin control y sin obstáculos tales como bordillos, cunetas o similares, entre el borde del arroyo vial y la barrera, ésta se debe emplazar al centro de la FSC. Si la FSC tiene una superficie con pendientes transversales entre el 10 % (talud 10H:IV) y el 33.3 % (talud 3H:IV) y sin obstáculos tales como bordillos, cunetas o similares entre el borde del arroyo vial y la barrera, esta se debe emplazar en el lado más alto. Si la FSC tiene una superficie con pendientes transversales mayores de 33.3 % (talud 3:1) o existen en ella obstáculos que representen peligro, en lugar de las barreras separadoras de sentidos de circulación (OD-4.2), se deben emplazar barreras de orilla de corona (OD4.1). Los dos primeros casos se muestran en la FIGURA 7
Secciones extremas de las barreras (OD-4.4). Para el correcto funcionamiento de cada barrera, cada una debe diseñarse con dos secciones extremas, una al inicio y otra al final de cada tramo según sea necesario. Las características mecánicas, los detalles estructurales de las secciones en sí mismas y las geométricas del emplazamiento deben ser materia del diseño particular de cada caso, lo cual dependerá fundamentalmente de las características del resto de la barrera, las condiciones del suelo y la situación geométrica del camino.
FIGURA 7. Casos de emplazamiento lateral de barreras separadoras de sentidos de circulación (OD-4.2).
Al inicio de la barrera frente al tránsito se colocará una sección de amortiguamiento y al final se colocará una sección terminal que podría ser sencilla, tipo cola de pato, siempre y cuando el extremo final sea esviajado o, en su caso, podría colocarse una sección terminal aterrizada, siempre y cuando la barrera esté instalada paralela al arroyo vial en toda su longitud. En casos especiales y en carreteras de un carril por sentido de circulación, si existe riesgo de que el tránsito en el sentido contrario al de la barrera pueda colisionar con la sección terminal, ésta puede considerarse también de amortiguamiento.
Parapetos (OD-4.5). Son dispositivos que difieren de las barreras de protección y forman parte integral de los puentes o estructuras similares; están conectados a través de un anclaje especial para que durante el impacto de un vehículo, el tablero o estructura del puente no sufra daños relevantes. Los parapetos se deben diseñar con una deflexión dinámica menor a 70 cm y considerar su ancho de trabajo. De acuerdo con las características, velocidad y ángulo de impacto de los vehículos, los parapetos de puentes y estructuras similares se clasifican en los niveles de contención que se indican en la TABLA 2
Con base en la composición del flujo vehicular en términos del tránsito diario promedio anual (TDPA) pronosticado para los siguientes quince (15) años, así como la velocidad de operación en el subtramo donde se emplazarán los parapetos para puentes y estructuras similares, en la TABLA 3 se determina el nivel de contención mínimo que deben tener los parapetos.
CONCLUSIONES
En este documento, y tomando el punto de vista de seguridad vial, se parte con la definición de una carretera ideal como aquella que mantiene a los automovilistas en la calzada y cuenta con una zona lateral despejada amplia para permitir retomar el control en condiciones seguras si un conductor se sale de la carretera. En caso de no poder contar con dicha zona, se recurre a sistemas de contención para evitar accidentes mayores. Sin embargo, no existe un sistema de barreras ideal, por lo que es crucial que los sistemas existentes estén debidamente instalados, tal como lo establece la NOM-037-SCT2-2020. Cuando las carreteras en operación no cuentan con una zona lateral necesaria (ZLN), se busca
mitigar los riesgos generados siguiendo tres pasos. El primero considera las condiciones operativas del tramo y determina el ancho de la ZLN potencial, el segundo es identificar los elementos potencialmente peligrosos (EPP) dentro de ese ancho. Y por último, en el tercer paso se proponen al menos dos soluciones o tratamientos para cada obstáculo, priorizando la eliminación o reubicación del obstáculo antes de la instalación de un sistema de contención.
Los sistemas de contención son dispositivos diseñados para minimizar la severidad de los accidentes al redirigir el impacto de un vehículo que sale de la carretera. La NOM-037-SCT2-2020 clasifica estos sistemas en cinco grupos, cada uno con una función específica, desde proteger a los ocupantes del vehículo hasta prevenir colisiones con obstáculos o vehículos en sentido contrario. La deflexión dinámica, el ancho de trabajo y los tipos de barrera flexible, semirrígida y rígida son las características principales de estos sistemas.
Las barreras de protección deben colocarse lo más retiradas posible del hombro de la vía para permitir la recuperación del control del vehículo y proporcionar una mejor distancia de visibilidad. Es deseable un espacio uniforme entre el tráfico y las características al costado de la carretera. La longitud necesaria de las barreras se determina para evitar que un vehículo fuera de control impacte contra un obstáculo lateral. La continuidad de las barreras y el emplazamiento de barreras separadoras también son aspectos clave.
Las barreras de protección deben diseñarse con dos secciones extremas, una al inicio y otra al final de cada tramo; los parapetos, que forman parte integral de los puentes o estructuras similares se deberán diseñar con una deflexión dinámica menor a 70 cm, y sus niveles de contención se seleccionan según las características de velocidad, ángulo de impacto y tránsito diario promedio anual.
Por último, la actualización de la NOM establece que la Dirección General de Servicios Técnicos es la responsable de reconocer los laboratorios que certifican las barreras de protección y se modifican los procedimientos para evaluar el desempeño de seguridad de los dispositivos; la referencia ahora es el Manual for Assessing Safety Hardware (MASH). La actualización también proporciona una liga electrónica que contiene la relación de aquellas barreras de protección aprobadas por la Federal Highway Administration.
EL ESPACIO AÉREO EN LA ZONA METROPOLITANA DEL VALLE DE MÉXICO
JOSÉ CLEMENTE ARCIGA MARROQUÍN
Meteorólogo especializado en proyectos aeronáuticos. Licenciado en lengua y literaturas hispánicas.
CONCEPTUALIZACIÓN DEL ESPACIO AÉREO
Al hablar de espacio aéreo se utiliza un concepto compuesto por dos palabras. Espacio, un término con origen en el latín: spatĭum, que puede referirse a la parte que ocupa un objeto material y a la extensión que ocupa la materia existente. Aéreo, por su parte, un adjetivo que procede del vocablo latino aerĕus y se refiere a lo relativo al aire.
El concepto de espacio aéreo corresponde a una parte de la atmósfera terrestre, sobre tierra o agua, que está regulada por un país en particular. En la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos se indica: “De las partes integrantes de la Federación y del territorio nacional, Artículo 42. El territorio nacional comprende: … VI. El espacio situado sobre el territorio nacional, con la extensión y modalidades que establezca el propio Derecho internacional”1. El diccionario de la lengua española da la siguiente definición: “m. espacio que se sitúa sobre los límites territoriales de un Estado y respecto del cual este ejerce poderes exclusivos”2
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Al ser parte del aire, es decir, de la mezcla mecánica de gases que toma la forma de la Tierra y la
envuelve íntimamente y que es, identificada como atmósfera, el espacio aéreo está sujeto, por un lado, a los efectos de la dinámica de la circulación atmosférica, manifiesta en las variables meteorológicas de temperatura, viento, humedad relativa, precipitación pluvial, presión, nubosidad, evaporación y fenómenos que obstruyen la visibilidad; y, por otro lado, está circunscrito a las edificaciones urbanas, a las torres y antenas, y a las características topográficas y/o hídricas de la corteza terrestre.
EL ORIGEN DEL CONCEPTO DE ESPACIO AÉREO
El nacimiento y desarrollo de la aviación a principios del siglo XX, no solo ha generado una incesante carrera en la conquista del aire mediante el uso de la ciencia y la tecnología, sino también ha originado la creación de un vocabulario específico, necesario en el desempeño de las actividades de esta floreciente actividad humana; dentro de este léxico se encuentra el concepto de espacio aéreo, entendido como la parte de la atmósfera donde se lleva a cabo el vuelo de miles de aeronaves que surcan a diario el aire en todo el planeta.
LA ORGANIZACIÓN DE AVIACIÓN CIVIL INTERNACIONAL (OACI)
El rápido e incesante crecimiento que han experimentado las actividades inherentes a la aviación, hicieron considerar a la comunidad internacional la necesidad de regular y normar las actividades aéreas; para esto, cuando la Segunda Guerra Mundial estaba llegando a su fin, el 7 de diciembre de 1944, durante la Convención de Chicago, se firmó el Convenio sobre Aviación Civil Internacional, que fue el punto de partida para la integración de la OACI. Fue el 4 de abril de 1947 cuando se estableció la OACI, dirigida por un consejo permanente con sede en Montreal, Canadá. Su visión es lograr el desarrollo sostenible del sistema mundial de aviación civil. Su misión es servir como foro mundial de los Estados para la aviación civil internacional; elaborar políticas y normas; llevar a cabo auditorías del cumplimiento; realizar estudios y análisis; prestar asistencia y crear capacidad en el ámbito de la aviación mediante la cooperación de los 193 Estados miembros y otras partes interesadas.
LA OACI Y EL ESPACIO AÉREO
Aunque para efectos de la aviación el espacio aéreo, generalmente, se entiende como la porción de la atmósfera donde transitan los aviones, la OACI lo considera como un medio interactivo entre la tierra y el aire, surcado por aerovías que se pueden superponer y entrecruzar en diferentes niveles y rumbos y por las respectivas trayectorias que se establecen para realizar los procedimientos de aterrizaje y despegue en los aeropuertos.
Para la creación y desarrollo de la infraestructura aeroportuaria, desde la localización y el proyecto, hasta la construcción y operación de un aeropuerto, el Organismo da sus lineamientos, que están contenidos en los 19 manuales denominados Anexos, donde se tratan todos los temas inherentes a la actividad aérea. Asimismo, cuando surge algún asunto que requiera ser considerado, se publican notas que pueden influir en el contenido de estos Anexos.
LOCALIZACIÓN DE UN AEROPUERTO
La OACI recomienda la realización de los estudios de espacios aéreos para identificar los obstáculos tanto naturales (cerros) como artificiales (torres y edificaciones) que pudieran afectar las operaciones de las aeronaves, en busca de las condiciones óptimas para los fines de un futuro aeródromo. También aconseja la realización de un estudio meteorológico para evaluar el coeficiente de la utilización de la pista o pistas del aeropuerto, determinado por la distribución de los vientos. Dado que la OACI hace la siguiente recomendación: “La elección de los datos que se han de usar en el cálculo del coeficiente de utilización debería basarse en estadísticas confiables de la distribución de los vientos, que abarquen un período tan largo como sea posible, preferiblemente no menor de cinco años. Las observaciones deberían hacerse por lo menos ocho veces al día, a intervalos iguales”3, es necesario prever su inicio de manera oportuna.
Con el análisis de los resultados de estos estudios se determina la ubicación precisa y la orientación de la pista o pistas del aeropuerto.
PROYECTO AERONÁUTICO
Con la información recabada en el estudio de espacios aéreos, se procede a la realización del proyecto aeronáutico para diseñar los patrones operacionales que serán empleados en despegues y procedimientos de descenso, aproximación y aterrizaje de las aeronaves en el aeropuerto, determinando las respectivas trayectorias y su seguimiento instrumental, por medio de las radioayudas que serán requeridas en estas operaciones:
Radiofaro Omnidireccional de muy alta frecuencia (VOR).
Radiofaro no Direccional (NDB).
Sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS).
FOTOGRAFÍA 1: Jerome - stock.adobe.com
PROYECTO DEL AEROPUERTO
Una vez identificada la orientación y ubicación de la pista o pistas, se procede a elaborar el proyecto de los elementos de operación terrestre como son las pistas, calles de rodaje y plataformas apegándose a las características señaladas en el Anexo 14, ya determinados los elementos de operación terrestre, se procede al proyecto del área terminal (edificio de pasajeros y zonas de acceso a los aviones) y a designar los sitios donde se ubicarán las demás edificaciones requeridas para los servicios del aeropuerto.
CONSTRUCCIÓN DEL AEROPUERTO
Cuando los estudios y proyectos se han concluido, deben ser sometidos a la revisión y autorización por parte de las autoridades aeronáuticas; en México estas funciones las desempeña la Agencia Federal de Aviación Civil, AFAC. Solamente se pueden llevar a cabo las obras correspondientes a la construcción de un aeropuerto si se cuenta con la total aprobación de la AFAC.
LA REGULACIÓN DEL USO DEL ESPACIO AÉREO EN MÉXICO
En la República mexicana, para todas y cada una de las actividades inherentes a la aviación, se aplican las normas y recomendaciones que establece la OACI; además, se deben efectuar respetando las leyes establecidas por el Estado; las principales son las siguientes:
Ley de Aviación Civil: Establece las normas y procedimientos que garantizan la seguridad y eficiencia en el transporte aéreo.
Ley de Aeropuertos: Regula el funcionamiento de los aeropuertos en México y establece las responsabilidades de quienes los administran.
Ley de Vías Generales de Comunicación: Las vías generales de comunicación y los modos de transporte que operan en ellas quedan sujetos exclusivamente a los Poderes Federales. El Ejecutivo ejercitará sus facultades por conducto de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes, por ser la autoridad encargada de regular el transporte aéreo, operación de aerolíneas y aeropuertos.
Dentro de esta Secretaría de Estado, la AFAC es el órgano administrativo desconcentrado que se
encarga de la aplicación de las normas y regulaciones aéreas, así como de supervisar el cumplimiento de éstas. También es responsable de la expedición de las licencias para pilotos, para controladores de tráfico aéreo y para el personal de mantenimiento, así como de la inspección de los aviones y la supervisión de los servicios de navegación aérea.
USO Y CONTROL DEL ESPACIO AÉREO EN LOS AEROPUERTOS
Por su parte el SENEAM, Servicios a la Navegación en el Espacio Aéreo Mexicano, es la Dependencia de la SICT encargada de atender los requerimientos de la Navegación Aérea y del Control de Tránsito Aéreo, mediante la prestación de los servicios requeridos para estos fines, que se enumeran enseguida:
1. Mediante el control del tránsito aéreo, supervisa y coordina el desplazamiento seguro de aeronaves en el espacio aéreo mexicano.
2. Con el uso de radioayudas (radares, VOR, NDB, ILS), opera los sistemas de ayuda a la navegación para guiar a las aeronaves.
3. Mediante el empleo de las telecomunicaciones posibilita la intercomunicación entre controladores de tráfico aéreo y pilotos.
4. Proporciona toda información meteorológica requerida para las operaciones aéreas.
5. Dispone de la información aeronáutica y la aporta para el conocimiento acerca de aerovías, aeropuertos, restricciones y otros aspectos relevantes para la navegación aérea.
LA ZONA METROPOLITANA DEL VALLE DE MÉXICO, ZMVM
El Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), indica los dos criterios para definir un área urbana como zona metropolitana:
1. “La zona metropolitana se define como: El conjunto de dos o más municipios donde se localiza una ciudad de 50 mil o más habitantes, cuyas funciones y actividades rebasan el límite del municipio que originalmente la contenía, incorporando como parte de sí misma o de su área de influencia directa a municipios vecinos predominantemente urbanos, con los que mantiene un alto grado de integración socioeconómica.
2. Adicionalmente, se definen como zonas metropolitanas todos aquellos municipios que concentran a un millón de habitantes o más, así como
aquellos con 250 mil o más habitantes que comparten procesos de conurbación con ciudades de Estados Unidos de América”4
La Zona Metropolitana del Valle de México, ZMVM (FIGURA 1), es el resultado de la incesante expansión urbana que desde la década de 1940 ha tenido la capital mexicana. Comprende las 16 alcaldías que integran la Ciudad de México, más 59 municipios del Estado de México y un municipio del Estado de Hidalgo. Constituye la séptima mayor área metropolitana del mundo y la segunda más extensa de América Latina, con una superficie de 7,954 kilómetros cuadrados. En 2020 contaba con una población de 22 millones de habitantes, circunstancia que le hace ser la zona metropolitana más importante del país.
ZONA METROPOLITANA DEL VALLE DE MÉXICO
Alcaldías CDMX Municipios Estado de México Municipios Estado de Hidalgo Límites estatales
TLAXCALA
que se realizaron los estudios prospectivos correspondientes y se encontró en 1974, que en el municipio de Zumpango existía una zona rural donde había la posibilidad de desarrollar esta obra; incluso, después de realizar los estudios y proyectos pertinentes, se publicó el decreto de expropiación de los terrenos necesarios para el efecto. Sin embargo, diversas circunstancias políticas y de orden económico, impidieron lograr el propósito.
A principios de la década de 1980, la extinta Dirección General de Aeropuertos, DGA, determinó que en el área del exlago de Texcoco era factible realizar dicha obra, en un sitio cercano a la zona donde la empresa Sosa Texcoco explotaba una de las dos mayores minas de salmueras alcalinas naturales en el mundo; también se realizaron los estudios y proyectos respectivos, pero, otra vez, no fue posible realizar la construcción.
Zona Metropolitana del Valle de México Alcaldías del DF Municipios del Estado de México Municipios del Estado de Hidalgo Límites estatales
En 2001, el gobierno retomó la idea del sitio de Texcoco para la construcción del aeropuerto pero, a diferencia del proyecto de la década anterior, éste requería ocupar áreas ejidales para efectuar las obras. Esto suscitó la inconformidad de los pobladores de San Salvador Atenco y tuvo que ser cancelado en 2002. Como paliativo a esta circunstancia se construyó la Terminal 2; no obstante, para el 2014 el aeropuerto volvió a saturarse.
Zona Metropolitana del Valle de Méxic Alcaldías del DF Municipios del Estado de México Municipios del Estado de Hidalgo Límites estatales
LOS AEROPUERTOS DE LA ZMVM
La creciente demanda de servicios que ha tenido el Aeropuerto Internacional Benito Juárez de la Ciudad de México (AICM), permitió avizorar desde la década de 1970 la necesidad de un nuevo aeropuerto, por lo
De nueva cuenta en Texcoco, pero con otro proyecto, en 2015 dio inicio la construcción del NAICM, Nuevo Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México, cuyas obras fueron suspendidas en 2019, por el gobierno federal.
Hubo un cambio de lugar, se construyeron dos nuevas pistas y se modificaron varias de las instalaciones militares previamente existentes, a fin de cumplir con las especificaciones de un nuevo aeropuerto ubicado en lo que había sido desde 1952 la Base Aérea Militar No. 1 de Santa Lucía, operada por la Secretaría de la Defensa Nacional, SEDENA, a través de la Fuerza Aérea Mexicana.
Fue así como la antigua base militar quedó convertida en un aeropuerto mixto para usos civiles y militares, funcionando de esa manera desde 2022, año en que fue concluida su construcción y ahora es el Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles que, a partir de esa fecha, comparte las operaciones aéreas de la ZMVM con el AICM.
FIGURA 1. Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM).
CAMBIOS EN EL USO DEL ESPACIO AÉREO DE LA ZMVM
La entonces futura puesta en marcha del Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles obligó a la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, hoy SICT, a modificar los patrones operacionales de aterrizajes y despegues que se utilizaban desde hacía varias décadas en el aeropuerto capitalino. En su comunicado 045-20215, emitido el 24 de marzo de 2021, informa lo siguiente:
“La Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) pondrá en marcha este 25 de marzo, la primera fase del rediseño del espacio aéreo en el Valle de México (FIGURA 2), que contempla las operaciones de los aeropuertos internacionales de la Ciudad de México (AICM) y de Toluca. La segunda fase entrará en operación con la inauguración del Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles en marzo de 2022”.
FIGURA 2. Rediseño del espacio aéreo. Foto de Servicios a la Navegación en el Espacio Aéreo Mexicano (SENEAM).
“Desde diciembre de 2018 la SCT, a través de los Servicios a la Navegación en el Espacio Aéreo Mexicano (SENEAM), ha desarrollado un Plan Rector para la modernización y reestructura del espacio aéreo mediante la Navegación Basada en la Performance (PBN, por sus siglas en inglés), mismo que permite evolucionar la navegación aérea mediante el uso actual y futuro de la infraestructura en tierra, aprovechando también la tecnología satelital y digital, así como los sistemas tecnológicos avanzados en las cabinas de vuelo, a fin de que las aeronaves puedan navegar en rutas más precisas, directas y eficientes”.
Algunos de los beneficios que genera este rediseño son:
De conformidad con simulaciones realizadas por NavBlue, se tendrá una reducción de hasta 16 %
promedio del tiempo de vuelo de las aeronaves que operen en el espacio aéreo del sistema aeroportuario metropolitano.
Tiempos predecibles y mayor eficiencia en rutas de llegada y salida en cada aeropuerto.
Reducción de las demoras operacionales, que se traducen en un aumento de la capacidad del espacio aéreo.
Reducción en el consumo de combustible y emisión de gases contaminantes.
Reducción en las interacciones y carga de trabajo para pilotos y controladores de tránsito aéreo.
“Para la reestructuración del espacio aéreo se ha contado con el apoyo de NavBlue y la participación activa de especialistas, profesionales y académicos representantes de organizaciones aeronáuticas como la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA), la Cámara Nacional de Aerotransportes (CANAERO), el Colegio de Pilotos Aviadores, el Colegio de Ingenieros en Aeronáutica, representantes de líneas aéreas y propietarios de aeronaves, operadores de aviación general, aviación militar y colegios de especialistas”.
“El nuevo diseño del espacio aéreo ha sido probado en diferentes escenarios y simuladores de vuelo por pilotos nacionales y extranjeros, a fin de asegurar el cumplimiento de los criterios de calidad, eficiencia y seguridad que garantizan la viabilidad operacional de los Aeropuertos Internacionales Benito Juárez de la CDMX, Toluca y Felipe Ángeles.
La Agencia Federal de Aviación Civil (AFAC) otorgó la certificación correspondiente a la primera fase de los procedimientos de vuelo de las aeronaves y el rediseño del espacio aéreo, tomando como base la normatividad de la OACI.
Es importante señalar que desde 2005, a lo largo del territorio nacional, se han implementado cientos de rutas de llegada, salida y aproximación con procedimientos que utilizan la Navegación Basada en la Performance (PBN), que a la fecha usan más de 20 aeropuertos internacionales como son el de Cancún, Guadalajara, Monterrey, Tijuana, Acapulco y Zihuatanejo”.
En este punto es necesario puntualizar que el espacio aéreo es un medio físico, pero no es sólido, es etéreo; en consecuencia, hablar de su rediseño
o reestructuración es impropio. Lo que se hizo en realidad fue modificar las trayectorias que seguían los aviones en su aproximación para aterrizar en el aeropuerto, cuyos patrones operativos se habían establecido y operaban cumpliendo las normas de seguridad desde hacía décadas.
Cinco meses después de la emisión del comunicado 045-2021, la SCT publicó el 17 de agosto de 2021 el comunicado 130-20216, con el que presentan los Estudios de Viabilidad Aérea del Sistema Aeroportuario Mexicano (SAM):
“Todas las trayectorias de llegada y salida, y de aeronavegabilidad del Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles, indican que son totalmente viables para la operación simultánea con el AICM y de Toluca.
La Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), la Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA), la Agencia Federal de Aviación Civil (AFAC) y Servicios a la Navegación en el Espacio Aéreo (SENEAM) presentaron al sector aeronáutico, a través del Comité Técnico de Espacios Aéreos, el avance de los estudios de integración del Sistema Aeroportuario Mexicano (SAM) conformados por el Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles (AIFA), el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México (AICM), y el Aeropuerto Internacional de Toluca (AIT).
En el marco de una reunión virtual se describió la operatividad de la navegación aérea y se detalló la estructura de rutas de ascenso y descenso continuos y otros elementos para la planificación y diseño del espacio aéreo en el Valle de México, que apoyará el mejor rendimiento de vuelo de las aeronaves.
De acuerdo con los resultados presentados de todas las trayectorias de llegada y salida, y de aeronavegabilidad del Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles, indican que son totalmente viables para la operación simultánea con el AICM y de Toluca, manteniendo separaciones verticales y laterales conforme a las normas de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI).
Los diversos análisis de escenarios y evaluaciones demostraron que las nuevas rutas cumplen con la normatividad nacional e internacional y garantizan la seguridad y eficiencia de las operaciones aéreas, así como otros beneficios al medioambiente que permiten reducir el consumo de combustible y emisiones de CO2, aun durante los periodos de mal tiempo
meteorológico que actualmente se presentan en el Valle de México.
De igual manera, durante el encuentro se resaltaron las diversas configuraciones y complejidades del espacio aéreo que se han llevado a cabo para el exigente análisis de escenarios, así como la futura modernización tecnológica programada para el mejoramiento en la aeronavegabilidad y la introducción de procedimientos de llegada y salida con navegación satelital.
La reunión contó con la participación de actores clave de la industria, tales como NavBlue, filial de Airbus; la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI); la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA); la Cámara Nacional de Aerotransportes (CANAERO); el Colegio de Pilotos Aviadores; el Colegio de Ingenieros en Aeronáutica; el Colegio de Controladores de Tránsito Aéreo de México; operadores de aviación general y de la aviación militar, profesionales, especialistas y técnicos, con el propósito de tener una retroalimentación de información del tema”.
Cabe hacer notar que los “actores clave de la industria” son prácticamente los mismos del anterior comunicado, donde se informa de la reestructuración del espacio aéreo, pero ahora su mención es en torno a la factibilidad operacional del SAM y la total viabilidad que tiene el aeropuerto Felipe Ángeles, para realizar operaciones simultáneamente con los aeropuertos de CDMX a 45 km y Toluca a 86 km, integradas las tres terminales aéreas para el manejo del tráfico aéreo en la ZMVM.
CONSIDERACIONES
Ahora en 2024, igual que hace siete décadas, el espacio aéreo de la ZMVM es compartido en las operaciones aéreas por los dos aeropuertos existentes en el área, con la diferencia de que la Base Aérea Militar No. 1 de Santa Lucía, a partir de 2022, es el Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles, AIFA, en el que ya no se realizan exclusivamente operaciones militares, porque fue modificado para dar, además, servicio a la aviación civil en sus diversas modalidades. El tráfico aéreo que se manejaba anteriormente en el AICM, actualmente se distribuye entre estas dos terminales aéreas. Sin embargo, hoy en día el número de operaciones que se realizan en el AICM es mucho mayor que el del AIFA.
La crisis sanitaria derivada de la pandemia por COVID-19, originó en 2020 una situación sin precedentes que hizo decaer el tráfico aéreo nacional en más del 90 % y a la fecha todavía no alcanza las cifras que tenía, cuando hubo ocasiones en que el aeropuerto capitalino llegó a manejar hasta 73 operaciones por hora.
Por otro lado, la AFAC determinó la reducción de vuelos en el AICM a partir del 8 de enero de 20247: “El 28 de agosto del 2023, la AFAC emitió un resolutivo que establece la reducción temporal de 52 a 43 operaciones por hora en el AICM a partir de la temporada de invierno 2023, misma que fue comunicada en el Diario Oficial de la Federación (DOF) el 31 de ese mismo mes e informada a las líneas aéreas a través del Comité de Operación y Horarios del AICM”.
Sin embargo, según el informe anual de IATA, para finales de 2024, todas las regiones habrán superado la demanda de vuelos prepandemia, y en consecuencia seguirá aumentando la demanda de servicios aeroportuarios, pues, aunque la aviación comercial, históricamente, se ha caracterizado por ciclos recurrentes de auge y estancamiento, su tendencia sigue siendo hacia el crecimiento.
Por esta razón el reto a futuro para autoridades, aerolíneas y técnicos que participan en la utilización del espacio aéreo de la ZMVM, es considerar esa dinámica tendiente al aumento de las operaciones, para mantener su factibilidad de realización en condiciones de absoluta seguridad y eficiencia, dentro de la complejidad derivada de la orografía de la zona y el crecimiento incesante de operaciones.
REFERENCIAS
1] Constitución Política de México (Última reforma publicada DOF 08-052020), Capítulo II, Artículo 42, inciso VI, página 59.
2] Real Academia Española. Diccionario de la lengua española, 23.ª ed., [versión 23.7 en línea]: <https://dle.rae.es> (15 febrero 2024).
3] OACI-Anexo 14- Aeródromos volumen I -Cuarta edición, julio de 2004-Diseño y operaciones de aeródromos-Capítulo 3, apartado 3.1.4, página 3-1. (15 febrero 2024).
4] INEGI. Minimonografía. Las Zonas metropolitanas en México. Censos Económicos 2014. (16 febrero 2024)
5] https://www.gob.mx/sct/prensa/rediseno-del-espacio-aereo-en-el-valle-de-mexico?idiom=es (17 febrero 2024)
6] https://www.gob.mx/sct/prensa/presentan-estudios-de-viabilidad-aerea-del-sistema-aeroportuario-mexicano-sam (17 febrero 2024)
7] https://www.gob.mx/sct/prensa/reduccion-de-vuelos-del-aicminiciara-a-partir-del-lunes-8-de enerode-2024 (18 febrero 2024)
PROBLEMA 90
¿A qué es igual 2n+2024+2n+2024?
RESPUESTA AL PROBLEMA No. 89 EN VÍAS TERRESTRES #89, PÁG. 36
Al obtener la raíz cuadrada no se consideró el doble signo ± .
Pregunta:
¿Por qué obtenemos este
PROBLEMA 89
PROPUESTA DE ACCIONES PARA ASEGURAR LA CALIDAD DE TERRACERÍAS Y PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EN
LAS OBRAS A CARGO DE LA SICT
GABRIEL GUTIÉRREZ ROCHA
Ingeniero Civil con maestría en Vías Terrestres por la Universidad Autónoma de Chihuahua. Estuvo en la Dirección General de Servicios Técnicos de la SICT coordinando la verificación y el control de calidad de las obras viales. Actualmente es Coordinador de estudios y proyectos y de verificación de calidad en la construcción y conservación de carreteras.
SITUACIÓN ACTUAL
En la infraestructura carretera, las terracerías y los pavimentos asfálticos son elementos básicos para la circulación de los vehículos; representan la mayor parte de la inversión que se destina a la ejecución de los trabajos de construcción y conservación de las obras viales a cargo de la SICT, tanto de dependencias estatales como de empresas concesionarias.
Aunque en la actualidad se dispone de mejores equipos, procedimientos de control y prácticas de construcción, se ha observado que los niveles de servicio, así como el comportamiento y la durabilidad de las obras, no alcanzan a cubrir las expectativas indicadas en los proyectos, de modo que se necesitan nuevas inversiones antes de lo previsto para poder mantener un nivel adecuado de operación.
Los defectos o deterioros que continuamente se presentan de manera prematura y a corto y mediano plazo en el comportamiento de las terracerías y pavimentos asfálticos son de diversos tipos. Los más comunes son los que se indican a continuación, aunque es conveniente aclarar que no todos se presentan en una determinada obra:
En terracerías: asentamientos diferenciales por un acomodo heterogéneo de los materiales.
En pavimentos asfálticos: acomodos y resistencias heterogéneas en las capas hidráulicas. En las capas asfálticas de rodadura: desgranamiento superficial, deformaciones, resistencias e índices de acabado y de seguridad, que afectan las expectativas de servicio de los usuarios de las obras. Los defectos ocurren por falta de cumplimiento de los requisitos de calidad y acabado de los materiales utilizados en estas estructuras.
Un primer factor que ocasiona un comportamiento y durabilidad menores a lo esperado es la incertidumbre en la definición de la estructura del pavimento en los estudios y proyectos, que se adquiere por la aplicación de parámetros de resistencia poco confiables de los materiales por utilizar, en su mayoría, supuestos o sugeridos por, cuando menos, dos metodologías de diseño, uno desarrollado en México (para nuestras condiciones particulares) y el otro proveniente de Estados Unidos. Este último se basa en criterios técnicos y experimentación de ese
país, y generalmente, no se le da la interpretación de aplicación adecuada en nuestro medio.
Durante la realización de los estudios y proyectos de terracerías y pavimentos se determinan, con baja representatividad y confiabilidad, el índice y la resistencia de materiales, mas no el comportamiento esperado de la(s) capa(s) asfáltica(s). También, en el diseño del pavimento, se da por sentado un módulo de elasticidad típico promedio que generalmente no representa el comportamiento real que se obtendrá.
Otro aspecto por atender en el diseño del pavimento asfáltico es que el método tradicional que se aplica en el Instituto de Ingeniería de la UNAM necesita actualizarse para que se consideren los parámetros de comportamiento basados en las nuevas tecnologías de los materiales utilizados en nuestro país, así como las condiciones de intensidad de tránsito que prevalecerán en las carreteras durante su vida útil.
Un segundo factor se presenta durante la ejecución de las obras, cuando se obtienen un comportamiento, niveles de servicio y durabilidad inferiores en las secciones estructurales del pavimento. Esto se debe a que, generalmente, se aplica un control de calidad deficiente, motivado por un bajo interés o desconocimiento por parte de las empresas constructoras (contratistas).
Aunado a lo anterior, la calidad también disminuye debido a la utilización de plantas de asfalto obsoletas y falta de dispositivos de control, así como por una interpretación y aplicación inadecuadas del diseño de la mezcla asfáltica y de los procedimientos de ejecución.
Las diversas situaciones que originan estudios y proyectos deficientes, control de calidad inadecuado durante la ejecución de los trabajos y utilización de equipos obsoletos son, entre otras: baja confiabilidad de los parámetros de resistencia de los materiales, poca disponibilidad de bancos de materiales de buena calidad, tratamiento inadecuado de los materiales, altos costos de los insumos, limitaciones en cuanto a tiempo, acciones de corrupción.
Es posible complementar las prácticas que actualmente se aplican en las obras viales para asegurar
y mejorar la calidad de las terracerías y pavimentos asfálticos, con objeto de lograr un mejor aprovechamiento de los recursos de inversión y atender consistentemente las expectativas de satisfacción de los usuarios durante la vida de servicio de las obras.
CONCEPTOS Y ESTRATEGIAS PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
En nuestro medio, desde los años cincuenta del siglo pasado hasta la fecha se ha utilizado un sistema de control de calidad generalmente orientado al producto, con un enfoque de tipo correctivo, porque atiende incumplimientos o “no conformidades” cuando se detectan. Además, este control de calidad es un sistema mal aplicado en nuestro medio por los contratistas porque no se aprovechan sus beneficios en favor de la calidad del proyecto y de optimizar los recursos económicos.
Para lograr dicha calidad, otros países y empresas con elevado nivel tecnológico aplican métodos o sistemas con enfoque preventivo basado en una serie de Normas Internacionales de Aseguramiento de Calidad, denominadas ISO 9000, que han evolucionado con el tiempo.
Con las Normas de Aseguramiento de Calidad se crearon sistemas para alcanzar de manera consistente la calidad e incluso mejorarla, orientados a la satisfacción del cliente, al personal de trabajo y a la protección del medio ambiente, que se conocen como “Sistema de Gestión de Calidad (SGC)”, “Calidad Total” y “Mejora Continua”, respectivamente.
Estas normas las pueden implementar todo tipo de organización para uniformizar su sistema de operación y hacer eficiente y productivo el trabajo que desarrolla. En el caso de los laboratorios nacionales que participan en diversas áreas de trabajo, la Entidad Mexicana de Acreditamiento (EMA) es la encargada de acreditarlos cuando cumplen las normas ISO 9000. De igual manera, los laboratorios que participan en las obras a cargo de la SICT son evaluados y aprobados conforme a la norma SCT correspondiente, cuyos principios se basan en las Normas de Aseguramiento de Calidad ISO 9000, aunque cabe subrayar que todavía no se cuenta con un procedimiento ejecutivo para tal fin.
Sin embargo, contar con laboratorios cuyo sistema de trabajo cumpla Normas de Aseguramiento de
Calidad, no tiene una repercusión directa en la calidad de las obras, puesto que son las empresas constructoras quienes deberían estar aplicando sistemas de trabajo basados en las mismas, y que garanticen el cumplimiento de los requisitos del proyecto.
Es importante reconocer que sólo el constructor puede lograr que la obra a su cargo cumpla con los requisitos de calidad del proyecto, siempre y cuando aplique un control de calidad eficiente durante la ejecución de los trabajos.
El laboratorio de control de calidad no puede lograr el cumplimiento de la calidad, puesto que se limita a determinarla para informar con oportunidad al constructor si los trabajos realizados cumplen con el proyecto y, en el caso de que no sea así, indican qué medidas tendría que aplicar para lograr la calidad requerida. Considerando el objetivo de este tipo de laboratorio, sería más apropiado denominarlo: “Laboratorio de Apoyo al Control de Calidad”, porque define mejor la función que realiza y evita malentendidos. En lo que sigue se utilizará tal denominación.
Otro aspecto por destacar es que el control de calidad también se puede orientar al proceso de ejecución de las obras mediante la aplicación de las cartas estadísticas de control, cuya metodología ya se incluye en la normativa SICT. Sin embargo, en las obras de infraestructura carretera las empresas constructoras y sus laboratorios de apoyo al control de calidad generalmente no aplican consistentemente esta herramienta por falta de exigencia, por desinterés, desconocimiento u omisión.
Se estima que nuestro país padece un considerable atraso tecnológico, particularmente en materia de control de calidad para la construcción de carreteras, por lo que es necesario que los contratistas apliquen a mediano plazo las Normas de Aseguramiento de Calidad ISO 9000 en la mejora de sus sistemas de trabajo y para garantizar la calidad proyectada de las obras viales.
Finalmente, también es importante que la SICT cuente con un manual de calidad para las obras viales a su cargo, en el que se establezcan las políticas, objetivos, compromisos, atribuciones, responsabilidades, interacciones y procedimientos, a fin de que todos los participantes en los procesos que requieran alcanzar la calidad indicada en los proyectos puedan atender el desarrollo de sus actividades. Los participantes
en este importante objetivo son las dependencias centrales de la SICT, los Centros SCT, los subdirectores de obra, los residentes generales de obra, los residentes de obra, las unidades generales de servicios técnicos, las unidades de laboratorios, las empresas contratistas y sus laboratorios de apoyo al control de calidad, así como las empresas de verificación de calidad y de supervisión.
PROPUESTA DE ACCIONES PARA ASEGURAR Y MEJORAR LA CALIDAD DE LAS OBRAS A CARGO DE LA SICT
Considerando la situación y los conceptos antes mencionados, se estima conveniente proponer algunas acciones aplicables a la realización de los estudios y proyectos, y a la ejecución de los trabajos de construcción o conservación para mejorar la calidad de las terracerías y pavimentos asfálticos de las obras viales. Cabe destacar que algunas de las acciones propuestas podrían no ser aplicadas de manera inmediata o a corto plazo, sino más bien a mediano plazo (mínimo en dos años), pues sería necesario que las empresas atendieran la formulación y aplicación de documentos de operación internos en sus sistemas de trabajo, que realicen campañas de capacitación de su personal profesional y técnico sobre la aplicación del control de calidad y que dispongan de otros equipos constructivos generalmente costosos. También se requiere que la SICT atienda la formulación de documentos técnicos normativos complementarios. En el caso de considerarlas procedentes, las acciones propuestas tendrían que incluirse en los términos de referencia de los trabajos por atender, tanto en la realización de los estudios y proyectos y en la ejecución de los trabajos de construcción y conservación de pavimentos asfálticos, como en la ejecución de la supervisión contratada.
Acciones que se proponen para mejorar la realización de los estudios y proyectos de terracerías y pavimentos asfálticos que contraten las dependencias de la SICT 1. Patrocinar al Instituto de Ingeniería de la UNAM para que realice una nueva etapa de investigación a mediano plazo para actualizar su método de diseño de pavimentos asfálticos. En esta investigación se debería considerar el desempeño de los cementos asfálticos grado PG y los módulos elásticos que se pueden lograr con los materiales
de nuestro país para las intensidades de tránsito previstas en las carreteras a cargo de la SICT.
2. Requerir y exigir a mediano plazo la participación de peritos profesionales en vías terrestres en el área de estudios y proyectos, certificados por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, como responsables de la ejecución de estudios y proyectos de las obras viales.
3. Estipular el uso de fragmentos de roca medianos con un tamaño máximo de 35 cm en los requisitos de calidad de materiales para cuerpo de terraplén, y que, invariablemente, se asegure la aplicación del tratamiento de acomodo de cada capa de material “no compactable”, según la Norma de Calidad de Material para Terraplén, con la verificación permanente de la empresa supervisora contratada por la SICT. Esto es para evitar deformaciones y comportamientos diferenciales en los terraplenes, sobre todo de alturas considerables.
4. Considerar que el CBR no sólo es el parámetro índice para definir el cumplimiento de la calidad de terracerías y materiales para capas hidráulicas, sino también es el de diseño para definir la estructura del pavimento, por lo que es imprescindible determinarlo estadísticamente para hacerlo confiable. Se utilizarían, para este fin, los valores obtenidos en el estudio, representativos de los materiales de los bancos estudiados que se propondrán en el proyecto.
5. Utilizar sólo el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM para el diseño del pavimento asfáltico y presentar tres alternativas de estructuración con su correspondiente análisis costo-beneficio para que la dependencia responsable seleccione la que se aplicará en el proyecto.
6. Seleccionar y utilizar el tipo de cemento asfáltico grado PG requerido para la(s) capa(s) asfáltica(s) del pavimento, conforme con la norma SICT más reciente, y adjuntar el análisis de selección efectuado.
7. Aplicar el diseño de la mezcla asfáltica con el material pétreo del banco seleccionado para el proyecto y el cemento asfáltico grado PG, a efecto de definir el módulo elástico o de rigidez representativo del comportamiento esperado y requerido para determinar el espesor de la capa asfáltica en el diseño del pavimento.
8. Adoptar y formular un manual sobre el método de prueba para decidir el módulo elástico de la mezcla asfáltica de diseño para que, a mediano plazo, se pueda aplicar en el diseño de pavimentos asfálticos para las obras viales a cargo de la SICT.
9. Revisar que la calidad y volumen aprovechable de los bancos de materiales para mezclas asfálticas propuestos cumplan íntegramente con los requisitos de calidad establecidos en el proyecto, sobre todo de densidad, partículas trituradas, forma de partícula y equivalente de arena. Asimismo, es necesario verificar que se utilicen tres etapas de trituración para clasificar la producción y obtener, como mínimo, tres fracciones de tamaño. Así se asegura la integración de la granulometría de diseño de la mezcla.
10. Seleccionar para el proyecto del pavimento una mezcla asfáltica en caliente cuyos parámetros de comportamiento se determinen con el método de diseño Marshall, cuando el pavimento tenga una intensidad de tránsito menor de 10 millones de ejes equivalentes de 8.2 ton durante su vida útil.
11. Cuando la intensidad de tránsito sea superior a 10 millones de ejes equivalentes, sólo se seleccionará y aplicará una mezcla asfáltica en caliente de alto desempeño, cuyos parámetros se determinen con un método de diseño indicado en la normativa SICT.
Acciones que se proponen para mejorar la ejecución de los trabajos de construcción y conservación de pavimentos asfálticos que contraten las dependencias de la SICT
1. Solicitar que las empresas constructoras desarrollen e implanten un Sistema de Gestión de Calidad (SGC) basado en las Normas de Aseguramiento de Calidad ISO 9000-2015. Los documentos del SGC se formularían como la declaración de la política de calidad, el manual de calidad, procedimientos y registros, específicamente para la ejecución de los trabajos de construcción y/o conservación de pavimentos a efecto de que se asegure el cumplimiento de la calidad del proyecto.
2. En los procedimientos de licitación de las obras, se sugiere evaluar las propuestas de las empresas constructoras participantes mediante puntos y porcentajes, y ponderando lo siguiente: Plan de Aseguramiento de Calidad (PAC) (40 %), capacidad
profesional y técnica con evidencias demostrables para el desarrollo del proyecto, con el compromiso ineludible de que tanto el personal profesional y técnico como los equipos de construcción propuestos participarán en la obra (20 %), currícula comprobable de proyectos similares realizados (20 %), propuesta económica (20 %).
El plan de aseguramiento de calidad es el documento en donde la empresa participante describirá la forma en que desarrollará la ejecución del proyecto, indicando el personal profesional y técnico que participará, los equipos de producción de materiales y de construcción que aplicará, los bancos de materiales, el laboratorio de apoyo al control de calidad con sus insumos de trabajo, los procedimientos de transporte, producción y almacenamiento de materiales, los procedimientos constructivos y de control de calidad que ejecutará y la programación para el desarrollo de la obra.
3. Promover una modificación en la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionadas con la Misma, para que se amplíe la fianza de vicios ocultos a tres años, con la cual los contratistas garantizan el comportamiento y durabilidad de los trabajos ejecutados.
4. Requerir y exigir a mediano plazo la participación de peritos profesionales en vías terrestres en el área de construcción y/o conservación, certificados por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, como responsables de la ejecución de los trabajos de construcción y conservación de las obras viales.
5. Durante el periodo de preparación de propuestas, las empresas contratistas participantes en la licitación de la ejecución de una obra se obligan a revisar, estudiar y/o seleccionar aquellos bancos de materiales incluidos en el proyecto u otros que estimen procedentes para que, una vez incluidos en su propuesta dentro del PAC, cumplan con la calidad y volumen de materiales requeridos. También se indicará dentro del PAC el estudio de impacto ambiental y las medidas de mitigación que se aplicarán después de haber extraído los materiales requeridos para la obra.
6. Para el inicio y desarrollo de los trabajos, el contratista se compromete a demostrar que en la obra participará el personal profesional y técnico indicado en el PAC, conforme con el programa
de ejecución de los trabajos aprobado por la dependencia.
7. Al inicio de cada etapa de trabajo, el contratista demostrará que cuenta con los equipos de producción de materiales y de construcción indicados en el PAC, conforme con la programación del desarrollo de los trabajos aprobado por la dependencia.
8. La producción de materiales pétreos para capas de pavimento, que serán extraídos exclusivamente de un banco de roca, se realizará invariablemente con tres etapas de trituración, para lograr una forma de partícula aceptable y porcentajes adecuados de finos triturados. Además, particularmente para la producción de materiales pétreos para mezcla asfáltica, los materiales pétreos cien por ciento triturados y limpios (lavados si fuera necesario), se separarán por lo menos en tres fracciones de tamaño para poder integrar la curva granulométrica definida en el diseño de la mezcla.
9. Antes de iniciar la construcción y compactación de las capas subyacente y subrasante, así como las capas del pavimento, el contratista construirá invariablemente los tramos de prueba que resulten necesarios para definir el procedimiento constructivo que permita asegurar el cumplimiento de los espesores, compactación y acabados, establecidos en el proyecto o en la norma SCT correspondiente.
10. El control de la compactación que aplique el contratista en las capas de material compactable de terracerías y en las capas hidráulicas del pavimento se efectuará con densímetro nuclear, para asegurar rapidez y confiabilidad en los resultados. Para ello, se incluirá una especificación particular sobre la aplicación de este instrumento en tanto se disponga del manual respectivo en la normativa SICT.
11. En carreteras con una intensidad de tránsito mayor de 10 millones de ejes equivalentes de 8.2 ton durante su vida útil, se tenderá con extendedora la capa de la base hidráulica o base tratada, y utilizando una regla de alta compactación y sensores de nivel, para asegurar el cumplimiento del índice de perfil requerido por el proyecto en la superficie de rodadura.
12. Establecer sólo la emulsión asfáltica catiónica tipo ECI para efectuar los riegos de impregnación en las bases hidráulicas, e indicar que no se permitirá otro tipo de emulsión.
13. Con suficiente anticipación al inicio de la construcción de una capa asfáltica estructural o de rodadura con mezcla en caliente, el contratista indicará a la dependencia responsable los datos de la empresa que proveerá el cemento asfáltico grado PG requerido, a fin de que se muestree el asfalto en la planta de producción para revisar el cumplimiento de la calidad y aprobar a la empresa que suministrará el asfalto para cada obra. De cada lote de cemento asfáltico que se suministre, el proveedor aprobado enviará a la dependencia responsable los datos de envío y el certificado de calidad correspondiente para verificar que la calidad corresponda a la requerida en el proyecto. Así se evita que algunos lotes no correspondan a la empresa proveedora del asfalto aprobada.
14. Estipular sólo la utilización de plantas de asfaltos de contraflujo cuando los proyectos de carreteras tengan una intensidad de tránsito entre 10 y 30 millones de ejes equivalentes de 8.2 ton durante su vida útil.
15. Estipular sólo la utilización de plantas de producción discontinua (de bachas), cuando los proyectos de carreteras tengan una intensidad de tránsito mayor de 30 millones de ejes equivalentes de 8.2 ton durante su vida útil.
16. Antes de empezar a producir la mezcla asfáltica en caliente, el contratista se compromete a demostrar que la planta de asfalto cuenta con los dispositivos de control de producción para lograr la calidad del diseño (por lo menos tres tolvas de alimentación, sensores de pesaje de materiales, recuperador de finos y pirógrafos o sensores de control de temperatura de materiales pétreos y del asfalto).
17. Antes de empezar la producción de la mezcla asfáltica, el contratista demostrará que calibró la planta de asfalto para la mezcla asfáltica diseñada para un proyecto específico.
18. El laboratorio de apoyo al control de calidad revisará que las muestras de mezcla asfáltica tomadas durante el proceso de producción cumplen con el rango granulométrico de la curva definida en el diseño de la mezcla asfáltica, sin pérdida de
los finos definidos en el diseño para que oportunamente el contratista efectúe los ajustes en caso de incumplimiento.
19. Se estipulará que los laboratorios de apoyo al control de calidad utilicen hornos de incineración para determinar el contenido de cemento asfáltico (hornos tipo NCat) en las muestras tomadas de la producción de la mezcla asfáltica, para asegurar rapidez y confiabilidad en los resultados. Para evitar datos erróneos, daños y accidentes, se omitirán los centrifugadores (Rotarex) con uso de gasolina. Para ello se incluirá una especificación particular sobre la aplicación del horno de ignición del contenido de cemento asfáltico, en tanto se disponga del manual respectivo en la normativa SICT.
20. Al inicio de la construcción de la capa asfáltica, el contratista se comprometerá a realizar los tramos de prueba necesarios para definir el procedimiento de ejecución que asegure el cumplimiento de los requisitos de acabado y compactación de los materiales.
21. Para el tendido de la capa asfáltica, el contratista efectuará una nivelación topográfica conforme se indica en la norma SICT correspondiente, antes y después de haberse efectuado la construcción de la capa asfáltica para revisar el cumplimiento del espesor promedio y de la desviación estándar con respecto al espesor de proyecto. No se permitirá utilizar los espesores obtenidos de los núcleos para verificar el espesor de proyecto.
22. Durante la ejecución de los trabajos de construcción o de conservación de pavimentos, el laboratorio de apoyo al control de calidad analizará permanentemente las tendencias de calidad de los materiales y de las capas construidas mediante cartas de control estadístico. Dichas cartas se adjuntarán a los informes de calidad que periódicamente se entregan al residente de obra para el soporte de la aceptación y pago de los trabajos ejecutados. No se tramitará la estimación y el pago de los trabajos si no se presentan tales cartas de control.
23. El contratista se comprometerá a que el volumen de producción de la mezcla asfáltica sea congruente con el volumen de mezcla asfáltica por tender y compactar en el frente de avance de la obra, para evitar que haya fila de camiones
cargados esperando la descarga, con el consecuente enfriamiento de la mezcla asfáltica.
24. En proyectos de carreteras con una intensidad de tránsito mayor de 10 millones de ejes equivalentes de 8.2 ton durante su vida útil, se utilizará invariablemente un alimentador de la mezcla asfáltica a la extendedora (“transfer”) para homogeneizar la temperatura de tendido y compactación, y así evitar la segregación física del material.
25. El riego asfáltico de liga para adherir la capa asfáltica a construir, se aplicará con un control de calidad eficiente que asegure la dosificación adecuada, la uniformidad de la aplicación y evite el levantamiento de la película de asfalto por el paso de los vehículos de transporte de la mezcla. No se permitirá aplicar un “manteo” con mezcla asfáltica para cubrir las deficiencias del riego de liga.
26. El tendido de la mezcla asfáltica se efectuará siempre con extendedoras que cuenten con sensores de nivelación del tendido, sensor de pendiente y con la operación constante de la regla de precompactación y, en su caso, de dispositivos de alta compactación, para el acomodo inicial de la mezcla. Todo lo anterior, para asegurar el índice de perfil mínimo requerido en el proyecto.
27. Prohibir que los trabajadores denominados “tornillero” y “rastrillero” participen en el tendido de la mezcla asfáltica.
28. El control de la compactación que aplique el contratista en las capas asfálticas del pavimento se efectuará con densímetro nuclear para asegurar rapidez y confiabilidad en los resultados. Para ello, se incluirá una especificación particular sobre la aplicación de este instrumento en tanto se disponga del manual respectivo en la normativa SICT.
29. En la aplicación de riegos de sello en conservación de carreteras, se debe establecer que, para eliminar cualquier fino adherido en las partículas, se efectúe un tratamiento de lavado al material pétreo por utilizar y del tipo indicado en el proyecto .
Documentos que se propone sean formulados por la SICT para asegurar y mejorar los estudios, proyectos y la calidad de pavimentos asfálticos
La aplicación de las acciones propuestas para asegurar la calidad de las terracerías y pavimentos asfálticos requiere la adecuación de los términos de referencia
para la licitación de los estudios y proyectos y para la ejecución de los trabajos, así como de la formulación de documentos técnicos que posteriormente se incluyan en la normativa SICT.
Se comentan a continuación de manera breve los documentos que habría que adecuar o formular en el caso de estimarse procedente esta propuesta.
1. Adecuación o complementación de los términos de referencia para las licitaciones de los estudios y proyectos de pavimentos asfálticos, donde se destaquen los aspectos que se revisarán de manera especial tanto en la presentación de la propuesta de cada participante en la licitación como en el desarrollo de los trabajos que realice la empresa contratada.
2. Adecuación o complementación de los trabajos por ejecutar para las licitaciones de los trabajos de construcción o conservación de pavimentos asfálticos, donde se destaquen los aspectos que se revisarán de manera especial tanto en la presentación de la propuesta y del PAC de cada empresa participante como en el desarrollo de los trabajos que realice la empresa contratada.
3. Formulación del anteproyecto del manual de la calidad para obras viales a cargo de la SICT.
4. Formulación del anteproyecto del manual para la implantación en empresas contratistas, de un sistema de gestión de calidad para la ejecución de trabajos de construcción y conservación de pavimentos asfálticos, basado en las Normas de Aseguramiento de Calidad ISO 9000-2015.
5. Formulación del anteproyecto del manual para la evaluación y aprobación de los laboratorios de apoyo al control y de verificación de calidad, basado en las Normas de Aseguramiento de Calidad ISO 9000-2015.
6. Formulación del anteproyecto del manual para determinar el grado de compactación en capas de terracerías y capas de pavimento, mediante el densímetro nuclear.
7. Formulación del anteproyecto del manual para determinar el contenido de cemento asfáltico en mezclas asfálticas, mediante el horno de incineración NCat.
8. Adecuación de algunos contenidos y referencias en las normas de construcción, de conservación y de control y aseguramiento de calidad, de la
normativa SICT, para dar congruencia a todos los aspectos contenidos en esta propuesta.
Recomendaciones adicionales para las dependencias de la SICT Para asegurar y mejorar la calidad en la realización de estudios y proyectos, así como en el proceso de ejecución de los trabajos de construcción y conservación de pavimentos asfálticos, se recomienda a las dependencias responsables de la SICT atender y exigir los aspectos siguientes:
Ampliación del tiempo de ejecución de los trabajos contratados. Las dependencias responsables deben buscar un sistema de administración y programación que permita a las empresas constructoras contar con el tiempo suficiente para la ejecución de los trabajos. De lo contrario, las áreas responsables y las empresas constructoras siempre darán prioridad al cumplimiento del programa y al ejercicio de los recursos por encima del cumplimiento de la calidad.
Aumento de la exigencia en el cumplimiento de los requisitos del proyecto. Las áreas responsables de la aceptación y pago de los trabajos de obra deben exigir de manera irrestricta el cumplimiento de los requisitos del proyecto, así como que las empresas cuenten con el equipo constructivo suficiente e idóneo, con el personal técnico operativo capacitado y que se apliquen los procedimientos constructivos y de aseguramiento de calidad, contenidos en la normativa técnica SCT. En caso de incumplimiento, se deberá proceder a la aplicación invariable de las sanciones económicas y administrativas correspondientes.
Certificación de la capacitación y adiestramiento del personal profesional y técnico de construcción. Las empresas constructoras deben preocuparse por capacitar y adiestrar al personal profesional y técnico operativo en los equipos constructivos y en los procedimientos de ejecución y de control de calidad en centros especializados. Para ello, es indispensable que las dependencias responsables exijan la certificación correspondiente del personal que realmente atiende la ejecución de la obra.
Fomentar la ética y el compromiso de las empresas constructoras para lograr obras de calidad apegada al proyecto. Es fundamental que la alta dirección y ejecutivos de las empresas constructoras se actualicen en técnicas como planeación estratégica, toma de decisiones, eficiencia, productividad, liderazgo, cultura
de la ética y cambio, así como en la implantación de su sistema de gestión de calidad, de modo que adquieran un mayor compromiso con el aseguramiento de la calidad de las obras que ejecuten.
Elaborar un manual de la calidad para las obras de infraestructura vial. Se insiste en la necesidad de que las dependencias responsables de las obras cuenten con un manual de la calidad, en el que se planteen los fundamentos, conceptos, términos, participantes, sistemas, procedimientos, atribuciones, responsabilidades y la interacción de los actores en el proceso de ejecución de los trabajos constructivos. En la elaboración de este manual no se trata de crear una nueva forma de atender la calidad de las obras, sino de recopilar, ordenar y definir procedimientos programáticos de atención, con las referencias necesarias para la observancia de la normativa técnica de la SICT y de las leyes relacionadas con la obra pública.
La aplicación de este manual de la calidad en las obras viales a cargo de la SICT daría certidumbre y claridad a las acciones de aseguramiento y control de calidad para todos los participantes públicos y privados en el desarrollo de los trabajos.
COMENTARIO FINAL
Asegurar la calidad en las obras de infraestructura vial es indispensable para garantizar la inversión de los recursos asignados, el comportamiento y durabilidad de las obras, así como para lograr la satisfacción de los usuarios, ya que les proporciona el nivel de servicio y la seguridad previstos en el proyecto, por lo que será necesario proponer, desarrollar y aplicar acciones innovadoras que permitan el cumplimiento de la calidad de los proyectos.
ESTABILIZACIÓN DE LADERAS Y TALUDES ROCOSOS
RAFAEL MORALES Y MONROY Perito Profesional en Geotecnia y en Vías Terrestres.
quinta y ÚLTIMA PARTE cuarta en vt 89, pág. 27 tercera en vt 88, pág. 23 segunda en vt 87, pág. 25 primera EN vt 86, pág. 21
En ediciones anteriores (VT 86) comenzamos con los temas Introducción, Causas de la caída de rocas, Medidas de estabilización y Estabilización de roca mediante refuerzo mecánico; posteriormente, hablamos de los pasos que involucran una instalación de anclaje (VT 87 y 88). En la edición No. 89 se abordó la Estabilización de roca mediante refuerzo mecánico. En este número, VT 90 se cierra el artículo (de cinco partes) con los temas: Estabilización por remoción de rocas y Medidas de protección contra la caída de rocas.
5. ESTABILIZACIÓN POR REMOCIÓN DE ROCAS
La estabilización de las laderas y los taludes rocosos puede lograrse mediante la eliminación de rocas potencialmente inestables; la FIGURA 1 ilustra los métodos de eliminación más comunes, que incluyen: Abatimiento de taludes de roca inestable; Abatimiento de voladizos; Amacice de bloques individuales de roca.
intemperizada
1. Abatimiento del material intemperizado de la parte superior del talud que tiene riesgo de deslizar
Berma de acceso a la parte superior del corte
2. Remoción de la roca que sobresale por medio de corte con explosivos
3. Remoción de árboles cuyas raíces crecen en las grietas
de
Esta sección describe estos métodos y las circunstancias en que la remoción debe o no ser utilizada. En general, la remoción de rocas es un método preferido de estabilización porque el trabajo eliminará el peligro y no se requerirá mantenimiento en el futuro. Sin embargo, la remoción solo se debe usar cuando sea seguro que la nueva cara será estable y no exista el riesgo de que se socave la parte superior del talud. El área 2, en la FIGURA 1 , es un ejemplo de dónde la remoción de rocas debe llevarse a cabo con cuidado. Sería seguro remover la roca suelta más externa, siempre que el fracturamiento sea causado por voladura y solo se extienda a una profundidad baja. Sin embargo, si la masa rocosa está profundamente fracturada, el graneo continuo pronto desarrollará una cavidad que socavará la parte superior del talud, por lo que las cavidades, por pequeñas que sean, deben rellenarse con concreto o mortero. La remoción de rocas sueltas en la cara de una ladera o talud no es efectiva donde la roca es altamente degradable, como la pizarra. En estas circunstancias, la exposición de una nueva cara comenzará un nuevo ciclo de meteorización e inestabilidad. Para esta condición, los métodos de estabilización más apropiados serían la protección de la cara con concreto lanzado y anclas, o una pared anclada.
5.1 Abatimiento y descarga de taludes
Cuando haya una sobrecarga o roca intemperizada en la parte superior de un corte, a menudo es necesario cortar este material en un ángulo menor que el de la roca que se encuentra debajo (FIGURA 1 , elemento 1). El procedimiento de diseño para abatir y descargar un talud comienza con un retroanálisis (análisis retrospectivo o retroactivo) del talud inestable. Al establecer un factor de seguridad del talud inestable igual a 1.0, es
posible calcular los parámetros de resistencia de la masa de roca. Esta información se puede usar para calcular el ángulo y/o altura del talud abatido, que producirá el factor de seguridad requerido.
Otra condición que debe tenerse en cuenta durante el diseño es la intemperización de la roca algunos años después de la construcción, momento en el que puede ser difícil realizar el abatimiento. Se puede dejar una berma en la parte baja del talud del suelo o roca erosionada para proporcionar un área de captación para fallas menores en taludes y proporcionar acceso a los equipos. Donde se ha desarrollado un deslizamiento, puede ser necesario descargar la cresta del corte para reducir su altura y disminuir la fuerza motriz.
El abatimiento y la descarga de taludes generalmente se lleva a cabo mediante equipos como excavadoras y bulldozers. En consecuencia, el ancho de corte debe diseñarse para acomodar el equipo de excavación adecuado en la cara del talud sin peligro de colapso del material débil, mientras el equipo está funcionando; este ancho generalmente es de al menos 5 m. La seguridad para el acceso del equipo impide la excavación de cortes "en astillas", en los que la punta del nuevo corte coincide con la del corte anterior.
5.2 Recorte
La falla o intemperismo de una ladera o talud rocoso puede formar un saliente en la cara (FIGURA 1 , elemento 2), lo que podría ser un peligro si fallara. En estas circunstancias, la remoción del voladizo
4. Amacice
bloques sueltos y roca alterada
FIGURA 1. Métodos de remoción de roca, para estabilización de taludes.
puede ser la medida de estabilización más apropiada. Esto puede realizarse de manera manual o mecánica, según el caso.
5.3 Macice
El macice es la eliminación de roca suelta, suelo y vegetación en el talud de una ladera usando herramientas manuales, como picos, palas y sierras de cadena. En las laderas empinadas, los trabajadores suelen estar acompañados por cuerdas y arneses anclados en la cresta de la ladera o talud (FIGURA 2). Un tipo adecuado de cuerda para estas condiciones es una de cáñamo, de núcleo de acero, que es altamente resistente a los cortes y la abrasión. Los escaladores deben trabajar de arriba hacia abajo, para asegurarse de que no haya rocas sueltas sobre ellos.
Un andamio colgado de una grúa es una alternativa al uso de cuerdas, para que los trabajadores accedan a la cara del corte o ladera. La grúa se coloca al pie del talud, si no hay acceso a su cresta. Las desventajas de usar una grúa en lugar de cuerdas son los gastos de la grúa, y en los proyectos de carreteras, los estabilizadores extendidos pueden ocupar varios carriles de la carretera, con la consiguiente interrupción del tráfico. Además, trabajar desde un andamio colgado de una grúa puede ser menos seguro que usar cables, porque los trabajadores no pueden ordenarle al operador de la grúa que se mueva rápidamente, en caso de que caiga una roca desde la cara que está sobre ellos.
Un componente importante de una operación de macice en climas húmedos es la eliminación de árboles y vegetación que crecen en la cara y a una distancia de varios metros detrás de la cresta de la ladera o talud. Las raíces de los árboles que crecen en las fracturas de la pared de la roca pueden forzar la apertura de las fracturas y, finalmente, causar la caída de rocas. Además, el movimiento de los árboles por el viento produce
la influencia de las raíces sobre bloques sueltos. El aflojamiento general de la roca en la cara, por las raíces de los árboles, también permite una mayor infiltración de agua al originar una mayor apertura de las grietas, aunque, paradójicamente, también ayuda a detener los suelos, detritos y depósitos de talud.
5.4 Operaciones de remoción de rocas
Cuando las operaciones de remoción de rocas se lleven a cabo por encima de carreteras o ferrocarriles en operación, o en áreas urbanas, se debe tener especial cuidado para evitar lesiones o daños por la caída de rocas. Esto generalmente requerirá que se detenga todo el tráfico mientras se está realizando la remoción de rocas, y hasta que el talud se haya hecho seguro y la carretera haya sido limpiada de escombros. Donde hay tuberías o cables enterrados al pie de la ladera o talud, será necesario protegerlos, así como las superficies del pavimento o la vía del tren, del impacto de la caída de rocas. Por lo general, se puede proporcionar una protección adecuada al colocar una capa de arena y grava con un espesor de aproximadamente
1.5 a 2 m. Para estructuras particularmente sensibles, la protección adicional puede ser proporcionada por llantas de desecho.
6. MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA
LA CAÍDA DE ROCAS
Un método efectivo para minimizar el riesgo de caída de rocas es permitir que ocurran las caídas y controlar la distancia y la dirección en que viajan. Los métodos de control de la caída de rocas y
FIGURA 2. Trabajador realizando el macice del talud.
la protección de las instalaciones en la cresta de la ladera o talud incluyen zanjas de captación y barreras, vallas de malla de alambre, malla colgada en la cara de la ladera o talud y recubrimiento de rocas. Una característica común de todas estas estructuras de protección son sus características de absorción de energía, en las que la caída de rocas se detiene a cierta distancia o se desvía de la instalación que se está protegiendo. Como se describe en esta sección, es posible (mediante el uso de técnicas apropiadas) controlar rocas con dimensiones de hasta 2 m, que caen desde alturas de hasta cientos de metros e impactan con energía de hasta 1 MJ. Las estructuras rígidas, como muros de concreto armado o vallas con aditamentos rígidos para soportes fijos, no son apropiadas para detener caídas de rocas.
6.1 Modelado de la caída de rocas
La selección y el diseño de medidas de protección efectivas requieren la capacidad de predecir el comportamiento de la caída de rocas. Ritchie (1963) realizó un estudio inicial de caídas de rocas, y elaboró gráficos empíricos para el diseño de zanjas, relacionados con las dimensiones de la ladera o talud. Desde la década de 1980, la predicción del comportamiento de la caída de rocas se vio reforzada por el desarrollo de una serie de programas informáticos que simulan el comportamiento de las rocas que caen, ruedan y rebotan por las caras de las laderas o los taludes. Actualmente, existen programas muy precisos para ello, como el “Rock Fall”, de Rocscience® y el “Ruvolum”, de Geobrugg®.
La FIGURA 3 muestra un ejemplo de la salida del programa “RockFall” (Rocscience, 2004), de simulación de caída de rocas. La sección transversal (FIGURA 3A) muestra las trayectorias de 20 caídas de rocas, una de las cuales se extiende hacia afuera de la zanja. Las FIGURAS 3B Y 3C muestran, respectivamente, las alturas máximas de rebote y la energía cinética total, a intervalos, en el talud. La entrada para el programa comprende la geometría del talud y la zanja, así como la irregularidad (rugosidad) de la cara, los coeficientes de restitución de los materiales del talud, la masa y la forma del bloque, y la ubicación y la velocidad de inicio. El grado de variación en la forma de la superficie del suelo se modela variando aleatoriamente la rugosidad superficial para cada una de las caídas, lo que a su vez produce un rango de trayectorias.
Los resultados del análisis, como los que se muestran en la FIGURA 3, junto con datos geológicos sobre tamaños y formas de bloques, pueden usarse para estimar las dimensiones de una zanja o una barrera, y su posición óptima, la altura requerida y la capacidad de energía de una valla o barrera.
FIGURA 3. Ejemplo de un análisis del comportamiento de la caída de rocas: (a) las trayectorias de 20 caídas de rocas; (b) variación en la altura de rebote vertical a lo largo del talud; (c) variación en la energía cinética total, a lo largo del talud. (William C. D., 2015).
Bermas. La excavación de bermas intermedias en cortes rocosos generalmente aumenta el peligro de caída de rocas y por tanto, no se recomienda para la generalidad de las condiciones. Las bermas pueden ser un peligro cuando sus crestas fallan, dejando protuberancias irregulares en la cara. Las rocas que golpean estas protuberancias tienden a rebotar desde la cara y aterrizar a una distancia considerable de la base. Cuando las bermas angostas se llenan de escombros, ya no serán efectivas para detener caídos. Rara vez es posible eliminar estos caídos, debido al peligro para los equipos que trabajan en bermas angostas y discontinuas.
Sin embargo, hay situaciones en las que las bermas son benéficas para la estabilidad. Primero, en las secuencias de arenisca/lutita/carbón estratificadas horizontalmente, las ubicaciones y el espaciamiento vertical de las bermas a menudo están determinados por la litología. Las bermas se colocan en la parte superior de los estratos menos resistentes, como el carbón o la pizarra bituminosa, que se intemperizan más rápido (Wright, 1997). Con esta configuración, la litología más resistente no se ve socavada a medida que la pizarra se erosiona (FIGURA 4). El ancho de los bancos intermedios puede variar de 6 a 8 m, y el ángulo de la cara depende de la durabilidad de la roca. Por ejemplo, las lutitas con un índice de durabilidad de 50-79 se cortan en ángulos de 36.9° (1.33 H:1V) y alturas de hasta 9 m, mientras que la arenisca masiva y la caliza pueden excavarse en ángulos de cara tan empinados como 87° (1/20 H:1V) y alturas de hasta 15 m. La FIGURA 4 también muestra una berma en el pie del talud, como sobrecarga, para contener un desprendimiento menor y proporcionar acceso para la limpieza.
Una segunda aplicación para taludes con bermas es en áreas tropicales, con rocas profundamente erosionadas y periodos intensos de lluvia. En estas condiciones, las zanjas de drenaje revestidas en cada
FIGURA 4. Configuración de un corte con bermas en rocas con estratificación horizontal (caliza y areniscas) intercaladas con rocas suaves (carbón y lutita) al pie de los cortes. Zanja a la orilla de la carretera para atrapar caídos. (William C. D., 2015).
berma y hacia abajo de la ladera son esenciales para captar el flujo de agua y evitar la socavación y la erosión de la roca débil (Gobierno de Hong Kong, 2000).
6.2 Zanjas
Las zanjas de captura en el pie de los taludes son poco costosos para detener las caídas de rocas, siempre que haya espacio adecuado al pie del talud (Wyllie y Wood, 1981). Las dimensiones requeridas de la zanja, definidas por la profundidad y el ancho, están relacionadas con la altura y el ángulo del talud; en la FIGURA 5 (Ritchie, 1963) se muestra una gráfica de diseño de zanjas, desarrollada a partir de pruebas de campo. La FIGURA 5 muestra el efecto del ángulo de inclinación en el camino que tienden a seguir las rocas y cómo esto influye en el diseño de la zanja. Para los taludes de más de 75°, las rocas tienden a permanecer cerca de la cara y aterrizar cerca del pie del talud. Para ángulos con inclinación entre aproximadamente 55° y 75°, las rocas que caen tienden a rebotar y girar con el resultado de que pueden aterrizar a una distancia considerable de la base; en consecuencia, se requiere una gran zanja. Para taludes con ángulos de entre aproximadamente 40° y 55°, las rocas tenderán a rodar y deslizarse sobre la cara del talud, hacia la zanja.
Para actualizar el trabajo realizado por Ritchie, el Departamento de Transporte de Oregón (2001) llevó a cabo un estudio exhaustivo del comportamiento de la caída de rocas y la capacidad de las áreas de captación. Este estudio examinó la caída de rocas desde alturas de 12, 18 y 24 m en laderas con cinco incrementos de ángulos de la cara del talud, que van desde la vertical hasta 45° (1V: 1H). Las áreas de captación al pie del talud eran superficies planas con inclinaciones de 76° (1/4H:1V), 80° (1/6H:1V) y horizontales, para simular hombros de carretera sin obstrucciones. Las pruebas observaron tanto la distancia de impacto desde el pie del talud como la distancia del recorrido. El informe incluye gráficas de diseño que muestran, para todas las combinaciones de geometría de taludes, la relación entre el porcentaje de roca retenida y el ancho del área de captación.
6.3 Barreras
Se puede construir una variedad de barreras para mejorar el rendimiento de las zanjas excavadas o para formar zonas de captación al pie de los taludes
zanja
zanja
zanja
5. Tabla de diseño de zanjas para atrapar la caída de rocas (Ritchie, 1963).Ψ es el ángulo que forma el talud con la horizontal.
(Andrew, 1992a). El tipo de barrera requerida y sus dimensiones dependen de la energía de los bloques que caen, las dimensiones del talud y la disponibilidad de materiales de construcción. Un requisito de todas las barreras es la flexibilidad ante el impacto. Las barreras absorben la energía del impacto al deformarse y los sistemas con alta capacidad de impacto son flexibles y están construidos con materiales que pueden resistir el impacto de rocas afiladas sin daños importantes. La siguiente es una breve descripción de algunas barreras de uso común.
Gaviones y bloques de concreto. Los gaviones y los bloques de concreto son barreras de protección efectivas para la caída de rocas con diámetros de hasta aproximadamente 0.75 m. LA FIGURA 6 muestra un ejemplo de una zanja con dos capas de gaviones a lo largo del borde exterior, que forman una barrera de 1.5 m de altura.
La función de una barrera es formar una “zanja” con la cara viendo hacia la cara del talud, para atrapar las rocas que rueden. Las barreras son particularmente útiles al pie de los taludes menos empinados donde la roca cae, rueda y gira hacia abajo, pero no rebota. Tales rocas pueden aterrizar en una zanja al pie del talud, pero pueden rodar hacia el lado exterior, inclinado; una barrera vertical ayudará a atrapar esos caídos.
Los gaviones son canastas de malla de alambre rellenas con roca, que normalmente miden 1 m x 1 m de sección transversal, y a menudo se construyen in situ, con piedra del sitio. Las ventajas de los gaviones son la facilidad de construcción en las laderas empinadas y donde la base es irregular y su capacidad para soportar el impacto considerable de la caída de rocas. Sin embargo, los gaviones no son inmunes al daño causado por los impactos de la roca y el equipo de mantenimiento, y los costos de reparación pueden ser significativos. Las barreras construidas con concreto prefabricado, con dimensiones similares a los gaviones, también se utilizan en los sistemas de transporte para la contención de la caída de rocas. Aunque los
FIGURA
FIGURA 6. Muro de contención de gaviones.
bloques de concreto son algo menos resistentes que los gaviones, tienen las ventajas de una amplia disponibilidad y una instalación rápida. Para que los bloques de concreto sean efectivos, se debe proporcionar flexibilidad, permitiendo el movimiento en las juntas entre los bloques. Por el contrario, las paredes de concreto en masa son mucho menos flexibles y tienden a romperse al impacto.
Barreras de geosintéticos. Se han construido varias barreras utilizando capas de geosintéticos y suelo, de aproximadamente 0.6 m de espesor, que pueden llegar a ser hasta de 4 m de altura (Threadgold y McNichol, 1985). Al envolver la tela alrededor de cada capa, es posible construir una barrera con caras frontales y traseras verticales; la cara sujeta a impacto puede protegerse del daño con materiales tales como rieles, gaviones y llantas. La capacidad de una barrera de este tipo para detener la caída de rocas depende de su masa, en relación con la energía de impacto, la resistencia al corte en la base y la capacidad de deformación sin fallas. La deformación puede ser tanto elástica, de los componentes de la barrera, como de cortante, en las capas de tela o en la base. Una desventaja de las barreras como las que se muestran en la FIGURA 7 es que se requiere un espacio considerable, tanto para la barrera como para el área de captación detrás de ella.
Las pruebas exhaustivas de prototipos de barreras realizadas por el Departamento de Transporte de Colorado han demostrado que se produce un desplazamiento de corte limitado en las capas de tela, y que pueden soportar impactos de alta energía sin mayores daños (Barrett y White, 1991). Además, una barrera de geosintéticos y suelo de 4 m de altura resistió con éxito el impacto de cantos rodados con volúmenes de hasta 13 m3 y energías de impacto de 5000 kJ, en la isla Niijima, en Japón (Protec Engineering, 2002) y una barrera similar, de 1.80 m de ancho, detuvo impactos de roca de hasta 950 kJ de energía.
6.4 Mallas y disipadores de energía para captura de roca
Durante la década de 1980, se desarrollaron y probaron exhaustivamente varias mallas y redes en taludes con rocas escarpadas (Smith y Duffy, 1990; Barrett y White, 1991; Duffy y Haller, 1993). Las redes también se están utilizando en minas a cielo abierto para el control de caída de rocas (Brawner y Kalejta,
muro MME o mecánicamente estabilizado
bolsas de recepción del impacto
bolsas de transmisión del impacto cara del muro
geomalla (geogrid) suelo arenoso
relleno con suelo local (del sitio)
(b) (a)
fachada o cara al gusto
barrera de concreto
m
zanja “atrapa rocas” carretera
FIGURA 7. Barreras para detener la caída de rocas, construidas con suelo y con geosintéticos, poseen una gran variedad de caras o fachadas: (a) muro de 4 m de altura, con capacidad para absorber energía de hasta 5,000 kJ (Protec, 2002); (b) muro de 2.50 m de altura, con capacidad para absorber energía de hasta 950 kJ (Barret & White).
2002). Un diseño adecuado para un sitio en particular depende de la topografía, cargas de impacto anticipadas, altura de rebote y disponibilidad local de materiales. Una característica común de todos estos diseños es su capacidad para resistir la energía del impacto de las caídas de rocas debido a su construcción, sin ningún componente rígido. Cuando una roca impacta en una red, hay una deformación de la malla que luego involucra componentes que absorben energía durante un tiempo prolongado de colisión. Esta deformación aumenta significativamente la capacidad de estos componentes para detener la caída de rocas y permite el uso de elementos ligeros y de bajo costo en la construcción.
Mallas de cable. Las mallas con capacidad de absorción de energía van desde 40 hasta 2000 kJ; han sido desarrolladas como sistemas patentados por una serie de fabricantes (Geobrugg Corporation e Isofer Industries). Los componentes de estas mallas son una serie de postes de vigas en I, de acero, de unos 6 m, anclados a la base y al talud. Se proporciona flexibilidad adicional mediante la incorporación de frenos de fricción en el cable que soporta las redes y los cables. Los frenos de fricción son bucles de alambre en una tubería de acero que se activan durante eventos de alta energía para ayudar a disipar las fuerzas de
talud
impacto (FIGURA 8). También se ha encontrado que las redes son efectivas para contener los flujos de lodos debido a que el agua se llena rápidamente del material que arrastra y su movilidad se ve disminuida (California Polytechnical State University, 1996).
La malla es un sistema de dos capas que comprende una malla de 50 mm, y una malla de alambre de acero tejido o anillos de acero entrelazados. La red tejida de cable está construida típicamente con un cable de 8 mm de diámetro en un patrón diagonal de 100 a 200 mm de separación.
Las dimensiones del cable y la red variarán con las energías de impacto esperadas y el tamaño del bloque. Una característica importante de la red de cable es el método para fijar los puntos de intersección del cable con tensores de alta resistencia. La malla se une a los postes al enroscarla en un cable de perímetro continuo que está sujeto a los soportes en la parte superior e inferior de cada poste.
método general de construcción es instalar un anclaje en cada cara de la roca para soportar un cable desde el cual se suspende la valla, que abarca el barranco. Para caídas de rocas con dimensiones de hasta aproximadamente 20 cm, es posible usar una malla metálica que cuelgue del conducto, desde la cuerda de soporte; las mallas metálicas o redes de anillos pueden usarse para contener bloques más grandes. Las rocas que caen se detienen gradualmente a medida que rebotan y ruedan bajo la malla.
mortero
perforación diámetro 10 cm torón de 16mm (min) con elemento de frenado
freno de fricción red de anillos torón
3 m 3.7 m(±0.15m)
poste de acero W 8x48
malla de enlace de cadena 3 m
FIGURA 8. Malla dinámica tipo Geobrugg para contener los caídos de roca.
Como alternativa a la malla de alambre tejido, se fabrican redes anulares con anillos de 0.31 m de diámetro, cada uno de los cuales está enclavado con cuatro anillos adyacentes. Los anillos están fabricados de alambre de acero de alta resistencia a la tensión de 3 mm de diámetro y el número de alambres en cada anillo varía entre 5 y 19, dependiendo de la capacidad de energía de diseño de la red.
Atenuadores de caída de roca. Cuando las rocas caen por un estrecho barranco o canal inclinado delimitado por paredes rocosas estables, es posible instalar una variedad de vallas que reduzcan la velocidad y absorban la energía de las rocas (Andrew, 1992b). El
Deben considerarse en el diseño los requisitos de mantenimiento y la seguridad del trabajador de los sistemas de la valla dinámica. Un sistema diseñado apropiadamente no debería necesitar reparaciones frecuentes, si los impactos están dentro de las tolerancias de las energías de diseño. Sin embargo, la limpieza de la roca acumulada es necesaria para cualquier sistema. Generalmente, las barreras fijas, como los muros de geosintéticos y los gaviones, requieren espacio detrás de ellas para las operaciones de limpieza. Por el contrario, las redes tejidas de cable y anillos no tienen ese requisito, debido a su diseño modular, lo que permite que las redes se limpien desde el frente al quitar o levantar cada panel.
6.5 Malla colgada
La malla de alambre colgada en la cara de una ladera puede ser un método efectivo para contener caídas de rocas cerca de la cara y evitar que salten hacia la carretera (Ciarla, 1986). Debido a que la malla absorbe parte de la energía de la roca que cae, las dimensiones requeridas de la zanja en la base de este talud se reducen considerablemente. La malla de eslabones de cadena es un método adecuado para controlar caídas de rocas con dimensiones inferiores a 0.6 m, y las redes de alambre son adecuadas para rocas con dimensiones de hasta aproximadamente 1.30 m. Para las instalaciones que cubren un talud alto, donde el peso de la malla liviana puede exceder su resistencia, la malla puede reforzarse con tramos de cable. En todos los casos, el borde superior de la malla o red debe colocarse cerca de las rocas que están próximas a desprenderse, para que los bloques tengan poco impulso cuando impacten en la malla.
La malla no está anclada en la parte inferior del talud o en puntos intermedios. La malla que cuelga libremente permite que las rocas lleguen a la zanja,
en lugar de acumularse detrás de la malla; el peso de tales acumulaciones podría hacer que la malla fallara.
6.6 Cercas de señalamiento de advertencia
Las cercas y las señales de advertencia que se activan al caer la roca se utilizan para proteger los ferrocarriles y las autopistas. La cerca de advertencia consiste en una serie de postes y travesaños en voladizo, que soportan hileras de cables espaciados aproximadamente a 0.5 m de distancia. Los cables están conectados a un sistema de señal que muestra una luz roja si se rompe algún cable. La luz de la señal se encuentra lo suficientemente lejos del talud, de tal forma que el tráfico tiene tiempo para detenerse y luego proceder con precaución antes de que llegue a la ubicación del caído. Los sistemas de advertencia también se pueden incorporar a las vallas dinámicas (Inciso 6.4), de modo que se proporciona un segundo nivel de protección, en caso de un caído grande que exceda la capacidad de energía de la valla.
Las cercas de advertencia son más aplicables en sistemas de transporte donde el tráfico es lo suficientemente ligero como para acomodar cierres ocasionales de la línea. Sin embargo, el uso de vallas de advertencia como medida de protección tiene una serie de inconvenientes: las luces de señalización deben ubicarse a una distancia considerable del talud y las caídas pueden ocurrir después de que el tráfico haya pasado la señal. Además, las falsas alarmas pueden ser causadas por caídos pequeños y los costos de mantenimiento pueden ser importantes.
REFERENCIAS
Ciarla M. (1986). Wire netting for rock fall protection. Proc. 37th. Ann. Highway Geology Symp., Montana Dept. of Highways, pp. 10-118. Geobrugg (2022). RXE Rock Fall Protection Barrier, Brugg, Switzerland. Hoek E. y Bray J. (2004). Rock slope Engineering. Spon Press, London and New York.
Morales y Monroy R. (2023). Protección de la calzada de carreteras contra la caída de rocas, Revista Vías Terrestres No. 72, pp. 15-23.
Wyllie C. D. (2015). Rock Fall Engineering. CRC Press. Boca Raton, London, New York.
Yoshida, H., et al. (2007). Rock fall sheds - application of Japanese designs in North America. Proc. 1st. North American Landslide Conf., Vail. Co. pp. 176-196.
ALGUNAS IDEAS PARA EL DESARROLLO DE LA
INFRAESTRUCTURA
CARRETERA QUE REQUIERE MÉXICO
ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY
Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte. Presidente de la PIARC en el periodo 2013-2016.
El transporte carretero es esencial para la vida de México. Las carreteras comunican a sus principales ciudades, puertos, fronteras y centros de actividad y aseguran la conectividad y accesibilidad de todas las regiones del territorio. Los caminos también son fundamentales para comunidades aisladas y dispersas que dependen de ellos para tener acceso a la educación, la salud y el comercio.
La red carretera nacional se extiende por todo el territorio. Incluye autopistas de cuota de altas especificaciones, carreteras troncales, alimentadoras y caminos rurales pavimentados y de terracerías. Estas vías son tanto de jurisdicción federal, a cargo del Gobierno Federal, como estatal, atendidas por los gobiernos de las 31 entidades federativas.
Para asegurar que la red satisfaga las necesidades de desplazamiento de la población mexicana, durante los próximos años se requerirá conservarla, modernizarla y complementarla con nuevos tramos que mejoren su conectividad. En un entorno caracterizado por la lucha contra el cambio climático y por asegurar la sostenibilidad del planeta, también se requerirá adaptarla para contribuir a alcanzar objetivos globales y nacionales en esos temas.
La conservación de la red carretera nacional deberá asumirse como una tarea prioritaria. La escasa inversión en conservación de carreteras de los últimos años debe revertirse para evitar su creciente deterioro y no tener que efectuar cuantiosas inversiones para reconstruir o rehabilitar tramos en muy mal estado. Como parte de la urgencia por mantener la red carretera en buenas
condiciones, habrá que aumentar su resiliencia frente a eventos climatológicos más frecuentes e intensos. El crecimiento sostenido del tránsito de la red carretera, en particular en tramos ubicados en la periferia de las grandes zonas metropolitanas, seguirá demandando obras para modernizarlos y ampliar su capacidad agregándoles carriles, construyendo entronques y eliminando puntos negros. También se requerirán acciones para aumentar la seguridad de las carreteras, reducir accidentes y abatir sus elevados costos para la población.
Las obras nuevas seguirán siendo necesarias para dar continuidad y mejorar la conectividad de los corredores troncales, así como para reducir el congestionamiento que afecta a las principales ciudades. En el ámbito rural habrá que seguir extendiendo la cobertura de los caminos de bajas especificaciones para eliminar el aislamiento que todavía padecen algunos núcleos de población.
Junto con estas acciones, en paralelo se requerirá avanzar en el progresivo equipamiento de las carreteras, empezando por las más importantes, con infraestructura que permita aumentar los niveles de vigilancia y seguridad. En el corto plazo se requerirá abatir el congestionamiento de las plazas de cobro mediante un mayor uso del telepeaje y de otras tecnologías que faciliten el cobro electrónico de los peajes. También será pertinente la creación de una red de centros de recarga de vehículos eléctricos que les dé viabilidad y permita su gradual penetración como parte de la flota vehicular nacional.
Las acciones descritas requerirán esfuerzos concertados de los sectores público y privado, en los que participen todos los niveles de gobierno y amplios segmentos de la iniciativa privada. En el sector público habrá que fortalecer la capacidad institucional de las dependencias responsables del sector carretero para reforzar la rectoría del Estado.
El esfuerzo a realizar deberá apoyarse en un plan de mediano y largo plazo para el desarrollo del sector carretero nacional, que proporcione un marco de referencia claro para orientar las acciones, los proyectos y las prioridades del sector. Este plan podría apoyarse en ejercicios de planeación anteriores y debería mantenerse permanentemente actualizado con objeto de asegurar su vigencia y relevancia conforme vaya produciéndose el desarrollo del sector carretero.
La implementación de los planes carreteros requerirá sustentarse en una cartera de proyectos bien preparados, que incluya todos los elementos necesarios para concretarlos en tiempo, costo y con la calidad esperados, incluyendo estudios y proyectos de ingeniería, estudios de impacto ambiental, análisis de los impactos sociales de los proyectos con sus correspondientes medidas de mitigación, así como liberación previa de los derechos de vía necesarios para la ejecución de las obras.
Para realizar estas tareas harán falta nuevos paradigmas de trabajo que encarguen al sector privado la realización de los trabajos detallados y mantengan en el sector público las capacidades de decisión y supervisión. También serán fundamentales nuevos esquemas de colaboración entre los tres niveles de gobierno para delimitar con claridad sus ámbitos de competencia y hacer que cada uno de ellos actúe y se responsabilice de las acciones que le correspondan. No será factible ni aconsejable implementar modelos de trabajo que
México de mediados del siglo XXI
La cuantía de los recursos necesarios para materializar las inversiones para lograr un sano desarrollo de la red carretera obligará a recurrir a todas las fuentes públicas y privadas que se puedan movilizar. El criterio básico a seguir consistirá en canalizar la inversión privada hacia proyectos que ofrezcan rentabilidades atractivas al sector privado y dirigir los recursos públicos hacia proyectos sin fuente de pago propia o que no sean atractivos para el sector privado. Esto obligará a revisar y actualizar los esquemas de asociaciones público-privadas para dar viabilidad a las inversiones.
Dadas las condiciones prevalecientes en el sector, en el corto plazo convendrá priorizar las inversiones del sector carretero en la conservación de las vías existentes. Lo anterior asegurará que el país cuente con una red carretera en buenas condiciones para sustentar las actividades en todo el territorio y a la vez dará tiempo para elaborar el plan maestro para el desarrollo del sector, fortalecer su capacidad institucional y avanzar en la preparación de los proyectos de modernización y construcción que se estimen prioritarios. Esta organización de las actividades dará certidumbre a las empresas y organizaciones activas en carreteras y permitirá un desarrollo subsecuente, ordenado y alineado con las capacidades y potencialidades del sector.
Sin embargo, la consecución de los objetivos del sector también requerirá un replanteamiento de fondo de los sistemas de contratación, fiscalización y control de las obras públicas, buscando una sana competencia que privilegie la calidad, la oportunidad de los proyectos y el óptimo uso de los recursos públicos, así como la transparencia y la rendición de cuentas. En otras palabras, habrá que superar las deficiencias del sistema actual de contratación de obra pública y convertirlo en instrumento de apoyo para el buen desarrollo de los programas de infraestructura.
EN RUTA HACIA NUESTRO 50
ANIVERSARIO. UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS.
2011-2013
XIX MESA DIRECTIVA
Clemente Poon Hung Presidente
Manuel Ortiz García
Salvador Fernández Ayala
Amado de Jesús Athié Rubio
Vicepresidentes
Carlos Domínguez Suárez
Secretario
Aarón Ángel Aburto Aguilar
Prosecretario
Vocales
Óscar Ringenbach Sanabria
Víctor Alberto Sotelo Cornejo
Héctor Manuel Bonilla Cuevas
Jesús Felipe Verdugo López
Víctor A. Gómez Cruz
José Alfredo Delgado Ramírez
Jesús Sánchez Argüelles
Fernando Paredes Zavala
Edgar Tungui Rodríguez
Luis Rojas Nieto Tesorero
Bernardo José Ortiz Mantilla Subtesorero
2013-2015
XX MESA DIRECTIVA
Luis Rojas Nieto Presidente
Carlos Bussey Sarmiento
Luis Humberto Ibarrola Díaz
Miguel Ángel Vega Vargas
Vicepresidentes
Óscar Enrique Martínez Jurado
Secretario
Aarón Ángel Aburto Aguilar
Prosecretario
Vocales
Alejandro Alencaster González
Amado de Jesús Athié Rubio
Germán Francisco Carniado Rodríguez
Héctor Armando Castañeda Molina
Jorge Colonia Albornoz
José María Fimbres Castillo
Belisario García Name
José Roberto Vázquez González
Jesús Felipe Verdugo López
Carlos Alberto Correa Herrejón Tesorero
José Mario Enríquez Garza Subtesorero
2015-2017
XXI MESA DIRECTIVA
Jesús Felipe Verdugo López Presidente
Ernesto Cepeda Aldape
Rodolfo Martinez Muñoz
Hector Saul Ovalle Mendivil Vicepresidentes
Aarón Ángel Aburto Aguilar
Secretario
Amado de Jesús Athié Rubio
Prosecretario
Vocales
Jorge Eliseo Herrera Villalobos
Víctor Alberto Sotelo Cornejo
Jesús López Ramírez
Ricardo Ortiz Estrada
Jorge Alfredo Delgado Ramírez
Demetrio Galíndez López
Mauricio Vázquez González
Marco Avelino Inzunza Ortiz
Fabiola López Rodríguez
Roberto Magallanes González Tesorero
Luis Guillermo Limón Garduño Subtesorero
2011 - Integrantes de la Asociación Mundial de Carreteras durante el XXIV Congreso Mundial de Carreteras, Ciudad de México.
AMIVTAC
2011. Se realiza el XXIV Congreso Mundial de Carreteras.
2012. Se registra el logotipo y la marca de la AMIVTAC ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, IMPI. Se apoya la candidatura del Ing. Óscar de Buen Richkarday como presidente de la Asociación Mundial de Carrereras, PIARC, cargo que desempeña de 2013 a 2016. Se crea el Comité de Puentes.
2014. Se realiza el Seminario Internacional PIARC-AMIVTAC sobre Gestión de Infraestructura Vial: Práctica Actual y Perspectivas de Desarrollo, en Cancún, QR.
2016. XXI Reunión Nacional con el tema: “Calidad y sustentabilidad de las vías terrestres”. Se presentan los libros: Ciclovías, Seguridad Vial y Aeropuertos.
MÉXICO
2011. Se construyeron y modernizaron 1 180 km de carreteras federales, 56 km de autopistas de cuota y 1 744 km de caminos rurales. Se invirtieron 11 227 MDP en infraestructura ferroviaria, 9 376 MDP en infraestructura portuaria y 3 909 MDP en infraestructura Aeropuertuaria.
2012. Se inaugura el puente Baluarte entre los estados de Durango y Sinaloa.
2013. Se inauguran los puentes El Carrizo en Sinaloa, Barranca del Diablo en Nayarit y Horganal en Oaxaca. También la carretera Durango-Mazatlán.
2014. Se inauguran el Libramiento Norte de La Laguna y la carretera México-Tuxpan.
2014 - Ingenieros Alfredo Bonnin Arrieta, Javier Herrera Lozano, Horacio Zambrano Ramos, Clemente Poon Hung, Manuel Zárate Aquino, Jorge de la Madrid Virgen, Eduardo Barousse Moreno y Juan Manuel Orozco y Orozco en la Décimo Primera conferencia “Rodolfo Félix Valdés” durante la XX Reunión Nacional.
EVENTOS PASADOS
VII SEMINARIO INTERNACIONAL DE PUENTES
Los días 17, 18 y 19 de abril de 2024 se llevó a cabo el VII Seminario Internacional de Puentes en Vidanta, Nuevo Nayarit. Como ya es tradición en los congresos de la AMIVTAC, el primer día se ofreció un coctel de bienvenida, en esta ocasión en la playa con una gran concurrencia; se ofrecieron bocadillos tradicionales mexicanos y música en vivo, además de un espectáculo de la cultura nayarita.
El jueves, primer día de actividades técnicas, se declaró formalmente inaugurado el evento y los módulos de exposición de materiales y servicios. En el presídium inaugural se contó con la presencia de la Lic. Eréndira Valdivia Carrillo, titular de la Unidad de Administración y Finanzas de la SICT en representación del Sr. Secretario de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes; la Lic. Rocío Esther González, Secretaria General de Gobierno del Estado de Nayarit en representación del Gobernador de Nayarit; el Ing. Jesús Felipe Verdugo López, Subsecretario de Infraestructura de la SICT; el Ing. Carlos Correa Herrejón, director general del VII Seminario Internacional de Puentes; el Ing. Marco Figueroa Quiñones, presidente de la Delegación AMIVTAC-Nayarit y el Ing. Rubén Frías Aldaraca, presidente del Comité
Se dictaron doce conferencias con la participación de quince conferencistas, entre mexicanos y extranjeros, que abordaron temas diversos sobre proyecto, construcción, mantenimiento de puentes, socavación y cimentación, atención de siniestros.
El programa para acompañantes tuvo una gran concurrencia y se les ofreció un “festival del vino” y un día de spa
La visita técnica fue al puente Vidanta, estructura atirantada en construcción dentro del complejo turístico y que cruza el río Ameca. La construcción de este puente está a cargo de Pontix Ingeniería; se efectuó un recorrido por la obra, que fue visitada por noventa congresistas.
Al final del Seminario, se hizo la entrega del premio Modesto Armijo Mejía a la destacada trayectoria del Profesional Especialista en Puentes; el galardonado en
cincuenta patrocinadores. El Ing. Salvador Fernández realizó la clausura del evento e invitó a todos a una
XXIV REUNIÓN NACIONAL DE VÍAS TERRESTRES
Durante los días 9, 10 y 11 de junio de 2024 se llevó a cabo la XXIV Reunión Nacional de Vías Terrestres, el evento magno de nuestra Asociación. El tema central: Ingeniería con valor social. En esta ocasión, la sede fue la Ciudad de México. Se tuvo una gran concurrencia, más de ochocientos participantes, doce empresas expositoras que conformaron la Expo Vías Terrestres y ochenta y cuatro patrocinadores. El domingo 9 se iniciaron las actividades con un coctel de bienvenida ambientado con una trajinera típica de Xochimilco, un organillero, un trío norteño y mariachis. El lunes se llevó a cabo la inauguración, en el presídium estuvieron presentes el Lic. Jorge Nuño Lara, Secretario de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes; el Ing. Miguel Caso Florez, Director Técnico de PIARC; el Ing. Jesús Felipe Verdugo López, Subsecretario de Infraestructura de la SICT; el Ing. Salvador Fernández Ayala, presidente de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC; el Ing. Juan José Orozco y Orozco, director general de la XXIV Reunión Nacional; la Mtra. Janette Cosmes Vázquez, directora general del Centro SICT Chiapas y el Ing. Marco Antonio Méndez Cuevas, presidente de la UMAI. Durante la ceremonia de inauguración se hizo entrega de los premios AMIVTAC: el premio Juan B. Puig de la Parra a la mejor tesis de posgrado, fue entregado a la Ing. Eliceth Roa; el premio Mariano García Sela al mérito profesional, fue otorgado al Ing. Felipe Verdugo y el premio José Carreño Romaní al mejor artículo técnico, se entregó al Mtro. Sergio Serment.
corte de listón en la Expo Vías Terrestres con todos los miembros del presídium, para después hacer un recorrido de los stands.
El programa técnico estuvo conformado por dos conferencias magistrales, una por parte del Ing. Jesús Felipe Verdugo López y la otra a cargo de la Lic. Eréndira Valdivia Carrillo, así como por siete sesiones técnicas. Los temas que se abordaron fueron: Proyectos de infraestructura y su impacto social, tecnología de vanguardia en el transporte, desafíos en la gestión de recursos, coinversión en aeropuertos, cambio climático, movilidad urbana, seguridad vial. Se impartió la conferencia “Rodolfo Félix Valdés” por parte del Ing. Luis Robledo Cabello, con el tema La planeación de las vías terrestres, elemento indispensable para el bienestar de la población y el desarrollo económico de México
Como parte de las actividades sociales, el programa de acompañantes consistió en un recorrido por la ciudad en Turibus el primer día y, por la noche, se realizó una cena temática de moda de los ochenta y se festejó el cumpleaños del Ing. Salvador Fernández con un pastel también temático de esos años. El segundo día, los participantes del programa de acompañantes desayunaron en el restaurante LagoAlgo y de ahí se trasladaron al museo Soumaya, donde hicieron un recorrido muy ameno.
La declaratoria inaugural estuvo a cargo del Lic. Jorge Nuño y, posteriormente, se realizó el tradicional
Durante la ceremonia de clausura, en el presídium estuvieron el Ing. Salvador Fernández, la Ing. Verónica Flores, el Ing. Óscar de Buen y el Ing. Juan José Orozco. Para concluir el evento, se hizo una comida, la cual se amenizó con un ballet folclórico, el cual fue muy celebrado por parte de los invitados.
