Vías Terrestres #88

ÓRGANO OFICIAL DE LA ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE VÍAS TERRESTRES A.C. ISSN 2448-5292 viasterrestres.mx

AÑO 15 #88 MARZO ABRIL 2024

88

VÍAS TERRESTRES CONTENIDO

EDITORIAL Jesús Felipe Verdugo López

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CHARLA CON COLOR El Ing. Óscar de Buen Richkarday en entrevista con el Ing. Salvador Fernández Ayala, Presidente de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC

04

ANÁLISIS BREVE A LA INFORMACIÓN PRESENTADA SOBRE LOS NIVELES DE SERVICIO EN LA RED CARRETERA FEDERAL Ana Cecilia Cuevas Colunga y Eduardo Daniel García Gutiérrez

09

CURIOSIDADES MATEMÁTICAS

14

MECANISMO DE ROMPIMIENTO DE UNA EMULSIÓN ASFÁLTICA Álvaro Gutiérrez Muñiz

15

ESTABILIZACIÓN DE LADERAS Y TALUDES ROCOSOS Rafael Morales y Monroy TERCERA PARTE

23

LA CONTRATACIÓN DE OBRAS PÚBLICAS, LA INNOVACIÓN TECNOLÓGICA Y LA CALIDAD ECONÓMICA Pedro Corona Ballesteros PRIMERA PARTE

33

EL CONTROL Y LA REDUCCIÓN DE VELOCIDAD. MEDIDAS EFECTIVAS PARA REDUCIR ACCIDENTES VIALES Martín Olvera Corona SEGUNDA PARTE

39

INFRAESTRUCTURA SUSTENTABLE PARA LA TRANSICIÓN CLIMÁTICA Óscar de Buen Richkarday

44

EN RUTA HACIA NUESTRO 50 ANIVERSARIO UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS

46

BITÁCORA

48

VÍAS TERRESTRES AÑO 15 No. 88, MARZO-ABRIL 2024 Disponible digitalmente en www.viasterrestres.mx NOTICIAS Y BOLETINES: Encuentre las noticias de la Asociación y del gremio en nuestras redes sociales.

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XXV MESA DIRECTIVA

DIRECCIÓN GENERAL Arturo Manuel Monforte Ocampo CONSEJO EDITORIAL Presidente Salvador Fernández Ayala 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

Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C.

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 Directora General Cinthia Janeth Méndez Soto DELEGACIONES ESTATALES

88 02

VÍAS TERRESTRES AÑO 15 No. 88, MARZO-ABRIL 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. www.amivtac.org.mx | www.viasterrestres.mx correo electrónico: vias.terrestres@amivtac.org 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 29 de febrero con un tiraje de 1000 ejemplares.

El contenido de los artículos, así como las opiniones expresadas por los autores, no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista Vías Terrestres como fuente, incluyendo el nombre del autor y número de la revista.

PRODUCCIÓN EDITORIAL: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V. Estimado asociado, si usted desea recibir la revista impresa, favor de solicitarla a alberto@amivtac.org

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

Delegados Aguascalientes, Gregorio Ledezma Quirarte Baja California, Sergio Barranco Espinoza Baja California Sur, Jorge Mejía Verdugo Campeche, Eduardo Juan Guerrero Valdéz Coahuila, Ernesto Cepeda Aldape Colima, Jesús Javier Castillo Quevedo Chiapas, Janette Cosmes Vásquez Chihuahua, Leonel Barrientos Juárez Durango, Sotero Soto Mejorado Estado de México, José Rodolfo Martínez Rodríguez Guanajuato, Raphael Barraza Mariscal Guerrero, Joaquín Hernández Rodríguez Hidalgo, Julio César Rosas Juárez Jalisco, Sonia Alvarado Cardiel Michoacán, Enrique Sidney Caraveo Acosta Morelos, José Cruz Torres Campos Nayarit, Marco Antonio Figueroa Quiñones Nuevo León, Blanca Estela Aburto García Oaxaca, David Pablo Sánchez Solís Puebla, Manuel Romero Moncada Querétaro, Efraín Arias Velázquez 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, Aurelio Javier Gutiérrez Hernández

EDITORIAL Me es grato poder saludarlos en mi calidad de expresidente de nuestra asociación, y ahora como subsecretario de Infraestructura, —con una experiencia de 43 años en el servicio público— para compartir con todos ustedes la importancia que para mí tiene la ingeniería en nuestra vida cotidiana, así como la manera en que la infraestructura del transporte desde sus diferentes modos (aéreo, marítimo, carretero y ferroviario), influye y repercute favorablemente en la movilidad y accesibilidad de los servicios que se prestan a la sociedad.

Siempre es un gusto poder colaborar con la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres A. C., AMIVTAC, donde he tenido el privilegio de compartir mi trabajo, mi desarrollo académico y mi amistad con ingenieros de todas las edades y de diferentes especialidades; algunos formaron esta asociación en el año 1974 y desde entonces hasta la fecha han fortalecido al gremio, y han impulsado el desarrollo de este gran país.

Esta publicación se planteó con el objetivo de dar un punto de vista abierto, acerca de cómo ha contribuido la AMIVTAC en el desempeño de la ingeniería y en las obras que se realizan en vías terrestres.

Tenemos múltiples ejemplos del avance de la tecnología aplicada en la construcción de algunos proyectos de trenes de pasajeros, carreteras de altas especificaciones, túneles y viaductos, así como aeropuertos y puertos. Sabemos que estas nuevas tecnologías, tales como los centros de control, los sistemas ITS y el monitoreo satelital, mejoran la seguridad del usuario y optimizan tiempos de recorrido origen a destino.

En cuanto a los procesos constructivos, se cuenta con equipos automatizados que facilitan la nivelación de las rasantes de caminos y carreteras. De igual forma, para la recuperación de pavimentos contamos con aditivos que permiten optimizar los tiempos, costos, calidad y, sobre todo, que son amigables con el medioambiente.

Desde esta publicación, exhorto a todos los colegas a continuar impulsando, sumando y desarrollando nuevas alternativas sustentables, que con el paso del tiempo fortalezcan a los proyectos de las vías terrestres, sobre todo en lo que se refiere a la seguridad y movilidad, en bien de todos; y por supuesto para que las nuevas generaciones reciban un mejor país.

Ing. Jesús Felipe Verdugo López, Presidente de la XXI Mesa Directiva.

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CHARLA CON COLOR ING. ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY

EL ING. ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY EN ENTREVISTA CON EL ING. SALVADOR FERNÁNDEZ AYALA, PRESIDENTE DE LA XXV MESA DIRECTIVA DE LA AMIVTAC 88 04

Salvador Fernández Ayala (SFA). Hola a todos, todas, distinguidos lectores. En esta ocasión, en nuestra sección de entrevista Charla con color, tenemos a un muy distinguido Asociado de honor de nuestra Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, (AMIVTAC). Me da mucho gusto saludar al Ing. Óscar de Buen Richkarday. Ingeniero, bienvenido. Óscar de Buen Richkarday (ODBR). Hola, Salvador, gracias a ti por la invitación.

SFA. En la próxima edición de la revista se anunciará nuestro VII Seminario Internacional de Puentes, que será celebrado en el Hotel Vidanta de Nuevo Nayarit, en el estado de Nayarit, los días 17, 18 y 19 del mes de abril próximo, esperamos contar con su grata asistencia, usted que siempre nos apoya.

ODBR. Esperamos que haya posibilidades de estar ahí, sí, claro.

SFA. Muy bien. Estimado ingeniero, ¿cómo percibe el gremio de la Asociación Mexicana de Vías Terrestres, sobre todo este año que estamos por celebrar precisamente el 50 aniversario de su creación?

ODBR. Yo creo que el gremio, es decir, los profesionales de las vías terrestres, han desempeñado un VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

papel muy importante en el desarrollo de nuestros sistemas de vías terrestres en México, en carreteras, en vías férreas y aeropuertos —que no son tan terrestres— pero al final sí. Entonces, en el gremio su labor ha sido muy destacada, tanto en la planeación, como en el proyecto, la construcción, la operación y el mantenimiento. Yo creo que un país como el nuestro, del tamaño que es, con la población que tiene, con el nivel de actividades que genera y las necesidades que se derivan de todo eso, necesita un gremio de vías terrestres fuerte, capaz y siempre listo para atender las necesidades que le requiere el país, que son múltiples y constantes. Una de las principales fortalezas que tiene el gremio, es esa historia, esa capacidad demostrada para resolver problemas y que en el futuro eso va a tener que potenciarse, va a tener que seguir trabajándose para que pueda seguir cumpliendo esa función. Las necesidades siempre van cambiando en el tiempo. Lo que se necesitaba hace cincuenta años, es diferente de lo que se necesita ahora y lo que se va a necesitar en veinte años también va a cambiar respecto a lo que vemos en la actualidad. Es importante tener la capacidad, como

la ha tenido el gremio, de irse adaptando, abriendo a nuevas prácticas, a nuevas necesidades, a nuevas formas de resolver los problemas. Y, todo esto con el ánimo de seguir cumpliendo y trabajando para satisfacer necesidades muy importantes del país, de la sociedad actual, de lo que requiere México para seguir creciendo.

SFA. Ing. Óscar de Buen, usted ha tenido el privilegio de estar en dos posiciones en el sector público en el gobierno federal, en el periodo 2006-2011, como subsecretario de Infraestructura; por supuesto, previamente a ese importante puesto con el que se le reconoció su gran trayectoria dentro de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes y ahora como distinguido empresario, del otro lado. ¿Qué se siente estar de un lado y luego del otro?

ODBR. Yo creo que son etapas de la carrera profesional de una persona. La realidad es que la mayor parte de mi carrera, sobre todo la que desarrolla uno cuando empieza y cuando se va consolidando dentro de la profesión, la hice en la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Para mí, el periodo de la Subsecretaría de Infraestructura fue la culminación de una carrera dentro del sector público, en el que tuve el privilegio y la gran satisfacción de participar en muchos proyectos y hacer muchas cosas. Luego, como todo, en algún momento se tiene que acabar, llega un proceso de renovación y tiene uno que buscar la manera de seguir activo y trabajando dentro de la profesión y las actividades que uno sabe hacer. Cada sector tiene un contexto distinto. En el sector público, yo hacía la broma de que no se necesita inventar nada, basta con que uno se siente en su lugar, y comienzan a aparecer los asuntos que uno tiene que resolver y que requieren mucho más tiempo de lo que le da a uno la vida.

En el sector privado muchas veces no es así, sobre todo al principio que tiene uno que ir viendo a qué se va a dedicar, qué trabajo va a generar, qué cosas va a conseguir, entonces hay mucha más intermitencia, mucha más necesidad de estar buscando trabajo. Otra cosa que también es totalmente distinta es cobrar. En la Secretaría uno no se preocupa por cobrar porque tiene un sueldo y no pasa nada, mientras que del otro lado hay que cobrar. A veces esa tarea es muy complicada y difícil.

Cada uno tiene sus particularidades y hay cosas que son más bonitas de un lado que del otro. Muchas

veces, los que nos desarrollamos principalmente o al inicio en el sector público, tenemos que estar preparados para que en algún momento —tarde o temprano— el sector público se acabe y tienes que dedicarte a otras cosas. Esas otras cosas las desarrollas en el sector privado, en el sector social, pero más bien en el sector privado. Hay que tener una visión de hacia dónde vas, qué quieres hacer, cómo te vas a organizar y —la realidad— es que el trabajo en el sector público da muchos elementos para posteriormente encontrar tu camino. Creo que son etapas, como lo decía al principio, y bueno, hay que aprovecharlas hasta donde se pueda y cumplir con los retos que se le presenten.

SFA. Exactamente. Ing. de Buen, a lo largo de estos ya 50 años en la AMIVTAC, han pasado por nuestro gremio grandes ingenieros, profesionistas de las vías terrestres, ¿cuál de ellos o cuáles le inspiraron y fueron motivo de entusiasmarse por nuestra actividad de la ingeniería?

ODBR. La Secretaría realmente —en ese sentido— es muy noble y es pródiga en la posibilidad que le da a uno de establecer contacto con personalidades destacadas tanto dentro como fuera. Tuve la fortuna, sobre todo durante esos años, de tener trato con ingenieros muy destacados, gente que en otras etapas desarrolló actividades muy reconocidas dentro de la Secretaría y podría mencionar muchos nombres, pero creo que dos —sin duda— influyeron en mí y me inspiraron y ayudaron a desarrollar mi carrera.

Uno de ellos fue el Ing. Daniel Díaz Díaz, quien fue mi profesor en la Facultad de Ingeniería, luego dirigió mi tesis de licenciatura, me orientó en el sentido de cómo proseguir la formación, cómo hacer

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los estudios. Más adelante, gracias al contacto con él, pude entrar a la Secretaría, a la Dirección General de Análisis de Inversiones, que entonces la encabezaba Miguel Nava, también un ingeniero muy competente y profesor de la facultad, una persona muy entrañable y con quien tuve oportunidad de trabajar algunos años. Entonces el Ing. Díaz sin duda es una figura muy importante para mi desarrollo profesional.

El otro ingeniero que también tengo que mencionar en forma muy enfática es el Ing. Alfonso Rico Rodríguez, a quien conocí en la propia Secretaría y con quien luego tuve la oportunidad de colaborar, sobre todo, en el Instituto Mexicano del Transporte, desarrollando ese proyecto, que es y sigue siendo fascinante y que creo que puede dar mucho más de lo que ha dado hasta este momento. El Ing. Rico me invitó a colaborar con él en el Instituto y fue un mentor, una figura, era una persona con una visión muy amplia de muchas cosas, y esto ayudaba a identificar prioridades, a generar ideas de cómo llevar a cabo cosas. Siempre digo que tanto el Ing. Díaz como el Ing. Rico, tuvieron un compromiso total para la Secretaría y con el país, para hacer las cosas bien, tratar de dar lo mejor de uno para poder cumplir lo mejor posible con el trabajo. Ellos dos son figuras muy importantes para mí, para mi desarrollo profesional.

SFA. Le pido unas palabras para nuestros capítulos estudiantiles de las delegaciones AMIVTAC, ¿qué les diría?

ODBR. Yo creo que dedicarse a trabajar en vías terrestres es, por un lado, muy demandante pero, por otro lado, muy satisfactorio. Además, al estudiar la ingeniería de vías terrestres o la actividad en vías terrestres, se tiene la ventaja de que uno puede dedicarse a lo que quiera. Si le interesa el proyecto, pues al proyecto; si le interesa la planeación, a la planeación; si le interesa la construcción, a la construcción.

Es una actividad muy versátil y ofrece una variedad de opciones para desarrollarse en lo personal y en lo profesional. Creo que eso es, por un lado, muy rico y, por otro lado, ofrece muchas variantes y muchas posibilidades.

Ahora, si ingresan a un gremio, a un sector, donde hay todas esas opciones yo les aconsejaría que trabajen, en la medida de lo posible, en cosas que les interesen y con gente a la que se le pueda aprender. Una cosa muy importante es tener siempre un mentor, VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

un profesor, una figura guía. Entonces, combinando esas dos cosas, lo demás depende del esfuerzo, del entusiasmo y de la dedicación que uno le ponga a lo que haga, pero los jóvenes, si algo tienen, es eso, esa energía, ese interés, esa dedicación. Mi consejo sería: traten de conseguir trabajo de lo que a ustedes les gusta y con alguien al que le puedan aprender lo más posible.

SFA. Es un buen consejo.

Finalmente, mi estimado Ing. Óscar de Buen, le pido envíe un mensaje a nuestra gran comunidad de las vías terrestres.

ODBR. Creo que la Asociación es única, tal vez en México, por su capacidad de convocatoria, por su presencia en el sector público a nivel federal, a nivel estatal, a nivel local, por su capacidad de convocar también al sector privado, en reunir y poner en contacto permanente a la comunidad de las vías terrestres, y yo creo que eso es muy importante.

En el momento actual y esto es algo que no es exactamente de ahora, sino que ya viene de tiempo atrás, pero que ahora tal vez se agudiza más, la Asociación tiene que profundizar lo más que pueda en la preservación del conocimiento técnico que tenemos y que hemos reunido en México, en vías terrestres, a lo largo de tantos años. Antes, la Secretaría hacía todo, es decir, investigaba, producía, generaba, en fin, construía, conservaba, operaba. Hoy sigue haciendo todo lo anterior, pero con una capacidad más bien directiva de organización y de gestionar lo que hay que hacer. Sin embargo, ya la ejecución, directamente la tienen que hacer otros entes y en esa transformación es muy importante que participen grupos amplios. La AMIVTAC, yo creo que puede desempeñar un papel aglutinador y promotor de toda esa labor de gestión de documentación, de formación, de actividad para capacitar a la gente.

Ese sería el primer mensaje. Y el segundo, es que creo que también es muy importante que en vías terrestres, por razones históricas y obvias, lo dice el mismo nombre de nuestra asociación, la ingeniería es muy importante; sin embargo, hoy en vías terrestres la ingeniería es una parte fundamental, pero ya no es la única, necesita la parte ambiental, a los químicos, a los biólogos, a los ambientalistas; necesita a los abogados, a los financieros, a los economistas; necesita tener un panorama mucho más amplio

de las actividades y los retos que vienen a futuro en materia energética, en materia de cambio climático, en materia de inclusión y en temas que tienen que ver con la trascendencia social de lo que se hace en vías terrestres. Se va a exigir que cada vez haya una mayor presencia de otras disciplinas dentro de la ingeniería y de la actividad de las vías terrestres; en ese sentido, creo que hay que ampliar el panorama de actividades y de intereses de la Asociación para poder mantenerse como líder en vías terrestres y

poder incorporar todos esos nuevos enfoques y esas nuevas disciplinas que van a ser indispensables para las vías terrestres del futuro.

SFA. Muchas gracias, Ing. de Buen, me despido, no sin antes expresarle que será uno de nuestros invitados especiales en cada uno de los eventos que se organicen en este 2024, en el que estaremos celebrando el quincuagésimo aniversario de nuestra gran AMIVTAC. Muchas gracias por su apoyo.

88 07

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Seminario Internacional de Puentes

Puentes: Enlace al Desarrollo Abril 17 a 19 de 2024 Vidanta Nuevo Nayarit, Nayarit Tarifa preferencial de hotel sólo reservando a través de la AMIVTAC

Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C.

ANIVERSARIO

COMITÉ TÉCNICO DE PUENTES

“La comunidad que engrandece las vías terrestres.”

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NAYARIT

ANÁLISIS BREVE A LA INFORMACIÓN PRESENTADA SOBRE LOS NIVELES DE SERVICIO EN LA RED CARRETERA FEDERAL

EDUARDO DANIEL GARCÍA GUTIÉRREZ

ANA CECILIA CUEVAS COLUNGA

Investigador Especialista en Vías Terrestres eduardo.garcia@imt.mx

Investigadora Especialista en Estudios de Ingeniería de Tránsito y Seguridad Vial, IMT ccuevas@imt.mx

RESUMEN El presente análisis aborda la examinación de la estructura de datos denominada capacidad y niveles de servicio publicada por la Dirección General de Servicios Técnicos (DGST) entre los años 2015 a 2021 y, particularmente, se enfoca en la revisión de los volúmenes de servicio estimados para los tramos de la red carretera federal. Con relación a ello, se describen diferencias encontradas en la estimación de dichos volúmenes, en comparación con las tasas máximas de flujo de servicio equivalentes consideradas en la sexta edición del Manual de Capacidad Vial de los Estados Unidos 2016 y el efecto de la contingencia sanitaria ocurrida por el SARS-CoV-2 en los años 2020 y 2021. A partir de los hallazgos obtenidos, se emiten una serie de observaciones y consideraciones que pueden ser implementadas para la mejora de esta fuente de información.

ANTECEDENTES La infraestructura vial representa uno de los activos más importantes para un país, ya que permite el flujo de personas y mercancías. Existen diferentes sistemas

para la evaluación de una red vial, por una parte, se puede revisar la calidad de la superficie de rodadura a través de algunos indicadores, las cifras de siniestralidad dan cuenta de la seguridad y los niveles de servicio califican la capacidad de la oferta vial. Respecto a este último, el nivel de servicio se puede definir como una medida cualitativa que describe las condiciones de operación del flujo vehicular y de su percepción por los usuarios (Cal y Mayor & Cárdenas G., 2018). A pesar de que el nivel de servicio es una medida cualitativa, se puede expresar en términos cuantitativos como la velocidad y el tiempo de recorrido, y la manera en la que se reflejan en la comodidad percibida por los usuarios de la infraestructura y la libertad para realizar las maniobras.

Actualmente, existen procedimientos metodológicos mundialmente aceptados para determinar —por medio de cálculos matemáticos— el nivel de servicio de cierto tipo de infraestructura; el Manual de capacidad HCM, por sus siglas en inglés Highway Capacity Manual, (Transportation Research Board, 2016) desglosa los fundamentos teóricos para definir el nivel de servicio para vías de flujo vehicular

88 09

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continuo y discontinuo; asimismo, presenta algunas opciones para la evaluación de infraestructura de usuarios no motorizados, tales como ciclistas y peatones.

En materia de investigación, el HCM marca la pauta en cuanto a la evaluación en la operación de la infraestructura, aunque es necesario reconocer que las características de la flota vehicular, las diferencias culturales y el entorno vial deberían impactar en los factores empleados en algunos cálculos. Por ejemplo, es muy probable que una flota vehicular de mayor antigüedad tenga un efecto negativo sobre la capacidad y que la percepción de comodidad sea diferente entre la población norteamericana y la de nuestro país. No obstante, para estas diferencias, en la mayoría de los cálculos matemáticos, se suelen emplear los factores proporcionados en el HCM; algunos profesionales con mayor nivel de experiencia suelen hacer ligeras modificaciones, tales como considerar que el ancho de un carril de 3.50 m es una condición ideal en México cuando para el HCM es de 3.65 m.

La Dirección General de Servicios Técnicos (DGST) ha llevado a cabo un esfuerzo importante para la determinación de los niveles de servicio al que operan los tramos de la red carretera federal. Esta información fue analizada con fines de establecer una correlación entre la evaluación de la capacidad y la siniestralidad; sin embargo, los resultados de este análisis serán incluidos en un artículo posterior. Este trabajo está centrado en la revisión de los bancos de datos anuales que contienen la información de los niveles de servicio.

ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN El periodo de análisis contempla siete años; de 2015 a 2021 y el número de segmentos asciende a 13,312 tramos carreteros; es importante mencionar que en este ejercicio se quedan fuera más tramos de los cuales se conoce el nivel de servicio, pero no se tienen datos de la siniestralidad y, por tanto, fueron excluidos. La longitud analizada tuvo algunas variaciones importantes; por ejemplo, en 2015 los tramos suman una longitud de 42,237 km, lo que muestra decrementos constantes hasta alcanzar un valor mínimo en 2020 de 37,705 y para el 2021 hubo un incremento que llegó a 39,026 km, véase la FIGURA 1.

979

1,189

1,141

1,199

1,004

897

5,283

4,793

4,984

4,742

4,959

4,720

5,185

5,423

4,800

5,564

E

9,035

9,089

8,394

8,548

8,681

8,542

D

10,551

10,367

9,556

9,908

9,239

9,509

9,860

10,217

9,530

9,165

8,743

9,281

8,967

9,206

2015 distancia 42,237 km

2016 distancia 40,636 km

2017 distancia 39,000 km

2018 distancia 38,163 km

2019 distancia 38,674 km

2020 distancia 37,705 km

2021 distancia 39,026 km

5,358 5,594 9,538

5,424 5,092

1,187

F

C B A nivel de servicio

FIGURA 1. Distribución anual de la longitud de la red carretera analizada por nivel de servicio.

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

De manera general, el 24 % de la longitud de la red opera con un nivel de servicio A, el 25 % en B, el 22 % en C, el 13 % en D, también con el 13 % en E y sólo el 3 % se encuentra en el nivel máximo de congestión, es decir en F. Ahora bien, resulta cuestionable que el efecto de la pandemia no se vea reflejado en una mayor longitud de la red con operación en niveles de servicio favorables toda vez que la distribución de la longitud, de acuerdo con el nivel de servicio, se mantiene prácticamente igual entre 2019, 2020 y 2021. Si bien es cierto que la información de los niveles de servicio analizada en este ejercicio no es la totalidad de lo reportado por la DGST, existe una caída en el flujo vehicular como consecuencia de la pandemia, al menos así quedó reflejado en el cálculo de los vehículos-kilómetro (veh-km) de la red carretera vigilada por la Guardia Nacional (GN), pasando de 157,393 millones de veh-km en 2019 a 132,843 millones en 2020 y, aunque en 2021 la movilidad tuvo una recuperación llegando a 152,664 millones, aún no alcanzaba la cifra previa a la pandemia (Instituto Mexicano del Transporte, 2020, 2021 y 2022).

Hubiese sido esperable que el efecto en la caída de la movilidad por la pandemia (contabilizada en términos de veh-km) también se hubiese visto reflejada en un mejoramiento en los niveles de servicio, puesto que los tramos seleccionados para este análisis corresponden a la red vigilada por la GN. Por otra parte, también es posible desglosar la información de acuerdo con el número de

carriles: en promedio el 66.3 % de los tramos corresponden a carreteras de dos carriles, es decir, de un carril por sentido, el 31.4 % corresponde a tramos de cuatro carriles, dos para cada sentido, y el 2.3 % restante a carreteras de 6 y 8 carriles.

Enfocando el análisis a las carreteras de dos carriles, la distribución porcentual por nivel de servicio presenta algunos cambios importantes reduciéndose a 5.6 % la longitud de los tramos cuya capacidad aún prevalece en A. Bajo el régimen de nivel de servicio B se encuentran el 22.5 %, en C el 30.5 %, en el nivel de servicio D y E el 18.9 % (cada uno) y el 3.6 % restante presenta niveles de congestión. El desglose se muestra en la FIGURA 2.

880

1,062

1,054

776

884

1,043

5,125

4,565

4,803

4,650

4,509

4,874

5,058

4,490

5,170

8,207

8,055

7,575

7,585

7,786

7,732

6,506

6,226

5,649

5,877

5,442

5,671

5,688

1,771

1,397

1,439

1,324

1,667

1,287

1,465

2015 distancia 28,788 km

2016 distancia 27,159 km

2017 distancia 25,831 km

2018 distancia 25,100 km

2019 distancia 25,598 km

2020 distancia 24,685 km

2021 distancia 25,605 km

5,301 5,443

8,886

5,322 4,944

800

4,773

F E D C B A nivel de servicio

FIGURA 2. Distribución anual de la longitud de la red carretera analizada por nivel de servicio para carreteras de dos carriles.

La misma distribución, para tramos de cuatro carriles, se muestra en la FIGURA 3. En este caso es sumamente notorio que la mayor parte de la longitud, el 61.4 %, opera con nivel de servicio A, el 29.4 % en B, el 5.8 % en C, el 1.8 % se encuentra en D, y el 1.6 % opera bajo niveles de congestión E y F; estos últimos aparecen de forma simbólica a manera de recuadros, ya que su representación gráfica es tan pequeña que difícilmente se percibía en la figura. Nuevamente, en el análisis segregado por número de carriles se reitera que no es visible el efecto de la pandemia en la operación de la red carretera durante 2020.

F=55

F=82

F=86

F=164

F=133

F=58

F=91

F=57

F=102

F=125

F=162

F=99

F=125

F=73

131 555

114 698

159 835

231 656

288 795

260 761

3,582

3,685

3,609

3,740

3,479

3,496

333 708 3,780

F E D C

8,070

7,863

7,477

7,213

7,387

7,463

7,537

B A

2015 distancia 28,788 km

2016 distancia 27,159 km

2017 distancia 25,831 km

2018 distancia 25,100 km

2019 distancia 25,598 km

2020 distancia 24,685 km

2021 distancia 25,605 km

nivel de servicio

FIGURA 3. Distribución anual de la longitud de la red carretera analizada por nivel de servicio para carreteras de cuatro carriles.

La información de capacidad y niveles de servicio publicada por la DGST marca los valores frontera para cada tramo carretero, estableciendo así, los límites por categoría de nivel de servicio. Estos valores se identifican como VHP que expresa el volumen horario máximo que puede ser alojado durante los peores 15 minutos de la hora analizada (National Research Council (U.S.).

Transportation Research Board., 2016) y su unidad de medida se expresa en vehículos ligeros por hora (vl/h). En estos valores de VHP quedan implícitas las características tanto físicas como operativas de cada tramo carretero, por ejemplo, para un mismo valor de VHP, una carretera en terreno plano tendrá un mejor desempeño en cuanto a la operación que una en terreno montañoso.

Ahora bien, como es lógico los valores de VHP tienen una relación inversamente proporcional con el nivel de servicio, es decir, a mayor VHP se deteriora la calidad de la operación, y esta relación se mantiene hasta el nivel de servicio E, que es considerado como el punto en el cual se alcanza la capacidad del tramo; por encima de éste se alcanza la congestión de tal forma que el flujo vehicular o VHP ya no aumenta, por el contrario, disminuye (Cal y Mayor & Cárdenas G., 2018).

Los valores de VHP aceptados para la capacidad son de 3,200 vl/h en carreteras de dos carriles —un carril por sentido—, de 2,400 vl/h/ carril en tramos básicos de autopista y de 2,200 vl/h/carril en carreteras suburbanas y rurales de carriles múltiples, de conformidad con lo expuesto en el HCM 2016

88 11

88 12

(National Research Council (U.S.). Transportation Research Board., 2016).

Al tomar como referencia estos valores se hizo una exploración a los tramos analizados y se encontró que nueve segmentos de dos carriles reportan valores de VHP por encima de 3,200 vl/h, la inconsistencia se debe a que los tramos corresponden a vialidades que han sido ampliadas y cuyas características geométricas ahora son de dos o tres carriles por sentido; siendo probable que al haber omitido este cambio en las características geométricas se haya empleado una metodología inadecuada para determinar el VHP y el nivel de servicio como se ejemplifica en los siguientes periodos y tramos específicos: — En 2016, el tramo del km 255+000 al 257+440 de la carretera Cd. Valles-San Luis Potosí.

— En 2018, el tramo del km 81+500 al 94+500 de la carretera Tepic-Puerto Vallarta.

— Del 2018 al 2021, el tramo del km 0+820 al 6+400 de la carretera Mazatlán–Culiacán, sólo la mitad del tramo corresponde a una carretera de dos carriles por sentido.

— En 2018, 2019 y 2021, el tramo del km 127+000 al 167+700 de la carretera Atlacomulco–Morelia; en este caso, la mayoría del tramo corresponde a una carretera de dos carriles; sin embargo, la inconsistencia parece estar en el valor del TDPA para el cálculo del VHP ya que la estación de conteo está muy cercana a la zona urbana y, por tanto, no es representativa de la operación que prevalece en los 40 km de longitud del tramo.

En 2019, al tramo del 57+400 al 97+400 de la carretera Puebla–Tehuacán le fue asignado un nivel de servicio A, a pesar de que el valor de VHP es de 863 vl/h; esta cifra queda fuera del rango de valores típicos para este nivel de servicio, y es altamente probable que se trate de algún tipo de inconsistencia en el cálculo.

Para los tramos de cuatro carriles se consideró el valor límite de flujo de servicio correspondiente a carreteras multicarril 2,200 vl/h/carril, ya que la mayor parte de la longitud es libre de peaje y en la red de cuota el bajo control de accesos hace que las características de operación sean más congruentes con este tipo de infraestructura. Bajo esta premisa, se seleccionaron los tramos cuyo VHP excede los VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

8,800 vl/h —2,200 por cada carril— y se encontraron inconsistencias en los elementos que se enlistan a continuación: — De 2017 a 2021, el tramo del km 184+800 al 197+500 de la carretera Querétaro-San Luis Potosí.

— En 2018, el tramo del km 35+280 al 47+260 de la carretera México-Toluca.

— En 2020, el tramo del km 121+560 al 140+000 de la carretera Jiquilpan–Guadalajara.

— En 2020, el tramo del km 31+000 al 35+350 del Libramiento Noroeste de Monterrey.

En los tramos anteriores, la infraestructura existente corresponde a vialidades suburbanas con secciones transversales variables en donde coexisten segmentos con más de dos carriles por sentido. Por otra parte, el tramo del km 14+400 al 31+000 del Libramiento Noroeste de Monterrey, que en su totalidad es de dos carriles por sentido, registra un VHP de 8,826 vl/h por lo que excede ligeramente el valor límite de 8,800; resulta poco creíble este valor de VHP, pues el valor de flujo de servicio máximo es bajo condiciones ideales y dicho tramo tiene características de operación muy especiales en donde alrededor del 29 % del flujo vehicular corresponde al transporte de carga.

En la metodología desarrollada, una vez que se retiraron los valores considerados como atípicos, el siguiente paso fue obtener los valores mínimos, máximos y promedio de VHP para cada nivel de servicio, reportados durante todo el periodo de análisis. Para los tramos de carreteras de dos carriles se observaron comportamientos muy consistentes en cada año. La FIGURA 4 muestra gráficamente los valores límite para cada nivel de servicio; en color rojo se observan los valores máximos del VHP, en verde, los valores medios y en azul, los valores mínimos.

Lo más representativo de esta figura son los valores máximos de VHP para cada nivel de servicio, es claro que cada tramo tiene particularidades que definen la calidad de la operación, pero contar con valores límite máximos permitiría detectar deficiencias graves en el cálculo. Aunque este análisis arroja valores para el límite máximo que podrían, en determinado momento, identificar las inconsistencias, también es cierto que, la tendencia contradice los postulados de

3,148

VHP máximo

2,172

1,339 846

A

311 128 20

556 242 43

B

C

134

85

53

D

VHP medio

342

VHP mínimo

703

553

379

1,235

E

F

nivel de servicio

FIGURA 4. Valores mínimos, máximos y promedio de VHP

para cada nivel de servicio en tramos de carreteras de dos carriles.

la teoría del flujo vehicular. Conforme se deteriora el nivel de servicio se esperaría que los valores de VHP decayeran, ya que, debido a la congestión, el flujo vehicular pierde velocidad y, por tanto, tiende a permanecer estático y lo que se observa son valores de VHP que se incrementan aún para el nivel de servicio F. El mismo ejercicio se realizó con los tramos de carretera de cuatro carriles y los resultados se muestran en la FIGURA 5.

8,733 VHP máximo

6,616

6,036 5,528

VHP medio

3,133

2,523 1,570

1,074

B

C

1,284

938

905

65

134

A

4,523

4,029

4,259

6,001

D

E

1,069 VHP mínimo

F

nivel de servicio

FIGURA 5. Valores mínimos, máximos y promedio de VHP

para cada nivel de servicio en tramos de carreteras de cuatro carriles.

La línea de tendencia para los valores máximos de VHP trazada (línea roja discontinua) indica que el VHP se incrementa aún para la operación bajo condiciones de congestión. Ahora bien, el grupo de tramos que se encuentra en nivel de servicio F sólo representa el 0.66 % de la longitud analizada, por tanto, si se deja fuera del análisis se podría trazar una línea de tendencia (línea roja continua) que estaría más acorde con los fundamentos teóricos.

REFLEXIONES Es necesario reconocer que este ejercicio tiene limitaciones; por ejemplo, no haber segregado entre carreteras libres y de cuota. Sin embargo, en la metodología propuesta por el HCM no se hace distinción, al menos no en lo concerniente a carreteras de dos carriles; además, solamente 8 de cada 100 kilómetros de carreteras de dos carriles vigiladas por la GN son de cuota. Por el contrario, en donde sí existen diferencias metodológicas para la determinación del nivel de servicio es en los tramos de cuatro carriles o más, en este caso el HCM considera carreteras multicarril y tramos básicos de autopista; y aunque en este rubro la red tiene una mejor distribución, 55 % libre y 45 % de cuota (Instituto Mexicano del Transporte, 2022), también es importante señalar que el control de accesos en las autopistas presenta algunas deficiencias, provocando que, operativamente esta infraestructura funcione de manera similar a una carretera multicarril.

Las inconsistencias encontradas en las bases de datos fueron las que, en primera instancia, tienen mayor relevancia y se detectaron utilizando como criterio de rechazo el valor de VHP para condiciones ideales; es posible fincar otros criterios para la identificación de datos atípicos, sin embargo, el propósito de este primer análisis fue el de observar la diversidad de los datos.

Es comprensible que, dada la extensión de la red carretera analizada, se hagan algunas generalizaciones en el cálculo de los niveles de servicio. Sin embargo, es indispensable hacer una revisión sobre la metodología empleada, por varias razones: primero, no es posible que en carreteras de dos carriles las tendencias de los datos vayan en contra de los fundamentos teóricos; segundo, surge la duda sobre el porqué los efectos de la pandemia no se ven reflejados en los niveles de servicio, cuando el cálculo de los vehículos-kilómetro refleja una caída del 16 % en 2020 para la red carretera vigilada por la GN. Finalmente, la metodología emplea procedimientos que tienen como origen el Manual de Capacidad Vial editado por la SICT en 1991 y éste a su vez se sustenta en el HCM del año 1985.

Queda pendiente responder algunas cuestiones como la identificación de las características físicas y/o de operación que imperan en los tramos carreteros que presentan niveles de servicio B, C o D con valores de VHP muy bajos, es probable que la explicación se

88 13

encuentre en las características del terreno, las prestaciones de la carretera y la presencia de vehículos de carga, pero una correcta identificación de las causas subyacentes podría orientar medidas de mejora más efectivas. De igual forma, es probable que resulte necesario hacer una actualización de las características físicas de los tramos carreteros empleados como datos de entrada para el cálculo del nivel de servicio, así como la redefinición de los tramos tratando, en lo posible, que exista consistencia en las características físicas y operativas a lo largo de dichos segmentos de carretera.

REFERENCIAS Cal y Mayor, R., & Cárdenas G., J. (2018). Ingeniería de tránsito. Fundamentos y aplicaciones (9ª ed.). México: Alfaomega Grupo Editor.

Instituto Mexicano del Transporte. (2020). DT N° 80 Anuario estadístico de accidentes en carreteras federales 2019. Querétaro: IMT. Instituto Mexicano del Transporte. (2021). DT N° 83 Anuario estadístico de colisiones en carreteras federales 2020. Querétaro.

Instituto Mexicano del Transporte. (2022). DT N° 85 Anuario estadístico de colisiones en carreteras federales 2021. Querétaro: IMT. National Research Council (U.S.). Transportation Research Board. (2016).

Highway capacity manual. A guide for multimodal mobility (Sexta ed.). Washington, D.C., Estados Unidos: The National Academies Press. doi:https://doi.org/10.17226/24798 Transportation Research Board. (2016). Highway Capacity Manual. A guide for multimodal mobility analysis. Washington, D. C.: National Academies of Sciences Engineering Medicine.

PROBLEMA 88 88 14

1

12

= Si dos enteros positivos a y b satisfacen la ecuación 𝑎𝑎𝑎𝑎 + 1 5 2+ 𝑏𝑏𝑏𝑏 entonces, ¿cuánto vale a + b ?

- y sus -

RESPUESTA AL PROBLEMA No. 87 EN VÍAS TERRESTRES #87, PÁG. 24 Sea x la edad actual de la segunda persona. Entonces, la primera persona tenía hace (40 - x) años la edad que tiene la segunda persona. Así, la segunda persona tenía x- (40-x)=(2x-40) años.

Por tanto: 4 (2x-40)=40 8x-160-40=0

120 = 25 𝑎𝑎𝑎𝑎ñ𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 8 Respuesta: la segunda persona tiene 25 años de edad. 𝑥𝑥𝑥𝑥 =

PROBLEMA 87

Tengo 4 veces la edad que tú tenías cuando yo tenía la que tú tienes. Tengo 40 años, ¿y tú?

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

MECANISMO DE ROMPIMIENTO DE UNA EMULSIÓN ASFÁLTICA

ÁLVARO GUTIÉRREZ MUÑIZ Quimikao S.A. de C.V. agutierrez@kao.com

Las emulsiones asfálticas son una excelente alternativa ecológica en la construcción de los pavimentos flexibles, ya que el asfalto —al estar disperso en agua en forma de pequeños glóbulos de tamaños ente 4 y 10 micras— presenta (a temperatura ambiente) una viscosidad muy baja respecto al asfalto sin emulsionar. Lo anterior nos permite hacer mezclas con agregados a temperatura ambiente, lo que genera grandes ahorros de energía al dejar de calentar este agregado. Además, es importante mencionar que si la obtención de esta energía proviene de la combustión de compuestos orgánicos, entonces se deja de arrojar a la atmósfera grandes cantidades de dióxido de carbono, principal gas que crea un aumento en la temperatura promedio global.

La IBEF (Federación Internacional de Emulsiones Bituminosas) agrupa a los productores de emulsión asfáltica para uso vial a través de sus asociaciones nacionales y sus socios, además de intercambiar información técnica sobre emulsiones asfálticas, en particular sobre la producción y el uso de las mismas.

Dicha federación ha reportado que cada año se producen más de 8 millones de toneladas de emulsión

de asfalto en todo el mundo, lo que representa casi el 10 % del consumo mundial de asfalto, pero la idea es que este porcentaje sea cada vez mayor. México ocupa el cuarto lugar como productor mundial y en el continente americano el segundo lugar, lo cual nos llena de orgullo. La FIGURA 1 muestra los datos proporcionados por la IBEF [1].

Si tomamos en cuenta lo anteriormente comentado, es necesario entender ciertos principios teóricos para incrementar el uso de las emulsiones asfálticas en nuestro país y en el mundo tales como el mecanismo de rompimiento de una emulsión asfáltica.

Una emulsión es una dispersión en forma de partículas muy finas de un líquido en otro líquido en el que no es soluble [2]. Sabemos bien que el agua y el asfalto no son solubles entre sí, tal como cuando ponemos en un vaso de vidrio gasolina y agua, y apreciamos esta separación. Esto se debe a su composición química, así, la gasolina, la grasa, el asfalto, son productos compuestos esencialmente de átomos de carbono e hidrógeno y estos se unen mediante enlaces covalentes no polares, es decir, compartiendo sus electrones, ya que el átomo de

88 15

Principales productores de emulsiones asfálticas Producción total en el mundo de 8 millones de toneladas

U.S.A. China 21.6%

Francia

29%

México India Rusia Brasil 13.9%

1.5% 1.6%

Canada

FIGURA 2. El agua y la gasolina son dos

Reino Unido

líquidos no miscibles entre sí debido a la forma en que se unen sus átomos.

2.5% 4.6% 8.5%

Japón

4.6% 5.9%

6.2%

Otros

FIGURA 1. Datos de producción de emulsiones asfálticas de diferentes países

proporcionados por la IBEF.

88 16

carbono cuenta (en su último orbital) con cuatro electrones y para estar estable requiere de otros cuatro, los cuales obtiene de su mejor compañero que es el hidrógeno pues al tener un electrón en su único orbital se lo presta; sin embargo, después, el carbono le presta su electrón para que por momentos el hidrógeno se “sienta” muy estable al tener dos electrones en su único orbital. En cambio, en la molécula del agua —formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno— la forma de intercambiar los electrones es muy diferente dado que el oxígeno al tener seis electrones en su último orbital le “roba” a cada hidrógeno su electrón para quedarse estable con sus ocho electrones; por lo tanto, el oxígeno queda cargado negativamente debido al robo de esos dos electrones y el hidrógeno queda cargado positivamente por perder su electrón. Así, en la molécula del agua los átomos se unen por atracción electrostática formando un enlace covalente polar.

En la FIGURA 2 podemos observar lo anterior.

Para poder mezclar los compuestos unidos por enlaces covalentes no polares (compuestos orgánicos) con los unidos por enlaces covalentes polares y iónicos (compuestos inorgánicos) se necesita agregar una energía mecánica para dispersar uno en el otro en forma de pequeñas gotas. Por otro lado, para mantener esta dispersión (al dejar de aplicar la energía mecánica) es necesario agregar una molécula especial que consta de una parte formada por átomos unidos gracias a enlaces covalentes, es decir, sin carga eléctrica, y una parte formada con átomos unidos por enlaces iónicos, es decir, con carga eléctrica. Si esta última carga es positiva, la molécula recibe el nombre de emulsificante catiónico, VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

mientras que, si es negativa, se le da el nombre de emulsificante aniónico (jabones y detergentes utilizados en nuestros hogares) [2].

En la FIGURA 3 se muestra la forma de estas moléculas.

La forma en que actúa esta molécula especial llamada emulsificante es depositándose alrededor de la gota de grasa (asfalto, aceite, gasolina) por medio de su parte unida por enlaces covalentes no polares; la parte que tiene los enlaces covalentes polares (con carga) queda en contacto con el agua y le transfiere su carga al glóbulo por lo que todos quedarán cargados con la misma carga (positiva o negativa). Lo anterior ocasiona que exista una repulsión entre los mismos, manteniéndose una dispersión estable. A este proceso se le conoce con el nombre de emulsificación. Si la carga del glóbulo es negativa, entonces se forma una emulsión aniónica y su emulsificante se activa con una base fuerte que generalmente es el hidróxido de sodio (NaOH); si la carga del glóbulo es positiva, se crea una emulsión catiónica y

emulsificante aniónico

- jabones y detergentes parte apolar emulsificante catiónico

+

aminas grasas

FIGURA 3. Representación de la molécula del emulsificante.

su emulsificante se activa con un ácido fuerte que generalmente es el clorhídrico (HCl). En la FIGURA 4 podemos observar lo anterior.

Emulsiones aniónicas

+

-

-

-

-

+ +

+ CI-

CI

+

CICICI-

CICI

-

+

+

CI-

+

+

+

-

CI-

+

-

Na+

+

+

CI-

+

+

Na+

Na+ Na

+

CI-

+

Na+

CI-

Na+

-

-

-

Na

+

-

-

Na+

-

-

CICI-

-

Na+

-

Na+

-

Na+

-

Emulsiones catiónicas

+

Na+

-

Na

+

+

Na Na+

+

-

CI-

Ácido clorhídrico H+Cl-

Hidróxido de sodio Na+ OH-

FIGURA 4. Glóbulo de grasa (asfalto, gasolina, etc.) con la adición del emulsificante.

En las FIGURAS 4 y 5 se exagera el tamaño de la molécula del emulsificante ya que en realidad sería mucho más pequeña, hablando en sentido figurado el tamaño del glóbulo de grasa (asfalto, gasolina, etc.) sería del tamaño de nuestro hermoso planeta, que tiene un diámetro de 12,700 kilómetros y el tamaño de la molécula del emulsificante tan solo mediría 12 kilómetros.

Emulsión asfáltica catiónica

asfalto 135-140 °C

emulsión - 80 °C

solución jabonosa 35-45 °C

+

+

+

+

+

+

+

+ 10 °C - 70 °C

FIGURA 5. Fabricación de una emulsión asfáltica.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Al aplicar lo antes mencionado a las emulsiones asfálticas, decimos que esta es la dispersión homogénea del asfalto en agua en forma de pequeños glóbulos que se encuentran rodeados de un emulsificante que le confiere estabilidad y carga, formando una emulsión catiónica, si la carga es positiva, y una emulsión aniónica, si la carga es negativa [3].

La dispersión de los glóbulos de asfalto es proporcionada por un molino coloidal y entre mayor sea su esfuerzo cortante, proporcionará un tamaño de partícula más pequeño y uniforme. En la FIGURA 5 podemos ver esto.

Debido a que la emulsión asfáltica cuenta con una viscosidad muy baja, podemos manejar el asfalto a temperaturas que varían entre los 10° y 70 °C y utilizarlo en muchas aplicaciones en la construcción de pavimentos flexibles, tales como los riegos de sello con gravilla, microaglomerados y mezclas densas. Gracias a lo anterior, conseguimos una gran ventaja de ahorro de energía respecto al manejo del asfalto sin emulsionar, dado que para lograr estas viscosidades tan bajas es necesario calentarlo a altas temperaturas, así como al agregado.

Cuando se hace la mezcla asfáltica con asfalto sin emulsionar, se logra su máxima resistencia al enfriarse (toma pocos minutos), mientras que al utilizar la emulsión se requiere de un proceso de reacción química con el agregado y de evaporación del agua para lograr esta resistencia. El control de estas variables radica en el éxito de las emulsiones asfálticas; esta reacción química es lo

88 17

88 18

que se conoce como mecanismo de rompimiento de emulsión asfáltica al entrar en contacto con el agregado. Antes de comenzar a explicar este mecanismo, es importante mencionar que el proceso de fabricación de una emulsión requiere de por lo menos dos tanques, uno que contenga el asfalto a altas temperaturas para que esté líquido y, otro, para preparar la solución jabonosa que consta de agua más la adición del emulsificante que puede ser aniónico aditivado con una base fuerte o puede ser catiónico aditivado con un ácido fuerte que generalmente es el ácido clorhídrico. Un emulsificante catiónico consta de una parte con enlaces covalentes no polares que generalmente está conformada por una cadena de 18 átomos de carbono y la parte de enlaces polares que está conformada por uno o varios átomos de nitrógeno (a este emulsificante se le conoce como amina grasa) que absorberán el átomo de hidrógeno proveniente del ácido clorhídrico dado que el cloro —al ser como el oxígeno muy electronegativo— le roba el electrón al hidrógeno y queda inestable sin electrones; sin embargo, al ver que al nitrógeno le sobran dos electrones, se unen a éste dándole la carga positiva, por lo que existe una cantidad de ácido estequiométrico para reaccionar con el nitrógeno. El resto del ácido que no reacciona se disocia en el agua como ion hidrógeno con carga positiva sin electrones y en ion cloro con carga negativa; el ácido que no reacciona se adiciona hasta obtener el pH con el que se fabrica la emulsión y generalmente es de 2.

El pH es el potencial de la concentración de iones hidrógeno [4] y juega un papel muy importante en el mecanismo del rompimiento de la emulsión asfáltica, por lo que trataré de explicarlo. Hay que partir de que la molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, quedando este cargado negativamente por el robo de dos electrones provenientes de cada átomo de hidrógeno que a la vez quedan cargados positivamente por perder su respectivo electrón. De esta forma, en la molécula del agua los átomos se encuentran unidos por esta diferencia de cargas, pero una muy pequeña cantidad del átomo de hidrógeno se rebela y no quiere estar unida al oxígeno, por lo que se separa de este sin su electrón (el electrón es carga negativa), y, por lo tanto, queda cargado positivamente. La anterior concentración es de tan solo 1x10-7 moles/litro y sabemos que VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

un mol de hidrógeno pesa un gramo, así pues, en un litro de agua tendremos una concentración de iones hidrógeno de 1x10-7 gramos. En la FIGURA 6 se muestra esta separación.

1

moles/litro

1×10-7

1×10-7

moles/litro moles/litro

FIGURA 6. En un litro de agua tenemos tan solo 1x10-7 moles

(gramos) de ion hidrógeno.

Para poder entender con claridad esta concentración de iones hidrógeno tan pequeña (tan solo 1x10-7 moles/litro) se requiere potencializarla con una fórmula matemática para obtener un número arábigo. De esta forma, el pH se define como el negativo del logaritmo decimal de la concentración de iones hidrógeno [4] y entonces la concentración de 1x10-7 moles/litro se convierte en 7, ya que -Log10 (7) es igual a 1x10-7. Ahora podemos entender por qué el agua pura tiene un pH de 7.0.

Muchos productos tienen diferentes pH, por ejemplo la mayoría de los refrescos tienen un pH de 2 y esto significa que la concentración real de iones hidrógeno es de 1x10-2 moles/litro dado que “-Log10 (2) es igual a 1x10-2 ”. Sin embargo, para la mayoría de las personas es más fácil entender el número 2, esto quiere decir que este refresco tiene una concentración de iones hidrógeno mucho mayor que el agua pura y esto se logra porque a dicho producto se le adiciona un ácido en el cual su molécula libera concentración de iones hidrógeno. El ácido clorhídrico es el más utilizado en la fabricación de las emulsiones asfálticas, dado que este se ioniza totalmente en el agua, es decir, si adicionamos 36.5 gramos de ácido clorhídrico puro en agua (cabe aclarar que este ácido es un gas y se encuentra disuelto en el agua en una concentración usual de 29 %) obtendremos un gramo de concentración de ion hidrógeno. Así, con este dato podemos determinar que si queremos tener un pH de 2 en un litro de agua, entonces tendríamos que agregar 0.365 gramos de este ácido, pero como

comercialmente tiene una concentración de 29 % entonces agregaríamos 1.259 gramos. En la FIGURA 7 esto queda esquematizado.

Activación del emulsificante con ácido clorhídrico CI-

+ +

+

+ -7

(H )=0.0000001 mol/lt=1×10 mol/lt=pH de 7.0

H CI

H++CI-

36.5 g/mol

1 g/mol 35.5 g/mol

pH=-Log(H ) Antilog(-pH)=(H+) Antilog(-2)=1×10 mol/lt

Antilog(-2)=1×10 mol/lt

Los ácidos disminuyen el pH desde 7 hasta 0

Los ácidos disminuyen CIel pH desde 7 hasta 0

-2

-2

CICI-

CI

-

CI-

pH = 2

H

R ------ NH2 + H+C

H+

pH = 2

+

H

+

CI-

H++OH-

H2O

+

+

H++OH-

+

H2O

CI-

CI-

+ R ------ NH2 + H+CI- = RNH CI-

pH=-Log(H ) Antilog(-pH)=(H+) +

+

CI-

CI-

+

pH Pontencial de concentración de iones de hidrógeno

pH Pontencial de concentración de iones de hidrógeno

+

CI-

+

CI-

+

+

CI-

CI-

+

+

Efecto de los ácidos en el pH

+

+

CI

+

-

CI-

+

CI-

CI

-

(H )=0.0000001 mol/lt=1×10 mol/lt=pH de 7.0 +

-7

H CI

H +CI FIGURA 7. La adición del ácido clorhídrico al agua1 g/mol disminuye 36.5 g/mol 35.5 g/mol +

-

pH Pontencial de de iones de hi

pH=-Log(H+) (H+)=concentración de iones hidrógrno moles/l

el pH debido al aumento de la concentración de iones hidrógeno.

Antilog(-pH)=(H+)

pH=-Log(H+) Antilog(-pH)=

-2

Antilog(-2)=1×10 mol/l

pH

Curva de neutralización del emulsificante

En la fabricación de la emulsión, la solución jabonosa se prepara adicionando el emulsificante en el agua y después se le adiciona el suficiente ácido clorhídrico hasta llegar a un pH de 2. En la FIGURA 8 se representa la molécula del emulsificante tipo amina grasa que consta de una parte que es afín al asfalto (cadena de 18 átomos de carbono) y otra parte que es afín al agua (átomo de nitrógeno). Al adicionar el ácido clorhídrico se observa que sus iones hidrógeno reaccionan con el nitrógeno del emulsificante y no hay iones hidrógeno libres para aumentar su concentración en el agua, por lo tanto el pH está por encima de 7, pero el ion hidrógeno al terminar de reaccionar con todo el nitrógeno (esta cantidad de ácido se le conoce como la cantidad estequiométrica y es reflejada en el parámetro denominado Índice de Amina Total, el cual debe de estar manifestado en el certificado de control de calidad del emulsificante) comienza a aumentar la concentración de iones hidrógeno en el agua hasta 1x10-2 moles/litro. De esta forma, se obtiene el pH de 2 y entonces podemos fabricar la emulsión al mezclar el asfalto (se recomienda una temperatura a la cual el asfalto tenga una viscosidad de 200 centipoise) con la solución jabonosa (se aconseja una temperatura de entre 35° y 45 °C).

Con base en lo expresado anteriormente, ahora estamos listos para entender el mecanismo (sucesión de fases) de rompimiento de una emulsión asfáltica catiónica al estar en contacto con el agregado. Este

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Antilog(-2)=1×10-2 m

9.5 7.2

Los ácidos dis el pH desde 7

6.5 3.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

2.7

1.8

1.9 2.0

volumen de HCI (l/ton emulsión)

FIGURA 8. Preparación de la solución jabonosa para hacer

una emulsión asfáltica catiónica.

mecanismo consta de cuatro etapas tal como lo muestra la FIGURA 9.

En la etapa uno, la emulsión tiene contacto con el agregado previamente humectado. Lo primero que ocurre es que el átomo de hidrógeno con carga positiva y el átomo de cloro con carga negativa son atraídos por la carga eléctrica del agregado, que puede ser positiva si es un material netamente calizo o negativa, si es un material netamente silicoso (la mayoría de los materiales son mezclas de calizos y silicosos). Esta atracción origina una disminución de la carga del agregado para atraer a las demás sustancias y es por ello que cuando disminuimos el pH de la emulsión, esta se hace más lenta, es decir, nos permite más tiempo de mezclado; de la misma manera, serían atraídos otros iones que —con sus respectivas cargas— estuvieran libres en el agua de la emulsión inhibiendo la carga del agregado. Este es el caso del microaglomerado, donde se adiciona

88 19

Mecanismo de rompimiento de una emulsión asfáltica [1]

[2]

[3]

[4]

H2O CI- H

+

H+

CI-

FIGURA 9. Mecanismo de rompimiento de una emulsión asfáltica catiónica al estar en contacto con el agregado.

el sulfato de aluminio en el agua, lo que humecta al agregado, con el objetivo de incrementar el tiempo de mezclado.

En la etapa dos, el emulsificante libre (es el que no se encuentra alrededor de glóbulos de asfalto, aproximadamente 0.2 % del emulsificante cubre toda la superficie de los glóbulos de asfalto) con carga positiva es atraído por la carga eléctrica negativa del agregado, de esta forma 88 podemos entender que a mayor cantidad de emulsificante, mayor tiempo 20 de mezclado de la emulsión con el agregado. El emulsificante libre reduce la carga eléctrica del agregado.

En la etapa tres, los glóbulos de asfalto cargados positivamente son atraídos por la carga eléctrica negativa del agregado. Entre más carga eléctrica positiva tenga el glóbulo de asfalto, más rápido será atraído por el agregado; esta carga eléctrica del glóbulo se debe a la composición química del emulsificante. Entre más potencial Z tenga el emulsificante, mayor carga eléctrica positiva proporcionará.

Mecanismo de rompimiento de una emulsión asfáltica En la etapa cuatro, el emulsificante catiónico tipo amina grasa reacasfalto ciona con el agregado formando silicato de amina (en el caso de un 135-140 °C agregado silicoso) y carbonato de amina (en el caso de un agregado calizo).

Lo anterior proporciona, por un lado, la propiedad de adhesividad, que se define como la capacidad del asfalto de quedar fijo en el agregado + + +

asfalto

asfalto

agregado

+

CaCO3

→

agregado calizo

+

CaCl2

+

R

soluble

NH3+CO3=

NH3

tensoactivo agregado

+

R

+ +

+

R +

NH3

+

+

SiO4----

agregado silicoso

→

HCl

+

R

soluble

NH3+SiO4≡ insoluble

FIGURA 10. Formación del puente químico generado por la reacción del emulsificante con el agregado.

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

y, por otro lado, la propiedad de adhesión, que se define como la formación de un puente químico existente entre el asfalto y el agregado [5]. En la FIGURA 10 se describe dicha reacción química, la cual es el inicio del rompimiento de la emulsión, donde la consistencia final de la mezcla es lograda con la evaporación total del agua.

Este mecanismo de rompimiento puede ser utilizado en cualquier aplicación de las emulsiones asfálticas catiónicas al estar en contacto con cualquier agregado y entender la necesidad de que la emulsión sea adecuada para cada caso en particular, puesto que el rompimiento es un fenómeno químico y, por lo tanto, la emulsión se debe diseñar de acuerdo con el tipo de agregado pétreo con el que va a actuar. Por ejemplo, en los riegos de sello con gravilla la emulsión asfáltica debe de estar compuesta por glóbulos de asfalto cargados con una gran carga positiva (Emulsiones de Rompimiento Rápido, ECR) para que en cuanto la grava (cargada negativamente) tenga contacto con la emulsión rompa lo más pronto posible y forme el puente químico descrito en la FIGURA 10.

En cambio, en un microaglomerado es mucho más difícil controlar el rompimiento de la emulsión porque la carga del glóbulo debe de ser positiva para que al reaccionar con el agregado con carga negativa tenga una adherencia alta; sin embargo, esto impide que la emulsión pueda cubrir toda la superficie del agregado, es decir, esa carga positiva en el glóbulo no nos permite mezclar la emulsión con el agregado. Debido a lo

anterior, es necesario utilizar aditivos tales como el sulfato de aluminio, que al estar en solución acuosa se disocia en sus iones y aluminio (+3) y sulfato (-2) inhibiendo la carga del agregado para poder permitirnos el mezclado de la emulsión y que después ocurra el rompimiento para abrir al tráfico lo más pronto posible. Este tipo de aditivos, que controlan el tiempo de rompimiento, son muy útiles dado que la velocidad de atracción del glóbulo al agregado está en función de la temperatura y bien sabemos que la temperatura está en función de la hora y del día, por lo que de esta forma podemos dosificar más aditivo cuando tengamos mayor temperatura. En la FIGURA 11 se ilustra el mecanismo de rompimiento de una emulsión asfáltica para un microaglomerado, empleando una solución de sulfato de aluminio como controlador del tiempo de mezclado.

Al+++ -SO₄

65 temperatura, °C

aditivo: solución de sulfato de aluminio al 10%

tiempo de mezclado (s)

cohesión (kg-cm)

aire 25

[1]

140

superficie del pavimento asfáltico

2

[2]

23

0

0

40

temperatura, °C

[3]

[4] H2O

+++

Al CI-

SO₄

--

H

+

FIGURA 11. Mecanismo de rompimiento de una emulsión asfáltica para un

microaglomerado al emplear una solución de sulfato de aluminio como controlador del tiempo de mezclado.

Con base en lo anteriormente explicado, concluimos que se debe definir la emulsión correcta según el tipo de agregado y diseñarla de acuerdo con la velocidad de rompimiento que debe tener para cada aplicación.

BIBLIOGRAFÍA [1] https://www.ibef.net/es/emulsions-3/figuras-clave/ [2] Emulsiones Asfálticas. SFERB (Federación de Productores de Emulsiones Asfálticas para

Caminos). ISBN: 978-607-8134-00-7.

[3] Emulsiones Asfálticas. Manual Básico de Emulsiones Asfálticas. Asphalt Institute.

[4] Química General Superior, Masterton Slowinski Stanitski. ISBN: 9788476053690.

[5] Moisture Sensitivity. Asphalt Institute. ISBN:1-93-4154-00-8.

88 21

ESTABILIZACIÓN DE LADERAS Y TALUDES ROCOSOS

RAFAEL MORALES Y MONROY Perito Profesional en Geotecnia y en Vías Terrestres.

tercera parte segunda en vt 87, pág. 25 primera EN vt 86, pág. 21 En el artículo anterior (VT 87) se analizaron los dos primeros pasos de nueve involucrados en una instalación de anclaje. En este texto se tratarán los siete restantes.

PASO 3: PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN La protección contra la corrosión para las barras de acero y los anclajes de cables deben considerarse para todos los proyectos (King, 1977; Baxter, 1997). En el diseño debe tomarse en cuenta que, incluso si estos últimos no están sujetos a corrosión en el momento de la instalación, las condiciones pueden cambiar en el futuro. La siguiente lista describe las condiciones que, por lo general, crean un ambiente corrosivo para los anclajes de acero (Hanna, 1982; PTI, 1996): — Suelos y rocas que contienen cloruros.

— Cambios estacionales en el manto freático.

— Ambientes marinos donde están expuestos al agua de mar que contiene cloruros y sulfatos.

— Arcillas completamente saturadas, con alto contenido de sulfato.

— Anclajes que pasan a través de diferentes tipos de suelos, que poseen distintas características químicas.

— Corriente eléctrica directa, que desarrolla acción galvánica entre el acero y la roca circundante.

— Zonas de turbas o pantanos.

— Rellenos de ceniza o escoria, rellenos orgánicos que contienen ácido húmico, minas ácidas o residuos industriales.

El potencial de corrosión también se relaciona con la resistividad del suelo debido a la magnitud de la corriente que puede fluir entre el suelo y el acero. A medida que aumenta el tamaño de las partículas, aumenta el valor de la resistividad.

La TABLA 1 enumera las propiedades del agua subterránea y el suelo respecto a las condiciones del sitio que son o no son agresivas para la corrosión de los anclajes de acero.

88 23

TABLA 1. Parámetros límites para la corrosividad del agua

subterránea y el suelo. (PTI, 1996; TRB, 2002).

No agresiva

Agresiva

Propiedades del agua subterránea, pH

6.5 a 5.5

Disolución de cal (CO2), mg/l

15 a 30

< 5.5

Amonio (NH4), mg/l

15 a 30

Magnesio (Mg2), mg/l

100 a 300

Sulfato (SO4), mg/l

200 a 600

Propiedades del suelo: resistividad (Ω), ohm/cm

2000 a 5000

pH

5 a 10

> 30 > 30

> 300 > 600

> 2,000

< 5 o > 10

Cuando existen condiciones agresivas, generalmente se usa un sistema de protección contra la corrosión que debe cumplir con los siguientes requisitos para la confiabilidad a largo plazo:

88 24

— No habrá rupturas, grietas o disolución del sistema de protección durante la vida útil del ancla.

— La fabricación del sistema de protección se puede llevar a cabo en sitio o en planta, de tal manera que se pueda verificar la calidad del sistema.

— La instalación y el esfuerzo del anclaje se pueden llevar a cabo sin dañar el sistema de protección.

— Los materiales utilizados en el sistema de protección serán inertes respecto al ancla de acero y al entorno que lo rodea.

El Post Tensioning Institute (PTI, 1996) clasifica los sistemas de protección contra la corrosión como clase I y clase II. La primera se utiliza para anclajes permanentes en entornos agresivos o en no agresivos donde las consecuencias de la falla son graves. Tanto la longitud cementada como la no cementada del torón o la barra estarán protegidas con encapsulado relleno de lechada de cemento o con un recubrimiento epóxico; la cabeza del ancla también estará protegida. La protección de clase II se utiliza para anclajes temporales. Las FIGURAS 1 y 2 muestran los sistemas típicos de protección contra la corrosión de clase I para anclajes de barras y cables respectivamente.

El acero de alta resistencia (resistencia final a la tracción sult > 1000 MPa) es vulnerable al ataque de hidrógeno, pues se vuelve frágil y se agrieta por VÍAS TERRESTRES 88 marzo-abril 2024

FIGURA 1. Anclaje de roca con barra de rosca, con sistema de doble protección contra la corrosión, que comprende un manguito de plástico corrugado agrupado sobre la longitud total del ancla y una cubierta lisa (Fuente: DSI Anchor Systems).

corrosión. Usualmente, el acero de alta resistencia se utiliza para fabricar elementos de alambre (sult ≥ 1700-1900 MPa), y los anclajes de alambre son más vulnerables que los de barra debido a la mayor superficie expuesta del acero.

También es posible estimar la vida útil de los anclajes en función de la velocidad de corrosión, calculando la pérdida de espesor del elemento con el tiempo. La vida útil t, en años, está dada por:

FIGURA 2. Anclaje de torones con sistema de protección

contra la corrosión, que comprende un manguito de plástico corrugado, agrupado en la longitud de la unión, y una cubierta engrasada lisa en la longitud sin cementar (Fuente: Lang Tendons Inc.). 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝑋𝑋𝑋𝑋 − 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼(𝑡𝑡𝑡𝑡) = 𝐼𝐼𝐼𝐼

(1)

Donde: x es la pérdida de espesor o radio (mm), K y n son constantes (TABLA 2).

TABLA 2. Valores de las constantes K y n para calcular

corrosión.

Parámetro

K (mm)

Normal Ω = 2000 a 5000, pH = 5 a 10 35

Agresivo Ω = 700 a 2000, pH = 5 a 10 50

Muy agresivo Ω < 700, pH < 5

n

1

1

1

340

Ω = resistividad del medio (ohm/cm)

La pérdida de espesor x se calcula a partir del radio original ro y el radio crítico rcrit , que es el radio en el que se alcanza el límite elástico a carga constante, debido a la pérdida de la sección transversal, en comparación con la sección transversal original Ao , es decir: 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 = �0.6

𝑎𝑎𝑎𝑎𝑜𝑜𝑜𝑜 �½ 𝜋𝜋𝜋𝜋

𝑋𝑋𝑋𝑋 = (𝑟𝑟𝑟𝑟𝑜𝑜𝑜𝑜 − 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 )

(2)

(3)

La ecuación (2) supone que la resistencia de trabajo es igual a 0.6 veces la resistencia de fluencia.

Los métodos para proteger el acero contra la corrosión incluyen galvanizar, aplicar un recubrimiento epóxico o encapsular el acero en cemento. El cemento se usa comúnmente para la protección contra la corrosión, sobre todo porque crea un ambiente de pH alto que protege el acero al formar una capa superficial de óxido ferroso hidratado. Además, la lechada de cemento es económica, fácil de instalar, tiene suficiente resistencia para la mayoría de las aplicaciones y una larga vida útil.

Debido a la naturaleza frágil de la lechada de concreto y su tendencia a agrietarse, en especial cuando se carga en tensión o flexión, es común que el sistema de protección comprenda una combinación de lechada y una funda de plástico (polietileno de alta densidad, HDPE). De esta manera, la lechada produce un entorno de pH alto alrededor del acero, mientras que la funda de plástico brinda protección contra grietas. Con el fin de minimizar la formación de grietas por contracción, que reducen la resistencia a la corrosión de la lechada, son preferibles las lechadas sin contracción para todos los componentes de la instalación.

Para anclajes con longitudes no unidas, es importante que la cabeza esté protegida tanto de la corrosión como de daños. Esto se debe a que la pérdida de la tuerca o las cuñas, o la fractura de la roca debajo de la placa de reacción, resultará en la pérdida de tensión en el ancla, incluso si el resto está completamente intacto.

PASO 4: TIPO DE CEMENTACIÓN Los anclajes tensados comprenden dos porciones: una longitud cementada y una no cementada (FIGURAS 1 y 2). En la primera, la barra o el cable se une por diferentes medios a la roca circundante. En la segunda, pueden deformarse libremente a medida que se aplica tensión. La FIGURA 3 muestra que la longitud cementada se encuentra en una roca estable y resistente por debajo del plano de deslizamiento potencial, de modo que cuando el anclaje se tensa, se trasmiten los esfuerzos a esta roca resistente para aumentar el factor de seguridad.

Los métodos para asegurar el extremo del ancla en la perforación incluyen uniones por medio de resinas, uniones mecánicas y uniones cementadas (mortero,

88 25

1 2

3

FIGURA 4. Cartuchos de resina para anclas, en roca

(TRB, 1996).

4 5 6

88 26

1

Varillas que anclan el concreto a la roca para prevenir los deslizamientos en la cresta del talud

2

Anclas de tensión para detener los bloques que pueden deslizar desde la cresta (lb, longitud cementada; lf longitud libre)

3

Muro anclado para prevenir deslizamientos

4

Concreto lanzado para minimizar caidos

5

Drenes de penetración transversal para minimizar las presiones del agua contra la cara del talud

6

Muro de concreto para rellenar cavidades

FIGURA 3. Algunos métodos y modos de reforzar taludes

rocosos.

concreto). La selección del anclaje apropiado dependerá de factores como la capacidad requerida del anclaje, la velocidad de instalación, la resistencia de la roca en la zona de anclaje, el acceso al sitio para perforar y tensar el equipo, y el nivel de protección contra la corrosión.

A continuación se comentan, de manera breve, cada uno de estos métodos de unión o cementación.

Anclajes de resina. Comprenden un cartucho de plástico de aproximadamente 2.5 cm de diámetro y 20 cm de largo, que contiene una resina líquida y un endurecedor que se comienza a fraguar en cuanto se mezclan (FIGURA 4). Los tiempos de fraguado varían de 1 a 90 minutos aproximadamente, según los reactivos utilizados. El tiempo de fraguado también depende de la temperatura, con un endurecimiento rápido de la resina en aproximadamente 4 minutos a una temperatura de -5 °C, y en aproximadamente 25° a 35 °C. El método de instalación consiste en insertar una cantidad suficiente de cartuchos en el orificio de VÍAS TERRESTRES 88 marzo-abril 2024

perforación para llenar el espacio anular alrededor de la barra. Es importante que el diámetro del orificio, en relación con el tamaño de la barra, se encuentre dentro de las tolerancias especificadas, de modo que se logre una mezcla completa de la resina cuando se hace girar la barra. Esto generalmente impide el uso de anclajes acoplados porque el diámetro del orificio para acomodar el acoplamiento será demasiado grande para la mezcla completa de la resina.

La barra se hace girar a medida que se conduce a través de los cartuchos para mezclar la resina y formar un anclaje sólido rígido. La velocidad de rotación es de aproximadamente 60 revoluciones por minuto, y el giro continúa durante unos 30 segundos después de que la barra ha llegado al final del hoyo. Es preferible que la barra roscada gire en la dirección que barrena la resina en el orificio, particularmente en los orificios superiores.

La longitud máxima del ancla está limitada a unos 12 m porque la mayoría de los taladros no pueden rotar barras más largas a la velocidad suficiente para mezclar la resina. Es posible instalar un ancla de tensión cementada con resina, usando una resina de fraguado rápido (aproximadamente 2 minutos) para el ancla, y una resina de fraguado más lento (30 minutos) para el resto de la barra (FIGURA 5). Las anclas se tensan entre los tiempos en que fraguan las resinas, rápidas y lentas.

La principal ventaja del anclaje con resina es la simplicidad y la velocidad de instalación, ya que el barra

placa

cartucho de resina de fraguado lento

cartucho de resina de fraguado rápido

FIGURA 5. Ancla cementada con resinas.

refuerzo del talud se proporciona a los pocos minutos de girar el perno. Las desventajas son la longitud limitada y la capacidad de tensión (400 kN) del ancla, y el hecho de que solo se pueden usar barras rígidas.

Además, la resina no es tan efectiva como la lechada de cemento para la protección contra la corrosión del acero. A diferencia de esta, la resina no proporciona la capa protectora de pH alto contra la corrosión y no se puede verificar que los cartuchos encapsulen completamente el acero.

Anclajes mecánicos. Comprenden un par de placas de acero que se presionan contra las paredes de la perforación. El anclaje se expande impulsando o apretando una cuña de acero entre los platos (FIGURA 6). tubo para el regreso de la lechada, amarrada al perno

rondana esférica

tuerca

ancla de casquillo expansivo tubo de entrada de la lechada placa de retén con huecos para los tubos de lechada

FIGURA 6. Croquis de un ancla mecánica.

La ventaja de los anclajes mecánicos es que la instalación es rápida, aunque no tanto como los anclajes de resina, y el tensado se puede llevar a cabo tan pronto como se fije el ancla. Para la lechada se puede utilizar un tubo de lechada unido a la barra o a través del orificio central, en el caso del perno fabricado por Williams Form Hardware y Rockbolt Co (FIGURA 7).

permanentes siempre deben estar completamente cementados porque la cuña se podría resbalar y corroer con el tiempo, lo que provocaría la pérdida de soporte.

Lechada de cemento. Es el método más común para anclaje en roca, su vida útil es larga y los materiales son económicos; proporciona protección contra la corrosión y la instalación es simple. El anclaje de cemento se puede usar en una amplia gama de condiciones de roca y suelo, y el cemento proporciona protección contra la corrosión. Las FIGURAS 1 y 2 muestran instalaciones comunes, con anclaje de cemento y manguitos de centrado, para asegurar el encapsulado completo del acero.

La lechada que se usa está formada por cemento sin arena, que no presenta contracciones, y agua, en una relación agua-cemento en el rango de 0.4-0.45.

Esta proporción producirá una lechada que puede bombearse por un tubo de diámetro pequeño, aunque producirá una columna de lechada continua, de alta resistencia, con un mínimo sangrado de agua de la mezcla.

Algunas veces se agregan aditivos a la lechada para reducir el sangrado y aumentar su viscosidad. En la parte inferior de la perforación, la lechada siempre se coloca con un tubo que se extiende hasta el extremo para desplazar el aire y el agua que puedan existir.

PASO 5: LONGITUD CEMENTADA Para las anclas adheridas con cemento o resina, la distribución de esfuerzos a lo largo de su longitud es muy irregular. Idealmente, los esfuerzos más altos se concentran en el extremo más cercano al punto donde se aplica la fuerza y el extremo más alejado casi no soporta esfuerzos (Farmer, 1975; Aydan, 1989).

Sin embargo, como una simplificación, se acepta que el esfuerzo cortante se distribuya de manera uniforme en todo el contacto entre roca-lechada del ancla. A partir de esta suposición, el esfuerzo cortante permisible, ta , está dado por la ecuación (4):

FIGURA 7. Barra con rosca y ancla al final.

Las desventajas de los anclajes mecánicos consisten en que solo se pueden usar en rocas medianas a fuertes, de las que se sujeta el anclaje, y la carga máxima de tensión de trabajo es de aproximadamente 200 kN. Los anclajes mecánicos para instalaciones

𝜏𝜏𝜏𝜏𝑎𝑎𝑎𝑎 = �

𝑇𝑇𝑇𝑇 � 𝜋𝜋𝜋𝜋 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑏𝑏𝑏𝑏

Donde: dn es el diámetro de la perforación lb es la longitud de adherencia de diseño T es la fuerza de tensión de diseño

(4)

88 27

Los valores de ta pueden estimarse a partir de la resistencia a la compresión uniaxial (s1) de la roca en la zona de anclaje, de acuerdo con la siguiente relación (Littlejohn y Bruce, 1977): 𝜏𝜏𝜏𝜏𝑎𝑎𝑎𝑎 =

𝜎𝜎𝜎𝜎1 30

(5)

Los rangos aproximados de esfuerzos de adherencia permisible (ta), relacionados con la resistencia y el tipo de roca, se presentan en la TABLA 3. Es importante tener en cuenta que los valores de esfuerzo cortante permitidos y enumerados ya incorporan un factor de seguridad de aproximadamente 3, por lo que pueden usarse en el diseño.

PASO 6: LONGITUD TOTAL DEL ANCLA La longitud total de un ancla de tensión es la suma de la longitud cementada, como se determinó en los pasos 4 y 5, y la longitud no cementada.

La longitud no cementada se extiende desde la parte más cercana del ancla, en su porción más externa hasta donde se une con la longitud cementada.

TABLA 3. Esfuerzos de adherencia lechada-roca permitidos en anclajes de

lechada de cemento (PTI, 1996; Wyllie, 1999).

Descripción de la roca 88 28

Rango de valores de su resistencia a la compresión simple (MPa) (kg/cm2)

Esfuerzos de adherencia permisibles (MPa) (kg/cm2) 1.05-1.40 (10-14)

Roca media

> 100 (1,000)

50-100 (500-1,000)

0.7-1.05 (7-10)

Roca suave

20-50 (200-500)

0.35-0.7 (3-7)

Roca dura

Tipo de roca Granito, basalto

0.55-1.0 (5-10)

Dolomita, caliza

0.45-0.70 (4-7)

Caliza suave

0.35-0.50 (3-5)

Pizarra, lutita dura

0.30-0.45 (3-4)

Lutita suave

0.05-0.30 (0.5-3)

Arenisca

0.30-0.60 (3-6)

Concreto

0.45-0.90 (4-9)

Existen tres componentes a esta longitud no cementada: Primera: el extremo más alejado de la longitud no cementada debe estar más allá de la superficie de falla potencial para que la fuerza de tensión que se aplica al ancla se transfiera a la roca. Si se conoce con precisión la ubicación de esta superficie, entonces el extremo más alejado de la longitud no cementada podría estar 1-2 m detrás de esa superficie de deslizamiento, más adentro del macizo rocoso, mientras que si la superficie de deslizamiento es una zona, en lugar de un plano, esta distancia debería aumentarse en consecuencia.

VÍAS TERRESTRES 88 marzo-abril 2024

La segunda componente de la longitud se extiende desde la superficie de falla hasta la superficie de la roca, y dependerá de la geometría del talud.

La tercera componente es la distancia desde la superficie de la roca hasta la cabeza del ancla, donde se ubican la placa de apoyo y la tuerca. Para rocas fuertes, la placa de apoyo puede apoyarse directamente sobre la roca (FIGURA 3, elemento 2), mientras que, en condiciones donde los esfuerzos bajo la placa de soporte puedan aplastar la roca, se requeriría una zapata de reacción, de concreto armado o concreto lanzado (FIGURA 3, elemento 3).

PASO 7: PATRÓN DE ANCLAJE El diseño de los anclajes en la cara del talud debe ser tal que exista un esfuerzo razonablemente uniforme aplicado al plano deslizante.

Esto requiere que el espaciamiento horizontal y vertical sean aproximadamente iguales. Además, las anclas no deben estar demasiado cerca del pie del talud, donde el espesor de la roca sobre el plano de deslizamiento es limitado, o cerca de la cresta, donde el ancla puede pasar a través de una grieta de tensión. Para una falla de un plano donde la fuerza de soporte T se calcula por unidad de longitud de pendiente, la separación vertical requerida Sv para una instalación que comprende n filas horizontales viene dada por: 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =

(𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵) 𝑇𝑇𝑇𝑇

(6)

Donde: B es la fuerza de tensión de diseño en cada ancla.

PASO 8: IMPERMEABILIZACIÓN DE LA PERFORACIÓN Si el orificio de perforación se cruza con discontinuidades abiertas en la longitud cementada, dentro de las cuales podría haber una fuga significativa de lechada, será necesario sellar estas discontinuidades antes de instalar el ancla. El potencial de fuga de lechada en la roca se puede verificar llenando el orificio con agua y aplicando una presión en exceso de 35 kPa. Si después de dejar tiempo para una cierta saturación de la masa de roca alrededor de la perforación, la fuga de agua excede un volumen de diez litros durante un periodo de diez minutos, entonces existe la posibilidad de que la lechada en la zona de unión fluya hacia la roca antes de que tenga tiempo de fraguar (PTI, 1996). En estas condiciones, el orificio debe sellarse con una lechada con poca agua, y luego volver a perforar después de un tiempo de fraguado de 15 a 24 h. Si se permite que la lechada se fragüe por completo, es posible que el taladro se desvíe de la alineación original e intersecte la discontinuidad no sellada. Luego se debe realizar una segunda prueba de entrada de agua. El procedimiento para probar, aplicar lechada y volver a perforar se repite hasta que el orificio quede sellado.

FIGURA 8. Prueba de resistencia de un ancla de tensión

de torones. Se usa un gato hidráulico con manómetro para medir la carga, y un micrómetro, en un montaje independiente, para medir el alargamiento del ancla (Fuente: Dywidag Systems).

Como guía, las pruebas de comportamiento generalmente se llevan a cabo en los primeros dos o tres anclajes y en el 2 % de los anclajes restantes; las proof test se llevan a cabo en el resto de los anclajes.

Las secuencias de prueba son las siguientes, donde AL es una carga para ajustar el conjunto de anclaje y P es la carga de diseño (FIGURA 9).

1.33P

1.20P

1.00P

0.75P

0.50P

0.25P

AL

Cuando se instalan anclas de roca tensadas, se requiere un procedimiento para verificar que el anclaje pueda soportar la carga de diseño completa a la profundidad requerida, y que no habrá pérdida de carga con el tiempo. El Post Tensioning Institute (1996) elaboró un procedimiento de prueba adecuado que comprende los siguientes cuatro tipos de pruebas:

0

PASO 9: PRUEBA carga

1 δr

2 3

elongación δt

4 δe 5 6 10 min. δt δe

Las pruebas de comportamiento y proof test consisten en un método cíclico, en el cual se mide la deformación de la cabeza del ancla a medida que se tensa (FIGURA 8).

La carga de diseño no debe exceder el 60 % de la resistencia final del acero, y la carga de prueba máxima suele ser el 13 3 % de la carga de diseño, que no debe exceder el 80 % de la resistencia final del acero.

elongación residual

criterio de aceptación

1

2

1.00P

1

1.33P

0.75P

línea A

2

1.20P

3

0.50P

0.25P

AL

aB

líne

carga

3 4 5

δr

6

5 4

elongación elástica

0

a. Prueba de comportamiento b. Prueba de prueba (proof test) c. Prueba de fluencia (creep) d. Prueba de despegue o desprendimiento (liftoff test)

6

Línea A: 80% de la longitud no cementada Línea B: longitud no cementada más el 50% de la longitud cementada

FIGURA 9. Resultados de una prueba de comportamiento para anclas de tensión: a) Medidas de la carga cíclica y sus elongaciones. b) Curva de cargas vs elongaciones elásticas (PTI, 1996).

88 29

* Las mediciones de la elongación se realizan a 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 10 minutos. Si la fluencia total excede 1 mm entre 1 y 10 minutos, la carga se mantiene durante otros 50, con mediciones de alargamiento realizadas a los 20, 30, 40, 50 y 60 minutos.

88 30

El método común para tensar las anclas consiste en usar un gato hidráulico hueco que permite medir con precisión la carga aplicada, así como realizar ciclos de carga y mantenerla constante para la prueba de fluencia. Es importante calibrar el gato antes de cada proyecto para garantizar que la carga sea precisa. La desviación de la cabeza del ancla generalmente se mide con un micrómetro con una precisión de aproximadamente 0.05 mm, montado en un punto de referencia estable, que es independiente del movimiento del ancla. La FIGURA 8 muestra una disposición de prueba típica para tensar un ancla de cable (torones) que comprende un gato hidráulico y el micrómetro.

El propósito de las pruebas de comportamiento y las pruebas de fluencia (creep) es asegurar que el ancla pueda soportar una carga constante mayor que la carga de diseño, y que la carga en el ancla se transmita a la roca en la ubicación de la superficie de deslizamiento potencial.

La prueba de fluencia se lleva a cabo manteniendo constante la carga de prueba máxima durante un periodo de hasta 10 minutos, y se verifica que no haya una pérdida de carga con el tiempo. Esta prueba también elimina parte de la fluencia inicial en el ancla.

La prueba de despegue (lift-off test) verifica que la tensión aplicada durante la secuencia de prueba se haya transferido permanentemente al ancla.

El Post Tensioning Institute (PTI) proporciona criterios de aceptación para cada una de las cuatro pruebas, y es necesario que cada ancla cumpla con los cuatro criterios de aceptación.

VÍAS TERRESTRES 88 marzo-abril 2024

Los resultados de una prueba de comportamiento, que se muestran en la FIGURA 9 (a) se utilizan para calcular la elongación elástica de de la cabeza del ancla.

La elongación total del anclaje durante cada ciclo de carga comprende la elongación elástica del acero y la elongación residual dr (o permanente) debido a grietas menores de la lechada y el deslizamiento en la zona cementada. En la misma figura se observa cómo se calculan las elongaciones elásticas y residuales para cada ciclo de carga. Los valores para de y dr en cada carga de prueba, junto con los criterios de aceptación de carga-deformación solicitados por el PTI, se trazan en una gráfica separada, en la FIGURA 9 (b). Tanto para las pruebas de comportamiento como para las proof test, los cuatro criterios de aceptación para las anclas de tensión son los siguientes: Primero, que la elongación elástica total sea mayor que el 80 % de la elongación teórica de la longitud no cementada; esto asegura que la carga aplicada en la cabeza del ancla se transmita de manera adecuada a la longitud cementada.

37.1

criterio de aceptación (1 mm)

37.0 36.9 36.8 movimiento (mm)

Pruebas de comportamiento: AL, 0.25 P AL, 0.25P, 0.5P AL, 0.25P, 0.5P, 0.75P AL, 0.25P, 0.5P, 0.75P, 1.0P AL, 0.25P, 0.5P, 0.75P, 1.0P, 1.2P, AL, 0.25P, 0.5P, 0.75P, 1.0P, 1.2P, 1.33P- que se sostiene por un tiempo, para la prueba de creep*.

AL, P- anclaje de bloqueo p, realizar la prueba de despegue (lift-off test).

36.7 36.6 36.5 36.4

0.6 mm

36.3 36.2 1-10 min.

36.1 36.0

0

1

2

3

4

5

6

10

log tiempo (min)

FIGURA 10. Resultados de la prueba de fluencia (creep)

que muestran la elongación medida durante un periodo de prueba de 10 minutos, en comparación con los criterios de aceptación de elongación de 1 mm.

Segundo, que la elongación elástica total sea menor que la elongación teórica de la longitud no cementada más el 50 % de la longitud cementada; esto asegura que la carga en la longitud cementada se concentre en la parte superior de la unión y que no habrá una separación significativa de la carga de la punta más alejada del ancla.

Tercero, para la prueba de fluencia (creep), que la elongación total de la cabeza del anclaje durante el periodo de 1-10 minutos no sea mayor a 1 mm (FIGURA 10), o si no se cumple, que sea menor a 2 mm durante el periodo de 6-60 minutos. Si es necesario, la duración de la prueba de fluencia puede extenderse hasta que el movimiento sea inferior a 2 mm, durante un ciclo de tiempo logarítmico.

Cuarto, que la carga de despegue (lift-off test) esté dentro del 5 % de la carga de bloqueo (lock-off load) diseñada; esto verifica que no ha habido pérdida de carga durante la operación de ajuste de la tuerca o las cuñas y que se libere la presión sobre el gato.

La resistencia al corte de trabajo en la interfaz de lechada de cemento-acero de una barra deformada es generalmente mayor que la fuerza de trabajo en la interfaz de la unión mortero-roca. Por esta razón, la longitud de anclaje requerida se determina a partir del nivel de esfuerzo desarrollado en la unión mortero-roca.

Continuará en VT 89

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Ing. Carlos Alberto Correa Herrejón Director General del VII Seminario Internacional de Puentes

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VII Seminario Internacional de Puentes

"Puentes: Enlace al Desarrollo" Comité de Puentes AMIVTAC

PROGRAMA FECHA 17-abr-24

19:00 HRS

COCTEL DE BIENVENIDA

18-abr-24

HORA INICIO 08:00

HORA FIN 14:00

18-abr-24

09:00

09:45

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09:45

10:05

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10:05

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11:15

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13:05

13:30

18-abr-24

13:30

14:15

Matías Andrés Valenzuela Saavedra

18-abr-24

14:20

15:05

Guillermo Ayuso Calle

18-abr-24

15:10

15:55

FECHA

PONENTE

TÍTULO Registro Ceremonia de Inauguración

Secretario Jorge Nuño Lara Secretaría de Infraestructura Comunicaciones y Transportes Presídium Apertura recorrido de la Expo Puente Nichupté (Cancún, México) Homenaje Póstumo Ing. Víctor Ortiz Ensásteguí B2P: Un Enlace al Desarrollo Nicola Turrini (ONG - Bridges to Prosperity)

Jesús Felipe Verdugo López

Rubén Frías Aldaraca

Situación de los Puentes en México Receso con canapés Aislación Sísmica de Puentes en Chile.

Normativa y Casos de Uso Diseño de los Puentes R. Fitzgerald K. (Río Barrow, Irlanda) y Puente Manantial de Conagua en Tren Interurb. México-Toluca

Foro de Discusión

18-abr-24

16:00

17:30

Lucía Fernández Muñoz Arturo Pérez Aguilar

FECHA

HORA INICIO

HORA FIN

PONENTE

TÍTULO

19-abr-24

09:00

09:45

Nicolás Bardou

Uso UHPC (Concreto de Ultra Alto Desempeño) para Reparación de Puentes Experiencias Franco-Suizas

19-abr-24

09:50

10:35

Gabriel Atala Barrero

19-abr-24

10:40

11:25

Jean Marc Tanis

19-abr-24

11:30

11:55

19-abr-24

12:00

12:45

Walter Iván Paniagua Zavala

Procedimientos Constructivos de Pilas de Cimentación para Puentes (México)

19-abr-24

12:50

13:35

Patrick Ladret

Sustitución en Operación de Cuatro Tirantes Siniestrados - Pte. Vasco de Gama (Portugal)

19-abr-24

13:40

14:25

Héctor Manuel Hernández Sánchez Ignacio Enrique Hernández Quinto Martín Eduardo Aguilar Cervantes

Emergencia Puente El Carrizo Autopista Durango - Mazatlán (México)

19-abr-24

14:25

15:10

Foro de Discusión

19-abr-24

15:15

15:30

Entrega de Premio "Modesto Armijo Mejía" a la Trayectoria de Puentero(a) Destacado(a)

19-abr-24

15:30

16:00

Ceremonia de Clausura

19-abr-24

16:30

18:30

Comida de Clausura

Visita Técnica Puente Vidanta / Plática (Puente Atirantado)

Socavación, la Principal Causa de Falla de Puentes en México Diseño y Construcción, Viaducto del Litoral Isla La Reunión (Francia) Receso con canapés

Rev 5A' - 14 FEB

LA CONTRATACIÓN DE OBRAS PÚBLICAS, LA INNOVACIÓN TECNOLÓGICA Y LA CALIDAD ECONÓMICA

PEDRO CORONA BALLESTEROS Ingeniero Civil. Profesor de posgrado en Vías Terrestres, Facultad de Ingeniería en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Perito Profesional en Vías Terrestres, Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. (CICM)

PRIMERA parte

PROBLEMA México es la economía 12 del mundo y en materia de innovación se ubica en la posición número 55 del ranking mundial. El nivel de innovación de México es muy bajo y semejante al del resto de países de Latinoamérica (Chile, número 52; Costa Rica, 56 y Brasil, 57) y al de los países con ingreso per cápita medio/alto, pero muy inferior al nivel de los 10 países mejor calificados.

México debería estar localizado dentro de los 20 países con mayor grado de innovación, por lo que nos preguntamos, ¿cuál es el origen de esta disparidad entre la posición económica y el nivel de innovación?

En las licitaciones de las obras gubernamentales se emplea, indebidamente —como factor de evaluación— la calidad técnica, lo cual impide el mejor aprovechamiento de los recursos económicos, es decir, la obtención de la relación óptima calidad-precio.

1. SOLUCIÓN La solución a este problema se encuentra en la aplicación obligatoria y correcta del primer párrafo del artículo 134 de la Constitución Política de los Estados

Unidos Mexicanos y su rectoría sobre su párrafo cuarto, a los “Lineamientos para la Aplicación del Criterio de Evaluación de Proposiciones a través del Mecanismo de Puntos o Porcentajes en los Procedimientos de Contratación (LACEP)” para la contratación de obras.

PRIMER PÁRRAFO DEL ART. 134 CONSTITUCIONAL RECTOR DEL PROCESO DE CONTRATACIÓN DE LA OBRA PÚBLICA Y DE LOS SERVICIOS RELACIONADOS CON LA MISMA El primer párrafo del artículo 134 constitucional, a partir del 07 de mayo de 2008, cita textualmente: “Los recursos económicos de que dispongan la Federación, las entidades federativas, los Municipios y las demarcaciones territoriales de la Ciudad de México, se administrarán con eficiencia, eficacia, economía, transparencia y honradez para satisfacer los objetivos a los que estén destinados”. Por ser el que encabeza el texto de dicho artículo, es el rector de los demás párrafos, en especial del cuarto. Cabe mencionar que antes del 07 de mayo de 2008 no se incluía el concepto de economía.

88 33

88 34

Estos tres conceptos de naturaleza económica: “eficiencia, eficacia y economía”, según Mwangi Karanja en su artículo Value for Money (VfM) in the public sector, son las tres “e” que definen el VfM del gasto público o la relación calidad-precio. La falta de transparencia y honradez, conceptos de naturaleza social, es decir, la corrupción, la señala como el elemento que afecta la relación calidad-precio. Dice que “el servidor público debe trabajar para evitar este daño que pone en peligro la relación calidad-precio” y termina apuntando que “más vale prevenir que remediar”. Esta cita bibliográfica establece el vínculo de las tres “e” constitucionales con el principio del VfM del gasto público o la relación calidad-precio.

También menciona que la relación calidad-precio se basa no solo en el precio más bajo, sino también en la máxima eficiencia y eficacia.

Con base en lo anterior, queda asentado que los tres conceptos de eficiencia, eficacia y economía citados en el primer párrafo del artículo 134 constitucional, definen el principio de VfM o la relación calidad-precio del gasto público; así mismo, este fundamento establece la esencia jurídica-administrativa de dicho primer párrafo para su aplicación obligatoria en los procesos de licitación pública.

Banco Mundial Al respecto, el Banco Mundial en sus publicaciones Guía de Contratación, Criterios de Evaluación y Uso de Criterios de Evaluación para los Procedimientos de Contratación de Bienes, Obras, y Servicios Distintos a los de Consultoría para los Casos de RFB (Solicitud de Oferta mediante Licitación) y RFP (Solicitud de Oferta mediante Propuesta), emitidas el 16 de julio de 2016, define el VfM como la combinación óptima entre el costo total de un producto o servicio a lo largo de su ciclo de vida y la calidad que satisfaga los requisitos del comprador.

Sobre este tema, el Banco Mundial en la Guía de Contratación sobre los criterios de evaluación mediante la matriz a base de puntos y porcentajes, indica en la página 2 que para lograr el VfM, los criterios de evaluación de las ofertas pueden tomar en cuenta factores como: a. Costo: evaluación del costo utilizando una metodología que sea apropiada a la naturaleza de la solicitud de ofertas, que incluya: VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

i. Precio ajustado de la licitación/propuesta, o ii. Precio ajustado de la licitación/propuesta más el gasto corriente/gasto recurrente, durante el tiempo de la vida útil del activo, con base en un estudio de valor presente neto (costos del ciclo de vida). b. Calidad: evaluación de la calidad mediante una metodología que determine el grado en que los bienes, obras y servicios cumplan o superen los requisitos. c. Riesgo: criterio para evaluar la relevancia del riesgo. d. Sustentabilidad: criterio que toma en cuenta los beneficios económicos, ambientales y sociales en apoyo de los objetivos del proyecto. e. Innovación: lineamientos que permitan evaluar la innovación en el diseño y en la entrega de los bienes, las obras y los servicios que brinden a los licitantes/proponentes la oportunidad de incluir, cuando corresponda, soluciones que superen los requisitos o soluciones alternativas que pudieran proporcionar un mejor VfM. Más adelante se tratará lo relativo al precio y su interacción con la calidad.

El riesgo se evalúa en la parte relativa al desempeño anterior del licitante o al cumplimiento de los contratos anteriores, a fin de obtener la mayor seguridad de la inversión pública.

La sustentabilidad se funda en medidas apropiadas de preservación del ambiente y aprovechamiento de recursos naturales de manera que no se comprometa la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras.

Como se asentó antes, el concepto de innovación no es de aplicación general, sino que debe incluirse en los criterios de evaluación de las licitaciones que por sus características, complejidad y magnitud lo justifiquen. Por su importancia, este factor se atenderá más adelante.

2. EL CONCEPTO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA En cumplimiento del primer párrafo del artículo 134 constitucional, regido por el principio de VfM, integrado por los conceptos de eficiencia, eficacia y economía, la Federación, las entidades federativas, los Municipios y las demarcaciones territoriales de la Ciudad de México tienen la obligación, cuando corresponda, de incluir

en los criterios de evaluación de las ofertas de las licitaciones el concepto de la innovación tecnológica.

El Diccionario Enciclopédico de Tecnología define la innovación tecnológica como el conjunto de etapas técnicas, comerciales y financieras, necesarias para el desarrollo exitoso de productos nuevos o con mejores características; también, la utilización comercial de nuevos o mejores procesos y equipos, o la introducción de un nuevo servicio.

Este diccionario divide las innovaciones tecnológicas en “radicales” e “incrementales”. Las radicales son consecuencia de un descubrimiento científico que permite modificar sustancialmente los productos que realizan determinadas funciones. Las “incrementales” están constituidas por las mejoras de las técnicas ya existentes en el proceso de fabricación de determinados productos o en las características de estos.

La norma mexicana NMX-CC-9000-IMNC-2015, al referirse a los medios para el logro de los objetivos de la calidad (planificación, aseguramiento, control y mejora), menciona que entre los beneficios clave que proporciona la mejora está el aumento de la innovación. De lo anterior, se deduce la necesidad y obligación de las empresas para implantar el Sistema de Gestión de la Calidad.

3. LINEAMIENTOS PARA LA APLICACIÓN DEL CRITERIO DE EVALUACIÓN DE PROPOSICIONES A TRAVÉS DEL MECANISMO DE PUNTOS O PORCENTAJES EN LOS PROCEDIMIENTOS DE CONTRATACIÓN (LACEP) Es necesario mencionar que para el caso de Contrataciones, Adquisiciones y Arrendamientos de Bienes Muebles, en el rubro “i” “Características del bien o bienes objeto de la propuesta técnica”, se especifica otorgar un rango de 20 a 25 puntos o unidades porcentuales, considerando el subrubro c), entre otros, correspondiente a la durabilidad o vida útil del bien, requiriendo al solicitante la presentación de constancias o pruebas documentales sobre la durabilidad o resistencia del bien, o la realización de pruebas de laboratorio que las garanticen.

También ordena, para el rubro “ii” “Capacidad del licitante”, otorgar de 5 a 15 puntos o unidades porcentuales al licitante que incluya el subrubro c) “Participación de MIPYMES que produzcan bienes con innovación tecnológica”; y que acredite haber producido los bienes objeto del procedimiento de

contratación, con innovación tecnológica que tenga registrada en el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, en términos de lo dispuesto por el segundo párrafo del artículo 14 de la Ley de Adquisiciones.

Para los rubros señalados a continuación, los LACEP asignan los siguientes puntos o porcentajes: iii. Experiencia y especialidad del licitante, de 5 a 7.5. iv. Cumplimiento de contratos, de 10 a 20.

Comentarios Los LACEP tienen fecha de emisión del DOF jueves 09 de septiembre de 2010, posterior al 07 de mayo de 2008, en el que se modificó el primer párrafo del artículo 134 constitucional, incluyendo las tres “e”; así, dichos lineamientos en materia de contrataciones, adquisiciones y arrendamientos de bienes muebles y de obras, fueron consecuencia de dicha modificación y están regidos por el principio del VfM o la relación calidad-precio.

Como se puede observar, la exigencia de pruebas que certifiquen la durabilidad del bien, o sea, el VfM representado por la combinación óptima del costo total del bien y su calidad (o relación calidad-precio) es un requerimiento que satisface el principio del VfM y, por consiguiente, está de acuerdo con lo ordenado por el primer párrafo del artículo 134 constitucional.

Así mismo, el licitante que haya producido el bien con una innovación tecnológica de su propiedad, logrando con ello el puntaje especificado, está actuando bajo el principio del VfM y de su mejoría y, en consecuencia, con el primer párrafo antes mencionado.

De lo anterior, se infiere que el procedimiento de evaluación de las propuestas de la Ley de Adquisiciones, mediante la matriz a base de puntos o porcentajes, sí está regido por el principio del Value for Money y, por lo tanto, obedece al texto del primer párrafo del artículo 134 constitucional (ver TABLA 1).

Estos lineamientos, para la ponderación de los rubros y sus correspondientes subrubros, consideran los siguientes puntos o porcentajes: I. Propuesta técnica, de 37.5 a 50. i. Calidad en la obra, de 15 a 20.

Según los lineamientos, este rubro se refiere a las características relacionadas con las especificaciones técnicas propias de cada obra y de los procedimientos para ejecutar la misma, además de aquellos aspectos que la convocante considere pertinente incluir para

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88 36

garantizar mejores resultados. La distribución de este rubro en subrubros es como sigue: a. Materiales, maquinaria y equipo de instalación permanente. b. Mano de obra. c. Maquinaria y equipo de construcción. d. Esquema estructural de la organización de los profesionales técnicos encargados de la dirección y coordinación de los trabajos. e. Procedimiento constructivo. f. Programas. g. Sistema de aseguramiento de la calidad. h. Descripción de la planeación integral para la ejecución de los trabajos. ii. Capacidad del licitante, de 10 a 20. Consiste en los recursos humanos y económicos con que cuente el licitante, que le permitan ejecutar la obra en el tiempo requerido por la convocante, así como otorgar garantías de funcionamiento, servicios de mantenimiento u operación. Este rubro se distribuye en los siguientes subrubros: a. Capacidad de los recursos humanos, en cuanto a experiencia en las obras, competencia o habilidad en el trabajo, de acuerdo con sus conocimientos y dominio de herramientas. b. Capacidad de los recursos económicos. c. Participación de discapacitados. d. Subcontratación de MIPYMES. iii. Experiencia y especialidad del licitante, de 10 a 15. En este rubro se toma en cuenta el tiempo en que el licitante ha ejecutado obras de la misma naturaleza, sin que la convocante solicite una experiencia superior a 10 años. iv. Cumplimiento de contratos, de 3 a 6. Este rubro mide el desempeño o cumplimiento del licitante en la ejecución oportuna y adecuada de las obras de la misma naturaleza, ejecutadas en el plazo que determine la convocante sin rebasar 10 años. v. Contenido nacional, de 3 a 5. Es de carácter potestativo. Se valora el grado de contenido nacional de la obra en cuanto a materiales, componentes prefabricados, maquinaria y equipo de instalación permanente, así como porcentaje de mano de obra nacional comprendiendo a los especialistas, técnicos y administrativos. vi. Capacitación o transferencia de conocimientos, de 3 a 6. En el caso de que la obra lo requiera, VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

estos lineamientos proponen que la licitante incluya este rubro para evaluar el programa de capacitación que proporcione el licitante, la metodología y la visión de la capacitación a impartir y el nivel profesional, conocimientos y habilidades de los capacitadores propuestos, para lo cual el licitante deberá guiarse mediante los siguientes requisitos: a. La metodología y la visión a utilizar para impartir la capacitación. b. El programa de capacitación. c. El nivel profesional, conocimientos y habilidades de los capacitadores propuestos.

La TABLA 1 ilustra la evaluación de una licitación utilizando el Mecanismo Matriz Base de Puntos para valorar los atributos no cuantificables de la propuesta técnica, utilizada, tanto por la referida Guía del Banco Mundial como por los LACEP. El título del rubro de la calidad en la obra o calidad técnica de los lineamientos no es correcto, pues no es un atributo calificable ni representativo de los subrubros que la integran (procedimientos, seguridad, medioambiente, planeación integral, etc.).

Por otra parte, este rubro, con esa denominación, no puede ser considerado como condición disponible de las ofertas a evaluar, ya que la calidad técnica es obligatoria, estricta y enteramente una cuestión de dimensiones, proyecto y diseño, propiedades químicas y físicas, etc. Por tales motivos, se considera que el título correcto de dicho rubro debe ser Sistema de Asignación de Recursos y Planeación Integral que sí es calificable.

Comentarios Como se observa, los cuatro criterios incluidos en la TABLA 1, correspondientes a la Guía del Banco Mundial y a los lineamientos, regidos por el primer párrafo del artículo 134 constitucional, son equivalentes y semejantes, excepto el correspondiente a innovación, por tal motivo, se infiere que ambos documentos son tutelados por el principio del VfM o la relación calidad-precio. En consecuencia, se debe sustituir el criterio de capacitación o transferencia de conocimientos por el de “innovación”.

Con esta semejanza, también queda demostrado que el primer párrafo del artículo 134 de la constitución,

TABLA 1. Criterios equivalentes y semejantes de evaluación de las proposiciones del Banco Mundial y los lineamientos

emitidos por la SFP.

EFICIENCIA, EFICACIA Y ECONOMÍA

TEORÍA ECONÓMICA DEL VALUE FOR MONEY (VfM) (RELACIÓN ÓPTIMA CALIDAD-PRECIO)

Lineamientos dentro de la rectoría del artículo 134 constitucional, primer párrafo.

Lineamientos para la aplicación del criterio de evaluación de proposiciones a través del mecanismo de puntos o porcentajes en los procedimientos de contratación (LACEP) de adquisiciones y arrendamientos de bienes inmuebles de la SFP.

Criterios de evaluación para la contratación de bienes, obras y servicios distintos a los de consultoría utilizados en solicitud de ofertas y propuestas del Banco Mundial.

lineamientos ajenos a la teoría económica del value for money (vfm) Lineamientos fuera de la rectoría del artículo 134 constitucional, primer párrafo.

Lineamientos para la evaluación de proposiciones a través del mecanismo de puntos o porcentajes en los procedimientos de contratación (LACEP) de obras de la SFP.

Factores para el logro de la relación VfM, precio, calidad (económica), riesgo, medioambiente y/o innovación.

Criterios de evaluación mediante el mecanismo a base de puntos:

Criterios de evaluación mediante el mecanismo a base de puntos.

Criterios de evaluación mediante el mecanismo a base de puntos.

PROPUESTA TÉCNICA: 1. Características del bien. a. Especificaciones técnicas. b. Vida útil del bien, cuando corresponda. c. Innovación tecnológica, cuando corresponda.

PROPUESTA TÉCNICA: 1. Metodología y plan de trabajo.

3. Desempeño anterior.

4. Experiencia relacionada.

5. Innovación, cuando corresponda por su magnitud, complejidad y características.

PROPUESTA TÉCNICA: 1. Calidad en la obra (calidad técnica, especificaciones técnicas). a. Procedimientos para ejecutar la obra, seguridad y medioambiente. b. Planeación integral y procedimiento constructivo en su caso.

2. Capacidad del licitante. a. Capacidad de los recursos humanos, esquema estructural de la organización de los profesionales técnicos. b. Competencia y habilidad en el trabajo.

3. Cumplimiento de los contratos.

4. Experiencia y especialidad en el trabajo.

5. Capacitación o transferencia de conocimientos (criterio ajeno a innovación).

PROPUESTA ECONÓMICA: Precio determinado mediante estudio de valor presente neto.

PROPUESTA ECONÓMICA: Precio determinado mediante estudio de valor presente neto.

PROPUESTA ECONÓMICA: Precio original de la propuesta y financiamiento, cuando corresponda.

que rige a los lineamientos, establece el principio del VfM en la administración de los recursos económicos de que dispongan las dependencias y entidades públicas.

II. Propuesta económica La propuesta económica debe tener un valor numérico máximo de 50. Los rubros por considerar serán: a) Precio Para este rubro, los LACEP ordenan evaluarlo tomando en cuenta el importe neto que ofertó el licitante sin el IVA.

2. Capacidad del licitante.

3. Experiencia y especialidad del licitante.

4. Cumplimiento de contratos.

a. Metodología. b. Plan de trabajo.

2. Administración y habilidades técnicas. a. Equipo directivo.

b. Habilidades técnicas.

88 37

Estos lineamientos contemplan, excepcionalmente, el caso de que, cuando la obra se encuentre asociada a la producción de bienes y servicios en los que sea posible cuantificar los ingresos y egresos que se producirán en un determinado tiempo, se puede utilizar el método de valor presente, para lo cual, la convocante indicará expresamente en la convocatoria o invitación, que se considerará la proposición de menor valor presente, tomando en cuenta los gastos de inversión, de operación, de mantenimiento y de consumo, así como el valor de rescate de la obra. De igual forma, se indicará expresamente el horizonte a considerar, la tasa de descuento y la forma en que el licitante incluirá en su proposición los gastos y el valor de rescate referidos.

88 38

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

b) Financiamiento A este rubro, los lineamientos le asignan un valor numérico de 10.

Los lineamientos especifican que la convocante podrá incluir este rubro cuando la naturaleza y las características de la obra lo requiera, en el cual se valorarán las condiciones de financiamiento que ofrezca el licitante a la convocante, tomando en cuenta (cuando menos) el plazo de la inversión que realice el licitante, el programa de amortización y la tasa de descuento correspondiente. El licitante presentará el esquema de financiamiento y la propuesta de reducción de la tasa de interés correspondiente.

Continuará en VT 89

EL CONTROL Y LA REDUCCIÓN DE VELOCIDAD

MEDIDAS EFECTIVAS PARA REDUCIR ACCIDENTES VIALES

ING. 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 SCT Chiapas

segunda parte primera parte en vt 87, p. 29

VELOCIDAD RESTRINGIDA EN ZONAS DE OBRAS VIALES COMO PROTECCIÓN PARA LOS TRABAJADORES DE ESTA ZONA Y USUARIOS DE LA VÍA La velocidad restringida en zonas de obras viales es la velocidad máxima que se permite a los vehículos para circular por las zonas de transición y de trabajo o por desviación. Se determina en función de la geometría de la carretera o vialidad urbana, de la ubicación del área de labores y de la configuración de la zona de trabajo, como se indica en el Párrafo 9.1. de la Norma Oficial Mexicana NOM-086-SCT2-2015, Señalamiento y dispositivos para protección en zonas de obras viales. Para facilitar su aplicación, el Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad ofrece 8 ejemplos: TABLA 3. Ejemplos de aplicación sgún el tipo de obra.

Ejemplo No.

Tipo de obra

1 2

En aproximación a una curva.

Cierre de un carril.

3

Con arroyo vial de más de un carril por sentido.

4

Desviación por cierre total.

5

Obras en el acotamiento.

6 7 8

Con arroyo vial de un carril por sentido.

Cierre de uno de los dos cuerpos.

Incorporación al sentido contrario.

Reducir dos carriles a uno y permitir el flujo en contra sentido.

Cierre de un acceso en una intersección.

88 39

En las siguientes FIGURAS 10 a 17 se muestran las señalizaciones y dispositivos de seguridad convenientes para los ocho ejemplos anteriores.

SIP 239 -9 ×71

SRP-9 117×117

45

SRP-9 117×117

SPP-21 117×117

85

SPP-21 117×117

A 200 m

A 200 m

ZONA D [redireccionamiento] 150

CONOS @20m

9

ZONA DE LABORES

50

SRP-9 86×86

TA 152×35

A 500 m

A 500 m

140

SRP-9 117×117

TA 152×35

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

ACOTAMIENTO

ACOTAMIENTO

140 SPP-1 86×86 140

* COTAS EN METROS

A 500 m

TA 117×30

SRP-9 86×86

245

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

SRP-9 86×86

SRP-9 86×86

A 200 m

SIP-7 239×71

TA 117×30

85

SRP-9 117×117

245

SPP-21 86×86 A 200 m

SRP-9 86×86 SIP-7 239×71

SRP-9 86×86

45

A 200 m

ZONA A [información]

ACOTAMIENTO

ACOTAMIENTO

ZONA A [información]

140 SPP-1 117×117

45

TA 85 117×30

85

SPP-1 117×117

ZONA DE PROTECCIÓN

CONOS @10m

TA 152×35

SRP-9 117×117

SIP-7 178×71

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

* COTAS EN METROS

FIGURA 10. Para el cierre de un carril en aproximación a

FIGURA 11. Para el cierre de un carril en carreteras de un carril

una curva.

por sentido de circulación.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

RV

M-9

SPP-6 117×117

SRP-9 117×117

M-7

100 MÍNIMO

85 SPP-6 117×117

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN SIP-9 178×71

ZONA C [trabajo]

ZON A D E L ABO RES ZON A D E P ROT ECC IÓN

3.5

61.033

CONOS @20m

ZONA B [transición] 84

100 MÍN IMO

FAJ A S EPA RAD ORA CEN TRA L

CON O @20 S m

CONOS @10m

TA 152×35

88 40

CON O @20 S m

50

ZONA B [transición] 84

[tr ZONA C aba jo]

150

[re dir ecc ion ZONA ami ent D o]

3.5

TER EN MINA REP TRA ARA MO CIÓ N

OD-10.1

3.5

3.5

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN

FAJA SEPARADORA CENTRAL

100 MÍNIMO

CONOS @20m M-9 91.95

5

50

ZONA DE PROTECCIÓN

OD-10.1

45

ZONA DE LABORES

50

SRP-9 117×117

ACOTAMIENTO

ACOTAMIENTO

A 200 m

A 200 m

TA 152×35

DESVIACION

CONOS @10m

SRP-9 117×117

A 500 m

TA 152×35

SRP-9 117×117 SIP-7 239×71

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

245

SIP-7 239×71

A 200 m

DESVIACION A 500 m SIP-7 239×71

A 200 m

85

SIP-7 239×71

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 900 m

TA 152×35 SRP-9 117×117

140

A 500 m

DESVIACION A 500 m 140

SIP-7 239×71 SRP-9 117×117

SRP-9 117×117

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

SPP-21 117×117

85

SRP-9 117×117 ZONA A [información]

140

SRP-9 117×117

SPP-21 117×117 TA 152×35

SPP-1 117×117

88 41

45

SRP-9 117×117 140

A 500 m

SIP-8 239×71

SRP-9 117×117

85

SPP-1 117×117

DESVIACION

ACOTAMIENTO

SPP-21 117×117

85

SIP-8 239×71

ACOTAMIENTO

45

ZONA B [transición] 170

150

ZONA B [transición] 84

5

CONOS @10m

SRP-9 117×117 ZONA A [información]

SIP-9 239×71

8.10

SPP-21 117×117

TA 152×35

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN

4.5

RV

ZONA DE LABORES

SRP-9 117×117

TA 152×35

ZONA D [redireccionamiento] 150

CONOS @20m

100 MÍNIMO

3.5

M-7 SIP-9 3 239×715

ZONA C [trabajo]

ZONA D [redireccionamiento] ZONA C [trabajo]

SIP-9 239×71

CONOS @20m

3.5

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN

245

SIP-7 239×71

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 900 m

* COTAS EN METROS

* COTAS EN METROS

FIGURA 12. Para el cierre de un carril en carreteras de más de un carril por sentido de circulación.

FIGURA 13. Para el cierre total y la desviación en carreteras de más de un carril por sentido de circulación.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

3.5 3.5

3.5

ZONA C [trabajo]

3.5

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN SIP-9 239×71

60

ZONA D [redireccionamiento]

100 MÍNIMO CONOS @20m

M-7

3

RV

4.5

5 5

FAJA SEPARADORA CENTRAL

50

ZONA DE PROTECCIÓN

CONOS @10m 45

SRP-9 117×117

OD-10.1

85 SPP-21 117×117

SPP-21 117×117 A 200 m

85

A 200 m

ACOTAMIENTO

SRP-9 117×117 SIP-8 239×71 DESVIACION

TA 152×35

SRP-9 117×117

85 SPP-21 117×117

140 A 200 m

85

SPP-1 117×117 TA 152×35

B F

50

45

SRP-9 117×117 ACOTAMIENTO

ZONA A [información]

SRP-9 117×117

BARRERAS FIJAS EN SERIE

45

SPP-1 117×117 A 500 m

A 500 m

140

SRP-9 117×117

TA 152×35

SRP-9 117×117

140

DESVIACION A 500 m SIP-7 239×71

ACOTAMIENTO

245

SRP-9 117×117

ACOTAMIENTO

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

ACOTAMIENTO

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 1 Km

SIP-7 239×71 ACOTAMIENTO

245

FAJA SEPARADORA CENTRAL

140

SIP-7 239×71

TA 152×35

SRP-9 117×117 ZONA A [información]

TA 152×35

SPP-18 117×117

1005 MÍNIMO 8.10

85

ZONA B [transición] 150

ZONA C [trabajo] ZONA B [transición] 60

91.95

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN ZONA DE LABORES

SRP-9 117×117

88 42

SRP-14 117×117

M-9 SIP-9 239×71

CONOS @20m

3.5 3.5

SIP-7 239×71

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 900 m

* COTAS EN METROS

* COTAS EN METROS

FIGURA 14. Para obras en el acotamiento en carreteras de

más de un carril por sentido de circulación.

FIGURA 15. Para preparar el cierre del sentido de circulación y su incorporación al sentido contrario.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

3.5 3.5

ZONA C [trabajo]

BARRERAS FIJAS EN SERIE

SIP-9 178×71

TERMINA TRAMO EN REPARACIÓN

SRP-14 117×117

45

BARRERA LEVADIZA

SPP-18 117×117

BARRERAS FIJAS EN SERIE

3.282

SPP-18 117×117

45

6.564 ACOTAMIENTO

100 MÍNIMO

30

SPP-21 117×117 A 200 m

85

65

SPP-1 117×117 TA 52×35

SIP-7 178×71

DESVIACIÓN A 100 m ZONA A [información]

140

A 500 m

SRP-9 86×86

TA 152×35

SRP-9 117×117

ZONA A [información]

CARRETERA CERRADA SOLO TRANSITO LOCAL

ACOTAMIENTO

3.5

SRP-9 117×117

SIP-9 178×71

3.5

ZONA B [transición]

ZONA C [trabajo]

3.5 3.5

65 SRP-9 86×86

110

SIP-7 178×71

ZONA DE OBRA A 300 m

ACOTAMIENTO

ACOTAMIENTO

ACOTAMIENTO

FAJA SEPARADORA CENTRAL

245

ACOTAMIENTO

SRP-9 117×117

ACOTAMIENTO

ACOTAMIENTO

140

SIP-7 239×71

PRINCIPIA TRAMO EN REPARACIÓN A 900 m * COTAS EN METROS

* COTAS EN METROS

FIGURA 16. Para reducir 2 carriles a uno y permitir el flujo en

contra sentido por el cierre del sentido contrario.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

FIGURA 17. Para el cierre de un acceso en una intersección.

Fuente: Manual de señalización vial y dispositivos de seguridad.

88 43

INFRAESTRUCTURA SUSTENTABLE PARA LA TRANSICIÓN CLIMÁTICA

ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY 88 44

Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte. Presidente de la PIARC en el periodo 2013-2016.

El Grupo de los 20 (G20) es un foro internacional constituido por 19 países y la Unión Europea que promueve la cooperación económica a nivel internacional. Los países que lo integran reúnen dos terceras partes de la población mundial, generan alrededor del 80 % del Producto Interno Bruto mundial y son responsables del 75 % del valor del comercio internacional. México participa en el G20 a través de la Secretaría de Economía del gobierno federal.

En 2014 el G20 creó el GI Hub, una organización sin fines de lucro para impulsar la agenda de infraestructura en sus países miembros. Una de las tareas más importantes de esa agenda consiste en promover el desarrollo de infraestructura sustentable, resiliente e incluyente, capaz de soportar los fenómenos naturales más intensos y frecuentes que se presentarán como consecuencia del cambio climático. Para ello, el GI Hub compila datos, establece programas y produce información para generar nuevos enfoques de trabajo y nuevas prácticas para planear, preparar, financiar y construir infraestructura capaz de enfrentar con éxito los retos del futuro.

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

La infraestructura sustentable genera impactos económicos y sociales positivos, alineados con los Objetivos de Desarrollo Sustentable (ODS) de las Naciones Unidas. Para apoyar la consecución de los ODS con una infraestructura sustentable y resiliente, el GI Hub ha identificado 15 trayectorias que se clasifican en los siguientes cuatro grupos: 1. Estrategias para descarbonizar la infraestructura y mitigar sus impactos mediante la reducción o eliminación de emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero.

2. Estrategias para adaptar la infraestructura, aumentar su resiliencia y protegerla de los efectos del cambio climático.

3. Estrategias para aumentar el impacto social positivo de la infraestructura con el fin de mejorar su accesibilidad y su asequibilidad, y elevar la calidad de los servicios de infraestructura para todos los grupos sociales.

4. Trayectorias de transición de la infraestructura que amplifican los efectos de otras trayectorias.

Las trayectorias de transición para descarbonizar la infraestructura y mitigar sus impactos (primera categoría) son: · Aumentar la participación de mercado de las energías renovables para descarbonizar al sector energético y modificar las características de las redes de distribución de electricidad. · Elevar la participación del mercado de las opciones de transporte con bajas emisiones de contaminantes, tales como el transporte público, la movilidad activa y el uso de vehículos no emisores de gases contaminantes. · Intensificar el uso de tecnologías para remover carbón, capturarlo, almacenarlo y reutilizarlo, sobre todo el emitido por fuentes de gran escala. · Administrar el retiro gradual de energías contaminantes como centrales carboeléctricas, para reducir la cuantía de las emisiones del sector infraestructura. · Adaptar y modernizar edificios y viviendas existentes para reducir y optimizar el consumo de agua y energía. · Reducir la intensidad carbonífera de la producción de cemento y acero a través del uso de energías renovables y de combustibles bajos en emisiones.

Las trayectorias propuestas para adaptar y aumentar la resiliencia de la infraestructura existente (segunda categoría) son: · Desarrollar una nueva infraestructura con criterios de resiliencia y mejorar activos de infraestructura existentes para reducir su vulnerabilidad y proteger a sus usuarios. · Asegurar una buena administración de riesgos como parte de la gestión de activos de infraestructura, incluyendo la detección, prevención y mitigación de riesgos de falla, así como el mejoramiento de la capacidad de respuesta para restablecer los servicios después de eventos extremos. · Proteger y restablecer ecosistemas marítimos y terrestres mediante soluciones naturales. · Promover la economía circular, reciclar y reutilizar materiales para reducir el desperdicio de materiales críticos para el funcionamiento de la infraestructura.

Las trayectorias recomendadas para lograr un mayor impacto social de la infraestructura (tercera categoría) son: · Facilitar el acceso universal a la infraestructura, eliminando barreras y obstáculos que impiden el acceso de las comunidades más desprotegidas a los servicios de infraestructura. · Volver los servicios de infraestructura asequibles para grupos sociales desfavorecidos, lo que proporciona apoyos para abatir sus costos. · Ofrecer servicios de infraestructura de mayor calidad para toda la población, lo cual mejora la infraestructura existente y construyendo nueva.

Finalmente, las trayectorias que amplifican los efectos de las otras trayectorias (cuarta categoría) son: · Adoptar tecnologías innovadoras de materiales, equipamientos o digitalización para contribuir a la descarbonización y la resiliencia de la infraestructura, y en general para propiciar un mejor funcionamiento de la infraestructura a menores costos. · Digitalizar los servicios de infraestructura para mejorar su conectividad, eficiencia y calidad.

En todos los sectores de la infraestructura se requieren grandes inversiones para materializar estas trayectorias. En el sector transporte, las medidas que destacan por su urgencia y potencial son la transición hacia los modos de transporte bajos en emisiones de gases contaminantes, el otorgamiento de apoyos para reducir los costos del transporte y asegurar el acceso a los servicios del sector y la conservación y adaptación de la infraestructura, sobre todo vial, para aumentar su resiliencia y asegurar la continuidad de sus servicios bajo condiciones extremas.

Para mayor información, consultar: www.gihub.org.

88 45

EN RUTA HACIA NUESTRO 50 ANIVERSARIO.

UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS.

1998-2000

XIII MESA DIRECTIVA Eduardo J. Barousse Moreno Presidente Ismael Norzagaray Leal Francisco Gorostiza Pérez Rosendo Calvillo Rodríguez Vicepresidentes Luis González Sicilia Secretario José Olaya Hernández Prosecretario

Vocales Luis Raúl Hermosillo Rodríguez Reynaldo Guajardo Villareal Alfredo Villalobos Vázquez Héctor Ariel Rodríguez Cortés Baltazar Campos de la Fuente Manuel E. Gómez Parra José Luis León Torres Arturo Villaseñor Martínez Gonzalo García Rocha

Blas Elías Baca Rey Tesorero Daniel Díaz Alatriste Subtesorero

Vocales Abraham Eduardo Cadena Sánchez Carlos Domínguez Suárez Alejandro García Puente Germán Lima Saucedo Juan José Orozco y Orozco Clemente Poon Hung Santiago Rico Galindo Rafael Téllez Romero Eduardo Velasco Santana

Enrique Sanromán Álvarez Tesorero Gabriel García Altamirano Subtesorero

Vocales Amado de Jesús Athié Rubio Jesús Esteva Medina José María Fimbres Castillo Alberto Olmedo Contreras Víctor Ortiz Ensástegui Dagoberto Suárez Cordero Alberto Vaca Rodríguez Eduardo Velasco Santana Gerardo Villar Gutiérrez

Juan José Orozco y Orozco Tesorero Luis Rojas Nieto Subtesorero

2000-2002

XIV MESA DIRECTIVA

88 46

Arturo Manuel Monforte Ocampo Presidente Luis Raúl Hermosillo Rodríguez Esteban Ambriz Reyes Héctor López Gutiérrez Vicepresidentes Rubén Frías Aldaraca Secretario Gabriel Atala Barrero Prosecretario

2002-2005

XV MESA DIRECTIVA Enrique Sanromán Álvarez Presidente Esteban Ambriz Reyes Francisco R. Chavoya Cárdenas Alejandro García Puente Vicepresidentes Carlos Domínguez Suárez Secretario Gabriel García Altamirano Prosecretario

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

2001. Asistentes al Seminario de Puentes en una visita técnica al puente Infiernillo ubicado en el estado de Michoacán.

AMIVTAC

MÉXICO

2000. Se realiza un estudio a fondo sobre la historia y diagnóstico del estado del transporte en todas sus áreas por parte de diversos especialistas miembros de la AMIVTAC. El documento final fue acompañado de diversas propuestas para dar solución al mismo.

1998. Fue integrada Ferrocarril Mexicano (Ferromex), luego de ser adquirida por la empresa minera Grupo México, en asociación con la estadunidense Union Pacific y la constructora mexicana ICA.

2002. Primer curso de capacitación para obtener la certificación como peritos profesionales en colaboración con el CICM. 2002. Se publica el Compendio Histórico de la Asociación 1974-2002 2004. Se modifica el estatuto para que la Asociación pueda representar a México en organizaciones internacionales como la Asociación Mundial de la Carretera, PIARC.

2000. Se puso en marcha el Programa de Modernización y Ampliación del Puerto de Veracruz.

2003. Se inauguran el puente Infiernillo II en el estado de Michoacán y el puente Chiapas, este último con una longitud de 1 208 metros.

2004. El sistema ferroviario mexicano está formado por una red de 26 662 km de longitud.

1999. Ingenieros Alfonso Rico Rodríguez, Omar Ortiz Ramírez, Eduardo Barousse Moreno, Manuel Rodríguez, Rodolfo Zueck Ramírez y Froylán Vargas Gómez durante el Seminario impartido como parte de las celebraciones del 25 Anivesario de la Asociación.

88 47

BITÁCORA

EVENTOS PASADOS 27 DE ENERO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN NAYARIT Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Nayarit. El delegado saliente, Ing. Ruy Horacio Buentello Lara.

El delegado entrante, M.I. Marco Antonio Figueroa Quiñones.

6 DE FEBRERO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN COLIMA Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Colima. El delegado saliente, Ing. César Mora Amores.

El delegado entrante, M.I. Jesús Javier Castillo Quevedo.

88 48

15 DE FEBRERO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN VERACRUZ Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Veracruz. El delegado saliente, Arq. Fernando Elías Guevara.

El delegado entrante, Ing. Luis Antonio Posada Flores.

16 DE FEBRERO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN YUCATÁN Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Yucatán. El delegado saliente, Ing. Luis Manuel Pimentel Miranda. El delegado entrante, Ing. Juan Antonio Morales Greene.

16 DE FEBRERO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN COAHUILA Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Coahuila. El delegado saliente, Ing. Ricardo Herrera Rodríguez.

El delegado entrante, Ing. Ernesto Cepeda Aldape.

EVENTOS PRÓXIMOS 17-19 DE ABRIL, 2024 VII SEMINARIO INTERNACIONAL DE PUENTES ENLACE AL DESARROLLO Vidanta Nuevo Nayarit, Nayarit JUNIO, 2024 XXIV REUNIÓN NACIONAL

VÍAS TERRESTRES 88 MARZO-ABRIL 2024

OCTUBRE, 2024 50 ANIVERSARIO AMIVTAC