Vías Terrestres #86

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

AÑO 15 #86 NOVIEMBRE DICIEMBRE 2023

86

VÍAS TERRESTRES CONTENIDO

EDITORIAL Clemente Poon Hung

03

PROPUESTA DE UN MANUAL DE SEGURIDAD VIAL MÓVIL PARA EQUIPOS DE ALTO RENDIMIENTO EN LA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS Domingo Pérez Madrigal, Maribel Trujillo Valladolid y Luis Alberto Hernández Galicia TERCERA PARTE

05

EVIDENCIAS EN EL DESARROLLO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y CONTRACCIÓN PLÁSTICA DE CONCRETOS FABRICADOS CON CEMENTO PORTLAND COMPUESTO (CPC) Andrés Antonio Torres Acosta, Rafael Alfredo Méndez Páramo y Eduardo Sadot Herrera Sosa

13

CURIOSIDADES MATEMÁTICAS

20

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

21

LA IMPORTANCIA DE MANTENER ACTUALIZADOS LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD VIAL EN MÉXICO Roberto Impero y José A. Plascencia

29

DEL ANECDOTARIO

32

RELATORÍA DE LA SESIÓN DE CARRETERAS DEL III FORO NACIONAL DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE DEL CICM Alfonso Mauricio Elizondo Ramírez

33

TRANSICIÓN ENERGÉTICA Y CARRETERAS ELECTRIFICADAS Óscar de Buen Richkarday

42

XXVII CONGRESO MUNDIAL DE LA CARRETERA DE PIARC Juntos de nuevo en la carretera Salvador Fernández Ayala

44

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

46

BITÁCORA

48

VÍAS TERRESTRES AÑO 15 No. 86, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2023 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 Tesorero Ignacio Mejía Solís 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

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VÍAS TERRESTRES AÑO 15 No. 86, NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2023 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 31 de octubre 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

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Delegados Aguascalientes, Gregorio Ledezma Quirarte Baja California, Sergio Barranco Espinoza Baja California Sur, Jorge Mejía Verdugo Campeche, Eduardo Juan Guerrero Valdéz Coahuila, Ricardo Herrera Rodríguez Colima, César Mora Amores 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, Rubén Darío Soto Mendívil 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, Fernando Elías Guevara Yucatán, Luis Manuel Pimentel Miranda Zacatecas, Aurelio Javier Gutiérrez Hernández

EDITORIAL Del 2 al 6 de octubre del presente año se llevó a cabo el XXVII Congreso Mundial de la Carretera, en la ciudad de Praga, República Checa, que, junto con Eslovaquia, organizó este evento, el cual se celebra cada cuatro años.

Después de que la pandemia nos mantuvo separados durante tanto tiempo, ahora nos reunimos nuevamente en este gran acontecimiento, cuyo lema fue: “Juntos de nuevo en la carretera”. Parece una frase común; sin embargo, su significado resultó trascendente en este congreso, ya que la emergencia sanitaria obligó al mundo a cambiar costumbres, y muchos de nosotros tuvimos que trabajar desde nuestros hogares para evitar contagios.

Las reuniones de la Asociación Mundial de la Carretera (PIARC) se realizaron de manera virtual durante más de dos años, gracias a la tecnología de las comunicaciones; no obstante, perdimos la experiencia y el contacto personal en las reuniones, en las que muchos participantes solo se conocían a través de la pantalla. El Congreso de Praga permitió que volviéramos a encontrarnos en persona. Los participantes de los 125 países que forman PIARC nos reunimos nuevamente, nos conocimos y, sobre todo, pudimos intercambiar experiencias y conocimientos gracias a las conferencias o de manera individual.

Entre asistentes al congreso, ponentes de conferencias y acompañantes, la presencia de México fue notable. El pabellón nacional sirvió para hacer posible la convivencia e interacción con los participantes de otros países que nos visitaban.

Salvador Fernández Ayala, nuestro actual presidente de la AMIVTAC, llevó la representación México. Lo acompañamos Óscar de Buen Richkarday, presidente honorario de PIARC, y el que suscribe, como representante de los comités nacionales de PIARC, así como tres expresidentes de la AMIVTAC: Víctor Ortiz Ensástegui, Luis Rojas Nieto y Clemente Poon Hung.

Haber participado en este congreso y escuchar a los mejores especialistas del mundo en temas carreteros fue una fructífera experiencia.

El próximo Congreso será en 2027 en Vancouver, Canadá, y esperamos nuevamente contar con la gran participación de ingenieros mexicanos especialistas en vías terrestres.

Clemente Poon Hung Presidente de la XIX Mesa Directiva

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PROPUESTA DE UN MANUAL DE SEGURIDAD VIAL MÓVIL PARA EQUIPOS DE ALTO RENDIMIENTO EN LA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS MARIBEL TRUJILLO VALLADOLID Ingeniera Civil egresada de la UNAM. Maestra en Mecánica de Suelos, UNAM. Doctora en Ingeniería Civil en el área de Geotecnia, UNAM. Directora de Proyectos de Investigación de YUTAVE Ingeniería.

DOMINGO PÉREZ MADRIGAL Ingeniero Civil por la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Maestro en Mecánica de Suelos, UNAM. Doctor en Ingeniería de Carreteras por la Universidad Politécnica de Cataluña/Nottingham University.

Actualmente se desempeña como Director General de YUTAVE Ingeniería.

LUIS ALBERTO HERNÁNDEZ GALICIA Ingeniero Civil egresado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Actualmente desempeña el cargo de Director del Proyecto de Auscultación de Pavimentos de YUTAVE Ingeniería.

tercera parte. primera EN vt 84, pág. 27 segunda en VT 85, pag. 9

X. RECOMENDACIÓN PARA SEÑALIZACIÓN EN TÚNELES En general, cuando se realice cualquier tipo de trabajo en el interior de un túnel, se le dará siempre tratamiento de obras en horario nocturno. Se deberán considerar los siguientes puntos: a. Se tendrán que alertar los trabajos antes de entrar en el túnel, incluyendo la limitación de la velocidad prevista por motivo de los trabajos. b. Se colocarán en posición ámbar (fija o intermitente) los semáforos situados a la entrada y en el interior del túnel, cuando existan. c. En túneles bidireccionales, cuando solo quede en servicio un carril, será preciso ordenar la circulación en sentido único alternativo, deteniendo los vehículos fuera del túnel. d. El carril o carriles afectados por los trabajos se cerrarán a lo largo de todo el túnel.

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Es poco probable que los trabajos de auscultación tomen mucho tiempo durante la medición al interior del túnel; sin embargo, se deben contemplar los puntos anteriores para prevenir una avería del equipo de medición dentro del túnel.

XI. IDENTIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN

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Para la medición de los estándares de desempeño como el índice de regularidad internacional (IRI), macrotextura, profundidad de roderas (PR) y deterioros superficiales (DET), se realiza mediante el uso de un equipo de alto rendimiento montado en un vehículo adecuado denominado: vehículo de operación.

Es importante identificar las características de la vía en la que se ejecutan las mediciones (localización, tipo de vía, clasificación, accesibilidad, etc.) con la finalidad de poder realizar una correcta programación de los tiempos de ejecución de trabajos, el orden de realización de las mediciones, así como para conocer las posibles salidas en caso de algún tipo de eventualidad.

De forma diaria y previamente a cualquier acción concerniente a la auscultación de pavimentos, se requiere realizar un recorrido a la velocidad de operación por la carretera a evaluar, este recorrido lo realizarán las personas que intervendrán en la medición y efectuarán un análisis de la dinámica del tránsito.

Se ubicarán los puntos críticos o de alto riesgo y se determinará de forma aproximada la velocidad real de operación de la carretera, se tomará en cuenta la densidad del señalamiento existente y se podrá realizar un plan de trabajo adecuado, ubicando los dispositivos preventivos fijos SP1 en las zonas críticas, sobre el derecho de vía de tal forma que sean visibles y cumplan la función para la que fueron hechos.

XII. ANÁLISIS DE RIESGO OPERACIONAL Las actividades del proceso operativo de auscultación son las siguientes: — Traslado a tramo de carretera — Preparación del equipo — Ejecución de la medición — Traslado de regreso — Mantenimiento preventivo Previo al traslado al tramo de carretera, es necesario verificar que todos los vehículos que se utilizarán VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

para realizar las mediciones cumplan con los requerimientos; es decir, que estén equipados con todos los instrumentos, programas y equipos de cómputo necesarios para realizar los recorridos, la recolección y análisis de los datos.

El personal encargado de realizar los trabajos deberá contar con la experiencia, la capacidad y la información necesaria para llevar a cabo las tareas encomendadas. Asimismo, tendrá que ser consciente de los riesgos que implican los trabajos y de las reglas de seguridad.

Previamente al traslado o antes de iniciar la medición, se necesitará calibrar el equipo conforme a las especificaciones y recomendaciones del fabricante, con la finalidad de descartar posibles fallas en el funcionamiento del equipo de alto rendimiento. Se deberá contar con un tramo de prueba, en el cual previo al traslado de la brigada de medición, se realicen mediciones, para confirmar la repetibilidad y confiabilidad de los datos.

Debe verificarse que se cuente con las herramientas básicas y equipo de protección personal necesarios para la ejecución de los trabajos, de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008; el equipo básico para la protección del personal es el siguiente: — Casco contra impacto — Calzado contra impacto — Chaleco reflejante Se recomienda tomar medidas de seguridad a los usuarios de carretera; como: — Respetar y cumplir el reglamento de tránsito y las señalizaciones.

— No conducir con exceso de velocidad, ni fatigados.

— Evitar el uso del celular.

— Evitar las bebidas alcohólicas y las drogas.

— Usar el cinturón de seguridad.

— No leer ningún tipo de documento.

— No detenerse a observar incidentes o sucesos llamativos en la vía pública.

— Si el vehículo presenta una falla, no detenerse en una curva.

— Siempre rebasar por la izquierda y mantener una distancia mínima de 100 m con el vehículo de enfrente.

— Mantener las luces encendidas al conducir.

— Planear la ruta de traslado.

Dadas las condiciones adversas de las carreteras, es recomendable que los equipos de medición se trasladen sobre una plataforma o una camioneta, evitando ser remolcados directamente sobre el pavimento en distancias superiores a los 10 km, esto para el caso de los vehículos que se remolcan para su operación, como el equipo de medición del coeficiente de fricción (rueda oblicua) o el deflectómetro de impacto.

En el caso de los equipos que van acoplados o ensamblados a la carrocería del vehículo de operación, como el perfilómetro inercial láser o el georradar (GPR), se recomienda que, durante el traslado, los dispositivos de medición tales como láseres, odómetros y cables exteriores se trasladen en maletines de seguridad para evitar que se dañen.

Las brigadas de medición se llevarán al sitio de los trabajos de forma sincronizada y en horarios diurnos; dicho traslado deberá realizarse en caravana; del mismo modo, los conductores de los vehículos se mantendrán en continua comunicación durante el trayecto, lo cual les permitirá que todos los componentes del equipo de medición lleguen íntegramente al sitio de medición En todos los casos se deberá de realizar el correcto ajuste de los dispositivos y el equipo de medición en el vehículo en el que se transportará, usando las suficientes bandas y matracas para evitar el movimiento descontrolado de éste. Cabe señalar, que al realizar los trabajos se deberá tomar en cuenta el uso de una lona de tamaño suficiente para cubrir la totalidad del equipo de alto rendimiento, con la finalidad de evitar el contacto con factores externos tales como agentes climáticos, daños por material proyectado durante el trayecto, entre otros.

Para el montaje o acoplamiento del equipo se requiere ubicar un sitio seguro, puede ser un acotamiento que permita la visibilidad del tránsito vehicular. Para ello, es necesario confinar el sitio mediante la colocación de señalamiento de seguridad vial. Tratar de encontrar un sitio amplio cerca de la zona de estudio, libre de tránsito, en el que se pueda maniobrar y que no haya restricciones por su uso.

Para la ejecución de la medición se precisa: a) identificar la ubicación del inicio del tramo, puntos de interés, características intermedias y fin del tramo; b) ingresar al sistema de registro de información y datos requeridos del tramo de prueba y de las condiciones

en las cuales se desarrollará la evaluación; c) seguir las instrucciones del fabricante para el uso del equipo.

Es importante evitar que la evaluación se realice en periodos de lluvia, neblina, vientos fuertes o cuando la superficie del pavimento se encuentre húmeda, debido a que el personal de trabajo se verá obligado a guardar mayor precaución, con la consecuente distracción que puede causar que las mediciones resulten alteradas.

Al finalizar los procesos de medición de los distintos parámetros de auscultación se deberá buscar un área libre fuera de la vialidad (un acotamiento, derecho de vía, etc.), donde el personal encargado prepare y resguarde el equipo de alto rendimiento; el EPP que no sea necesario durante el regreso se resguardará correctamente como todo el equipo que pueda dañarse o perderse en el traslado, así como el utilizado para confinamiento. Asegurarse de que todo esté en orden para trasladarlo al lugar de origen de forma segura.

Es de suma importancia que el encargado de campo verifique que todos los equipos estén completos, así como el correcto funcionamiento de cada uno de los vehículos que están a su cargo, para posteriormente salir a su destino.

Asimismo, es importante abrir una bitácora donde se lleve el registro de todo lo sucedido durante el traslado de ida, durante la medición de los trabajos de auscultación y durante el traslado de regreso. La bitácora proporcionará información en caso de que los equipos requieran mantenimiento preventivo.

Esto se hará todas las veces que el equipo sea trasladado de un sitio a otro, por cualquier razón que haya dado origen a ese traslado.

Se deberá realizar el mantenimiento preventivo correspondiente como una estrategia de mantenimiento sencilla y popular. El mantenimiento preventivo puede ayudar a prolongar la vida útil de los activos, aumentar la productividad y, por consiguiente, reducir el gasto de mantenimiento correctivo.

Finalmente, esto ayudará a tener los equipos listos para su próxima salida.

XIII. EQUIPOS DE ALTO RENDIMIENTO XIII.1 Perfilómetro Inercial Láser El perfilómetro inercial láser es un equipo de alto rendimiento que permite determinar, el índice de

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regularidad internacional (IRI), la profundidad de roderas (PR), macrotextura (MAC) y los deterioros superficiales (DS).

Como consideraciones de operación se colocarán marcas de referencia si el operador lo requiere para identificar el inicio del tramo de prueba, así como puntos de interés a lo largo del tramo. Se debe iniciar al menos 150 m antes, con la finalidad de conseguir la velocidad deseada. La velocidad mínima y máxima de operación será la estipulada por los límites del tramo de prueba o como lo permita el flujo del tránsito y será constante.

Durante la operación, se hará uso de dos vehículos, los cuales deben estar correctamente señalizados. Los vehículos se desplazarán a una distancia mínima de 30 m y máxima de 130 m entre ambos, permitiendo la visibilidad entre ellos conforme a la TABLA 6. El primer vehículo es el portador del equipo de alto rendimiento, seguido por el vehículo de apoyo. Tal como se muestra en la FIGURA 17.

TABLA 6. Separación entre vehículos de operación y vehículos de apoyo principal y secundario.

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Velocidad de operación (km/h)

30

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50

60

70

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Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Tangentes

30

40

65

85

110

130

130

130

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Lomeríos

30

40

65

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100 100 100 100 100

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Montañosos

30

40

65

80

80

80

80

80

130

80

Para la ejecución del servicio como medida de seguridad del vehículo de operación, se debe acompañar de un vehículo de apoyo, señalizado como se indicó anteriormente. De igual forma, en ese apartado se menciona el personal requerido conforme el número de vehículos a utilizar.

vehículo de apoyo

FIGURA 17. Esquema de medición con perfilómetro inercial láser.

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Como recomendación, los trabajos de medición se llevarán a cabo en horario diurno, puesto que hacerlo en horas de poca visibilidad es un riesgo mayor para el personal de campo, el equipo e incluso para el propio usuario.

XIII.2 Deflectómetro de Impacto (FWD) Este vehículo envía un impulso de carga sobre el pavimento, mediante una masa que cae desde diferentes alturas sobre un sistema de absorción de impacto hecho de hule altamente resistente. Se pueden generar diferentes cargas de impacto, variando el peso y la altura de caída. La fuerza resultante se transmite al pavimento a través de un plato circular y esta fuerza no cambia entre repeticiones de golpes en más del tres por ciento (NCSV-CAR-1-03-010, SICT).

La deflexión se mide a través de acelerómetros o sensores de velocidad (geófonos). Estos sensores se colocan normalmente debajo de la carga y a distancias preestablecidas del centro de aplicación.

Existirán, al menos, siete sensores para medir satisfactoriamente la cuenca de deflexiones con una resolución de dos micrómetros.

vehículo de operación

El procedimiento de medición y el modo de uso de estos equipos se describe en el Manual M-MMP-4-07-020, Determinación de las Deflexiones con Equipo de Impacto, SICT. Como medida de seguridad, la Norma N-CSV-CAR-1-03-010, Determinación de las Deflexiones de un Pavimento (DEF), menciona lo siguiente: siempre que se utilice el deflectómetro de impacto, el vehículo de medición será acompañado de dos vehículos de apoyo, uno de éstos será portador del amortiguador de impacto móvil tipo OD-14/M. Para realizar las mediciones con el deflectómetro de impacto, se considerará un mínimo de tres vehículos, los cuales se describen a continuación para conocer su correcta operación.

1. Vehículo de operación. Será el equipo encargado de remolcar el deflectómetro de impacto y realizar las mediciones.

2. Vehículo de apoyo No. 1. El responsable de brindar la protección necesaria al equipo de medición. Se encargará de cumplir las funciones de un carro piloto, es decir, estará dotado de una torreta y señales de advertencia para conducir y abanderar el tránsito de los trabajos de auscultación, asimismo, será el vehículo que indicará el rebase del equipo de medición por parte de los vehículos particulares.

3. Vehículo de apoyo No. 2. El encargado de remolcar el amortiguador de impacto, puesto que es el vehículo que entra primero en contacto con los vehículos que transitan a mayor velocidad y que deberá de indicar la disminución de ésta por los trabajos de auscultación.

También, estará dotado de una torreta y señales de advertencia, para conducir y abanderar el tránsito de los trabajos de auscultación, será el que dará paso a los vehículos particulares que en su momento detendrá el vehículo de protección No. 1.

Durante la operación, se hará uso de dos vehículos, los cuales deben estar correctamente señalizados. Los vehículos se desplazarán a una distancia mínima de 30 m y máxima de 130 m entre ambos, permitiendo la TABLA 7. Separación entre vehículos de operación y vehículos de apoyo principal y secundario.

Velocidad de operación (km/h)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Tangentes

30

40

65

85

110

130

130

130

130

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Lomeríos

30

40

65

85

100 100 100 100

100

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Montañosos

30

40

65

80

80

80

80

80

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visibilidad entre ellos conforme a la TABLA 7. El primer vehículo es el portador del equipo de alto rendimiento seguido por el vehículo de apoyo. Tal como se muestra en la FIGURA 18.

En curvas horizontales y verticales los vehículos de apoyo se posicionarán en las progresivas de curva: PC punto comienzo de la curva y PT punto término de la curva. Este posicionamiento se dará conforme el avance del tren de trabajo lo permita; en caso de que la longitud entre estos dos puntos PC y PT sea superior a la separación indicada en la TABLA 7, se deberán tomar medidas adicionales como considerar la señalización con señalamiento fijo delimitando la zona de trabajo en toda la longitud de la curva y por lo menos el doble de la distancia de separación recomendada en la TABLA 7. Además, de forma complementaria, se señalizará con banderas en ambas progresivas PC y PT. El dispositivo de medición del equipo estará instalado en un remolque acondicionado con señales reflejantes en la parte posterior y en los costados, que será remolcado por el vehículo de operación. La unidad de control del equipo estará alojada en el interior del vehículo y su conexión a los dispositivos de medición será apropiada para evitar el daño de cualquier componente del equipo.

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vehículo de apoyo con amortiguador de impacto

vehículo de apoyo

vehículo de operación

(conforme punto 9.6 NOM-086-SCT2-2015)

FIGURA 18. Esquema de medición con deflectómetro de impacto.

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Durante la ejecución, el encargado de los trabajos de campo aplicará los procedimientos de seguridad necesarios, como la canalización del flujo vehicular mediante conos y bandereros o vehículos con señalamiento dinámico y mensaje variable dependiendo de las condiciones de tránsito y geometría del tramo, en todos los casos se aplican como mínimo los criterios establecidos en la Norma N-PRY-CAR-10-03-003, Dispositivos de Canalización para Protección en Obras y la Guía para Bandereros.

Las mediciones se llevarán a cabo en horario diurno, a menos que las condiciones de tránsito lo impidan, caso en el que se solicitará un permiso especial con quien contrata el servicio para laborar durante la noche.

En lo que concierne a las condiciones meteorológicas, los trabajos no podrán llevarse a cabo o se interrumpirán en presencia de lluvia, nieve, neblina o vientos fuertes.

XIII.2.1 Equipo para la determinación del coeficiente de fricción con equipo de rueda oblicua

El equipo de rueda oblicua es un equipo de alto rendimiento utilizado en trabajos de auscultación, el cual mediante una prueba permite determinar el coeficiente de fricción en los pavimentos. La prueba consiste en desplazar el equipo a una velocidad constante sobre una franja de pavimento dada que será mojada por el sistema de aspersión del equipo con una lámina de agua uniforme como se especifica en el apartado D.1.3. del Manual M-MM-4-07- 010: Determinación del Coeficiente de Fricción con Equipo de Rueda Oblicua.

Los equipos de rueda oblicua miden la fricción lateral o fuera de viraje perpendicular a la dirección del desplazamiento. Para ello, utilizan una o dos ruedas VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

de ensayo, cuyo plano vertical está orientado según su ángulo denominado “ángulo de esviaje”. Las ruedas giran libremente, y van instaladas en un vehículo que normalmente circula a una velocidad de 65 km/h, como lo establece la norma N-CSV-CAR-I -03-007 Determinación del Coeficiente de Fricción (CF).

Como medida de seguridad, el vehículo de medición será acompañado de un vehículo de apoyo.

El equipo de rueda oblicua estará instalado en un remolque acondicionado con señales reflejantes en la parte posterior y en los costados, que será remolcado por un vehículo de medición. La unidad de control estará alojada en el interior del vehículo de medición y su conexión a los dispositivos de medición será apropiada para evitar el daño de cualquier componente del equipo.

El personal encargado de los trabajos de campo portará, en todo momento, chalecos de seguridad reflejantes y calzado de seguridad.

Durante la ejecución de los trabajos, el encargado de los trabajos de campo aplicará los procedimientos de seguridad necesarios como la canalización del flujo vehicular mediante conos y bandereros con apego a los criterios establecidos en la Norma N-PRYCAR-10-03-003, Dispositivos de Canalización para Protección en Obras y la Guía para Bandereros.

Para realizar las mediciones con el equipo de rueda oblicua, se considerará un mínimo de tres vehículos (FIGURA 19), los cuales se describen a continuación para conocer su correcta operación.

1. Vehículo de operación. Será el equipo encargado de remolcar el equipo de rueda oblicua y realizar las mediciones.

2. Vehículo de apoyo No. 1. El encargado de brindar la protección necesaria al equipo de medición durante su operación. Se encargará de cumplir las

funciones de un carro piloto, es decir, estará dotado de una torreta y señales de advertencia, para conducir y abanderar el tránsito de los trabajos de auscultación, asimismo, será el vehículo que indicará el rebase del equipo de medición por parte de los vehículos particulares.

3. Vehículo de apoyo No. 2. Será el responsable de transportar y suministrar el agua necesaria para realizar las mediciones, además de que este vehículo, por su naturaleza y frecuencia de altos deberá remolcar un amortiguador de impacto, ya que es el vehículo que sigue el tren de medición y, por lo tanto, el primer vehículo con el que los usuarios entran en contacto cuando rebasan a la brigada de medición.

Durante la operación, se hará uso de al menos tres vehículos, los cuales deben estar correctamente señalizados. Los vehículos se desplazarán a una distancia mínima de 30 m y máxima de 130 m entre ambos, permitiendo la visibilidad entre ellos conforme a la TABLA 8.

TABLA 8. Separación entre vehículos de operación y vehículos de apoyo principal y secundario.

Velocidad de operación (km/h)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Tangentes

30

40

65

85

110

130

130

130

130

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Lomeríos

30

40

65

85

100

100

100

100

100

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Montañosos

30

40

65

80

80

80

80

80

80

En curvas horizontales y verticales los vehículos de apoyo se posicionarán en las progresivas de curva: PC punto comienzo de la curva y PT punto término de la curva. Este posicionamiento se dará conforme el avance del tren de trabajo lo permita, en caso de que la longitud entre estos dos puntos PC y PT sea superior a la separación de la TABLA 8,

vehículo de apoyo

FIGURA 19. Esquema de medición con equipo de rueda oblicua (Mu meter).

se deberán tomar medidas adicionales como considerar la señalización con marcación fija delimitando la zona de trabajo en toda la longitud de la curva y por lo menos el doble de la distancia de separación recomendada en la TABLA 8, además, de forma complementaria, se señalizará con banderas en ambas progresivas PC y PT. Las mediciones se llevarán a cabo en horario diurno, a menos que las condiciones de tránsito lo impidan; de ser así, se solicitará un permiso especial con quien contrate el servicio para laborar durante la noche.

En lo que concierne a las condiciones meteorológicas, los trabajos no podrán llevarse a cabo o se interrumpirán en presencia de lluvia, nieve, neblina o vientos fuertes.

XIII.3 Radar de penetración terrestre (GPR) El radar de penetración terrestre (GPR) es un equipo de alto rendimiento no destructivo que tiene por objeto determinar los espesores de las capas del paquete estructural. El GPR proporciona una imagen del subsuelo gracias a los cambios en la constante dieléctrica de los materiales que lo componen.

vehículo de operación

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Para poder realizar las mediciones, se colocarán marcas de referencia, si el operador lo requiere, para identificar el inicio del tramo de prueba, así como puntos de interés a lo largo del tramo. Se debe iniciar al menos 150 m antes, con la finalidad de conseguir la velocidad deseada. La velocidad mínima y máxima de operación será la estipulada por los límites del tramo de prueba o como lo permita el flujo del tránsito y será constante.

Durante la operación, se hará uso de dos vehículos, los cuales deben estar correctamente señalizados. Los vehículos se desplazarán a una distancia mínima de 30 m y máxima de 130 m entre ambos, permitiendo la visibilidad entre ellos conforme a la TABLA 9. El primer vehículo es el portador del equipo de alto rendimiento seguido por el vehículo de apoyo, tal como se muestra en la FIGURA 20.

TABLA 9. Separación entre vehículos de operación y vehículos de apoyo principal

y secundario.

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Velocidad de operación (km/h)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Tangentes

30

40

65

85

110

130

130

130

130

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Lomeríos

30

40

65

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100

100

100

100

100

Separación entre vehículo de operación y vehículos de apoyo (m) Montañosos

30

40

65

80

80

80

80

80

80

REFERENCIAS Comité technique 13 Sécurité routière. 2019.

Manual de seguridad vial. PIARC 1303B. https://roadsafety.piarc.org/es Elvik, R. To what extent can theory account for the findings of road safety evaluation studies? Accident Analysis and Prevention, 36 (5) (2004), pp. 841-849.

Laurent, C. 2018. Seguridad vial: políticas, estrategias e intervenciones. Routes Roads.

PIARC RR376-023, p. 23.

National Road Safety Policies and Programs.

2019. Seguridad de la infraestructura vial.

PIARC 2019 R12ES, Informe Técnico.

NORMA Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008, Equipo de protección personal-Selección, uso y manejo en los centros de trabajo. http://www.stps.gob.mx/bp/secciones/ dgsst/normatividad/normas/nom-017.pdf NOM Oficial Mexicana NOM-006-STPS-2014, Manejo y almacenamiento de materiales-Condiciones de seguridad y salud en el trabajo. http://dof.gob.mx/nota_detalle. php?codigo=5359717&fecha=11/09/2014 NORMA Oficial Mexicana NOM-011-STPS-2001, Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se genere ruido. http://www.dof.gob.mx/nota_detalle. php?codigo=734536&fecha=17/04/2002 Norma Oficial Mexicana NOM-008-SCT2-2020, Amortiguadores de impacto en carreteras y vialidades urbanas. https://dof.gob.mx/ nota_detalle.php?codigo=5617818&fecha=07/05/2021#gsc.tab=0 Secretaría de Comunicaciones y Transportes.

2003. Reglamento de Tránsito en Carreteras y Puentes de Jurisdicción Federal, https:// www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5278684&fecha=22/11/2012#gsc.tab=0

Como se mencionó antes, para la ejecución del servicio como medida de seguridad del vehículo de operación, se debe acompañar de un vehículo de apoyo.

Además, se recomienda que los trabajos de medición se lleven a cabo en horario diurno, puesto que hacerlo en horas de poca visibilidad es un riesgo mayor para el personal de campo, el equipo e incluso para el propio usuario.

vehículo de apoyo

FIGURA 20. Esquema de medición con GPR.

VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

vehículo de operación

EVIDENCIAS EN EL DESARROLLO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y CONTRACCIÓN PLÁSTICA DE CONCRETOS FABRICADOS CON CEMENTO PORTLAND COMPUESTO (CPC) RAFAEL ALFREDO MÉNDEZ PÁRAMO Estudiante de la Maestría en Ciencias en Ingeniería, Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Departamento de Tecnologías Sostenibles y Civil, Campus Querétaro

ANDRÉS ANTONIO TORRES ACOSTA Profesor investigador, Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Departamento de Tecnologías Sostenibles y Civil, Campus Querétaro

EDUARDO SADOT HERRERA SOSA Coordinador de la Carrera de Ingeniería Civil, Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Departamento de Tecnologías Sostenibles y Civil, Campus Querétaro

86 13

ANTECEDENTES En una publicación previa [1] se planteó la siguiente cuestión: ¿Por qué la infraestructura vial de concreto en el país sufre daño en tan pocos años? Esta pregunta nos la hicimos hace algunos años, tras encontrar, a raíz de la solicitud de varios clientes, una patología muy recurrente en obras de infraestructura vial, principalmente puentes, muelles y pavimentos rígidos: fisuras y grietas en elementos como columnas, cabezales, losas, pilas y pilotes de concreto reforzado colado en el lugar. Varias de estas obras se presentaron en la referencia [1], publicación de esta misma revista en el número 78 de julio-agosto de 2022, por lo que los lectores podrán consultar este número en caso de no haber leído el artículo técnico.

Después de indagar sobre esta situación tan recurrente en nuestro medio, se encontró que muchos de estos problemas ocurren por el desconocimiento del desempeño de concretos fabricados con las nuevas formulaciones de los llamados cementos Portland compuestos, con siglas CPC, como aparece en la Norma mexicana de cementos NMX-C-414-ONNCCE-2017 [2]. Por este motivo, y como continuación

a la referencia [1], se presenta en este artículo nueva información encontrada en la literatura técnica sobre el tema relacionado a las adiciones que los cementos compuestos, binarios o ternarios, poseen y cómo estas pueden alterar el desempeño de los concretos fabricados con este tipo de cemento.

INTRODUCCIÓN La industria de la construcción está actualmente en una transición hacia lo sustentable. Entre las medidas que se están adoptando se encuentra la promovida por la industria cementera, mediante la cual se reducen los contenidos del clínker de sus mezclas de cemento Portland, lo que disminuye las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de sus plantas (por cada tonelada de clínker producido en sus plantas, se emiten entre 0.8 y 1 ton de CO2 al ambiente). A estos cementos con emisiones reducidas de gases de efecto invernadero (GEI) se les anuncia con el nombre de cementos amigables con el ecosistema (eco-friendly en inglés), también como cementos verdes o cementos cero emisiones.

Sin embargo, al ser soluciones específicas para el

86 14

cemento, no contemplan el producto final que, en este caso, es el concreto. Esta solución puede parecer sustentable en un principio, no obstante, podría tener un impacto negativo en la durabilidad del concreto y, por consiguiente, en su sustentabilidad. Las estructuras de concreto son regularmente consideradas como durables y con bajo costo de mantenimiento. Sin embargo, en las últimas dos décadas se ha observado un incremento en agrietamientos y delaminaciones en estructuras de concreto que poseen tan solo entre 2 y 10 años en servicio [1].

En muchos casos, esta situación se ha debido al insuficiente conocimiento del comportamiento de los concretos endurecidos fabricados con las nuevas proporciones de los cementos Portland que conforman la fabricación de esta infraestructura. Principalmente, el comportamiento de los cementos Portland compuestos (denominados en la normativa mexicana como CPC), cada vez más utilizados en la construcción en México y varios países latinoamericanos.

Los CPC han desplazado el uso de los cementos Portland ordinarios (denominados CPO), que poseen un alto contenido de clínker (entre 90 % y 95 %). A estos CPC se les añaden, además del clínker, otros productos alternativos que, de acuerdo con la Norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE-2017 [2], pueden ser: escoria granulada de alto horno, puzolanas naturales, ceniza volante, humo de sílice, caliza y minoritarios.

Todos estos podemos dividirlos en dos tipos de adiciones: materiales cementantes suplementarios (MCS: escoria granulada de alto horno, puzolanas naturales, ceniza volante, humo de sílice) y relleno inerte (caliza).

Los primeros reaccionan con el agua para generar una microestructura densa; la caliza tiene una reacción baja o nula y solo fungen como material de relleno en la fabricación de los nuevos cementos.

Dependiendo del porcentaje de estos seis componentes se definen seis diferentes tipos de cemento, los cuales se enuncian en la Norma NMX-C-414-ONNCCE-2017 [2]. De todos estos, el que actualmente se comercializa con más frecuencia es el CPC, y los demás cementos se fabrican sobre pedido, incluyendo el CPO, que corresponde al tipo de cemento que antes del año 1999 se fabricaba en México y muchos países latinoamericanos.

Cuando estos nuevos cementos CPC poseen una adición, además del clínker, se les denominan VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

cementos binarios. Cuando los CPC poseen dos adiciones además del clínker, se denominan cementos ternarios, y así sucesivamente.

MODIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS Y SU EFECTO EN LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO Las metodologías de diseño de mezclas de concreto siguen suponiendo que el cemento posee un contenido de clínker > 90 %, y definen la cantidad de cemento y agua de una mezcla en función de la resistencia mecánica a la compresión a los 28 días de fabricarse y curarse este (a esta resistencia mecánica se le denomina f’c). Esta correlación entre f’c y la relación agua/cemento (a/c) se conoce desde principios del siglo pasado y fue desarrollada por Abrams, razón por la cual lleva su nombre.

El uso de cementos binarios o ternarios ha permitido a la fecha la reducción del clínker hasta en un 30 %, y se reemplaza con adiciones puzolánicas activas o rellenos que no reaccionan con el agua para formar compuestos hidratados. Esto genera que la relación de Abrams entre a/c y el f’c no se cumpla, por lo que la metodología de diseño de mezclas de concreto debe de replantearse tomando en cuenta las diferencias en los cementos actuales en nuestro país y otros de Latinoamérica.

En la FIGURA 1 se muestra un ejemplo de las variaciones provocadas por las adiciones en el desempeño mecánico a compresión a diferentes edades de los concretos fabricados con un mismo tipo de cemento, el CPC 30 R, pero de cinco marcas diferentes [3].

También se observa una tabla con los proporcionamientos de las cinco mezclas. Se puede ver que, a pesar de ser un tipo de cemento en todos los casos, cada mezcla fabricada se comporta mecánicamente muy diferente entre sí.

La línea punteada vertical corresponde a la edad de 28 días, que sería la edad para obtener el f’c de los cinco concretos. La línea horizontal punteada corresponde al f’c de diseño de todas las mezclas evaluadas. Como se puede observar, solamente el concreto fabricado con el cemento No. 5 alcanzó el valor de f’c de diseño, que fue 200 kg/cm2. Las demás mezclas de concreto no alcanzaron este valor de diseño a los 28 días; sin embargo, a 40 días (último valor medido de resistencia a la compresión en la referencia [3]) pareciera que los concretos fabricados con

En la tabla observamos que los concretos fabricados con cemento 0.00 que solo posee clínker y yeso en su fabricación (CPN) tienen un comportamiento típico para éstos: a la edad de 28 días alcanzan una resistencia de casi 100 %. La resistencia a la compresión de los cementos binarios con una puzolana, que en este caso será la mezcla con CV, dependen del contenido de esta: el desarrollo de la resistencia a la compresión de concretos con bajos contenidos de CV (17.5 %) es similar a los fabricados con cementos que contienen solo clínker; y el desarrollo de la resistencia a la compresión de concretos con altas concentraciones de CV (35 %) es más lento, aunque a la edad de 90 días se alcanzan las mismas resistencias a la compresión que los concretos fabricados con cementos sin estas adiciones (CPN, solo con clínker).

Para el caso de los cementos con concentraciones bajas de adiciones de FC (10 %), el desarrollo de la resistencia a la compresión fue muy similar a la del concreto en el que se usó un cemento solo con clínker (CPN). Sin embargo, el desarrollo de la resistencia del concreto con 20 % de FC nunca alcanzó la resistencia del concreto con solo clínker en el cemento usado en su fabricación (CPN), y quedó por debajo, entre un 15 % y un 20 %.

220 200

f’c (Kg/cm2)

180 160 140 CEM1

120

CEM2

100

CEM3 CEM4

80

CEM5

60 0

10

20

30

40

50

Edad (días)

FIGURA 1. Comportamiento mecánico a la compresión en función de la edad de

curado (sumergido en tinas de curado) de concretos fabricados con el mismo tipo de cemento CPC 30 R, pero de cinco diferentes marcas mexicanas [3].

las marcas de cemento 2 y 4 podrían alcanzar los 200 kg/cm2 propuestos de diseño. Con estos resultados se demuestra la incompatibilidad en las propiedades mecánicas de los cementos que se utilizaron, a pesar de que se consideraron del mismo tipo para las marcas evaluadas. Por esto, debe tomarse en cuenta la actualización del diseño de mezclas de concreto con base en los contenidos de las adiciones que los cementos binarios o ternarios pudieran tener en su formulación.

En otro estudio realizado en Argentina con cementos Portland compuestos, se comparó el comportamiento mecánico de concretos fabricados con cemento Portland ordinario y con cementos compuestos binarios y ternarios [4]. Los cementos binarios incluyeron la adición de un componente nada más, ceniza volante (CV) o relleno calizo (FC), con proporciones de 17.5 %-35 % y 10 %-20 %, respectivamente. Los cementos ternarios incluyeron la adición de CV y FC en dos proporciones distintas, con lo cual se generaron cuatro mezclas: 17.5 % CV+10 % FC; 17.5 % CV+20 %FC; 35 % CV+10 % FC; y 35 % CV y 20 % FC. En la TABLA 1 se presentan los resultados obtenidos de resistencia mecánica (fc) en diferentes edades de prueba.

Cabe señalar que el valor de la resistencia objetivo es el obtenido con el concreto definido con el nombre de CPN (segunda columna de la TABLA 1), ya que en esta mezcla de concreto se utilizó un cemento sin adiciones.

TABLA 1. Desempeño de la resistencia mecánica hasta 90 días de edad de concretos fabricados con cemento Portland

ordinario sin adiciones (CPN), cementos binarios con ceniza volante (CV) y filler calizo (FC), y cementos ternarios con combinación de CPN, CV y FC [4].

Resistencia a la compresión (MPa) Binarios

Resistencia a la compresión (MPa) Ternarios

Edad (días)

CPN

CPN+17.5 % CV

CPN+35 % CV

CPN+10 % FC

CPN+20 % FC

CPN+17.5 % CV+10 % FC

CPN+35 % CV+10 % FC

CPN+17.5 % CV+20 % FC

CPN+35 % CV+20 % FC

2

28

24

18

28

22

20

15

18

11

7

35

32

25

36

32

27

21

24

17

28

43

42

34

44

36

35

30

31

25

90

45

50

45

46

40

42

40

41

33

86 15

86 16

resistencia mecánica a la compresión a 28 días f'c | MPa

Para los concretos fabricados con cementos ternarios (CV+FC) se observó que tampoco alcanzaron las resistencias a la compresión de los concretos fabricados con el cemento sin adiciones (CPN, solo con clínker), tanto a edades tempranas (2 días) como a edades tardías (90 días). Fueron los concretos con 35 % CV y 20 % FC los que alcanzaron resistencias de solo 55 % a 28 días y alcanzaron a subir su resistencia a 75 % de la del concreto control, (CPN, solo con clínker) a 90 días.

Al revisar investigaciones previas, donde se comparaban concretos fabricados con cementos CPO y CPC en México, se ubicaron las referencias [5-7], y con los resultados obtenidos, se generó la gráfica de la FIGURA 2, donde se presentan las relaciones agua/cemento (a/c) de los diferentes concretos fabricados en dichas investigaciones, así como la resistencia a la compresión a los 28 días (f’c) de los mismos concretos evaluados. Junto a los datos de estas tres referencias, se dibujó también la relación de Abrams que se utiliza en el diseño de mezclas del ACI 211, representada por los círculos negros y la línea continua del mismo color.

De igual manera, se colocaron las correlaciones empíricas entre la relación a/c y f´c de los concretos fabricados con cementos CPO y CPC. 70.00

CPO f'c=19.128 (a/c)-0.782 R² =0.3646 -------------------CPC -0.731 f'c=12.442(a/c) R² =0.1565 -------------------ACI 211 f'c=11.803(a/c)-1.451 R² =0.9789 -------------------ACI 211 CPO [5] CPC [5] CPO [6] CPC [6] CPO [7] CPC [7] CPC [6]

60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

relación agua cemento (clínker + caliza) a/c | S.U.

FIGURA 2. Correlación empírica entre la relación a/c y la resistencia a la compresión

a 28 días (f’c) del concreto para mezclas fabricadas con cementos CPO y CPC [5-7].

Con los resultados graficados en la FIGURA 2 se puede observar una falta de correlación entre a/c y el f’c del concreto (resistencia a la compresión a 28 días), y tampoco se acercan a la usada en el método de diseño de mezclas de concreto del ACI 211. Esto hace reflexionar que los concretos fabricados con los nuevos cementos compuestos CPC deberán de diseñarse con un método diferente al usado por el ACI 211, ya que no existe esta correlación entre los dos parámetros importantes que utiliza este método: la relación a/c y el f’c del concreto.

A la fecha, no existe un método para el diseño de mezclas de concreto en función de la relación a/c si el cemento posee adiciones diferentes al clínker y yeso, por lo que el usuario aproxima esta relación realizando VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

pruebas de resistencia a la compresión directamente en laboratorio, con el método de ensayo y error. Sin embargo, sabiendo que los cementos Portland se seguirán modificando, en cuanto al contenido del clínker y los tipos y contenidos de adiciones que reemplazarán al clínker, se deberá encontrar el procedimiento para el diseño de mezclas en donde se utilicen cementos compuestos, binarios o ternarios.

MODIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS Y SU EFECTO EN LA CONTRACCIÓN PLÁSTICA DEL CONCRETO Otro aspecto importante que se ha observado en los últimos 2 a 5 años es la aparición frecuente de grietas por contracción plástica en los concretos, especialmente en elementos planos como losas de puentes y muelles [1]. Este comportamiento ha generado muchas dudas sobre el desempeño de las adiciones en los cementos modernos, por lo que se han buscado maneras de frenar las contracciones plásticas que generan dichas grietas. Estudios como el que se menciona en esta referencia [8] han demostrado que la colocación de adiciones puzolánicas o rellenos calizos produce, en algunos casos, menores contracciones, y en otros, mayores que los concretos fabricados solo con CPO, como se registra en la FIGURA 3 [8].

En esta se puede ver que las contracciones del concreto fabricado con cemento CPN (línea verde) se redujeron al utilizar una cantidad óptima de escoria granulada de alto horno (E) y relleno calizo (F). Sin embargo, si las adiciones no se colocan en las

proporciones adecuadas, las contracciones se incrementan, con la posible formación de grietas (serie CPN+6F+22E, en donde F significa adición de relleno calizo y E significa escoria granulada de alto horno).

Es muy importante conocer la composición de los cementos para así reducir este efecto de contracciones que producen los agrietamientos que cada vez son más frecuentes en estructuras de concreto.

Se han observado varios casos de estructuras de concreto que, en tan solo un par de años en servicio, manifiestan fisuración superficial debido, en varios casos, a un inadecuado proceso de curado durante la construcción de estas [1]. De nuevo, los ejemplos pueden revisarse en la referencia [1] para mayor detalle de lo encontrado en las inspecciones realizadas y algunas teorías que se tenían en ese entonces para tratar de entender qué había causado los daños. Con la información presentada en este artículo, muchas de aquellas dudas se han aclarado y es seguro que información futura podrá ayudar a revertir los efectos que estos cementos, las deficientes especificaciones de los proyectos y las malas prácticas constructivas están causando a los concretos del siglo xxi y las obras que se construyen con ellos.

Contracción por secado, µm/m

-100

CPN+11F+11E CPN+6F+22E

-200

CPN+22F+6E

-300

CPN

-400 -500 -600 -700 0

50

100

150

200

250

300

Tiempo de secado, días

FIGURA 3. Efecto de las adiciones en los cementos en la contracción por secado de los concretos fabricados con las mismas [8].

RECOMENDACIONES FINALES El desconocimiento de los contenidos de clínker y de las adiciones que se utilizan en los cementos compuestos han generado que el desempeño de los concretos fabricados con estos sean muy variados y el control en su comportamiento mecánico, poco. La negativa de la industria cementera a proporcionar la información de la composición de los cementos que fabrican, por cuestiones legales de patentes de cada empresa, ha permitido que el usuario común ignore el desempeño del concreto que fabricará con estos cementos compuestos. Esto, a su vez, genera una gran variabilidad en la calidad de los concretos que produce y utiliza en una obra determinada.

Lo que se ha observado últimamente en estructuras en servicio con afectaciones a solo un par de años permite concluir la poca sustentabi-

lidad de estas obras de concreto.

Esto se debe a que será necesario repararlas para continuar en funcionamiento y las reparaciones implicarán un mayor uso de los cementos que originalmente fueron diseñados para lograr una mejor sustentabilidad a la industria de la construcción, que significa usar más clínker en las mezclas de reparación. Así que la reducción del clínker desde un inicio no está logrando la sustentabilidad que la industria del cemento pregona.

Los usuarios de estos cementos deben modificar sus procedimientos para reducir estos efectos adversos en el desempeño de los concretos. Entre los cambios deberán de considerar los siguientes: — Los CPC podrían contener adiciones puzolánicas, que reducen la resistencia a la compresión a edades tempranas (< 28 días) entre 65 % y 75 % de la resistencia final a la compresión.

— Los CPC podrían contener adiciones a base de rellenos calizos que no reaccionan con el agua de mezclado, haciendo que la relación a/c se incremente, ya que el agua que no reaccione con el relleno calizo será excedente en la mezcla.

— Las adiciones puzolánicas o rellenos calizos absorben una mayor cantidad de agua al momento del mezclado, lo que permitiría un secado más acelerado en la pasta de cemento del concreto.

— La pérdida a mayor velocidad de agua de mezclado puede producir la formación de fisuras o grietas de contracción por secado.

86 17

86 18

Motivados por estos cambios, que se podrían generar en los concretos fabricados con CPC, será necesario considerar las siguientes modificaciones a los procedimientos constructivos en el concreto: — Evitar especificar el uso de concretos con resistencia a la compresión, a 28 días, menores a 35 MPa. Esto es porque los concretos de esas resistencias son altamente porosos, y podrían generar mayores contracciones por secado durante su endurecimiento y provocar la patología más común encontrada en la infraestructura vial: grietas por contracción por secado.

— Modificar las especificaciones de los concretos en cuanto a la resistencia a la compresión de 28 días, que es la edad que se toma en cuenta ahora, a una resistencia a la compresión a 90 días. Esto para que los concretos alcancen una madurez suficiente para conocer la resistencia más real posible. Obtener la resistencia a la compresión a 90 días permitiría conocer que el cemento posee puzolanas, que reaccionan a estas edades.

— Incrementar los tiempos de curado de los concretos fabricados con CPC para evitar que se formen fisuras o grietas de contracción por secado. Este incremento debería ser de unos pocos días (que ahora regularmente se aplica), a un par de semanas al menos (tiempos de curado > 21 días) para asegurarnos de que no se pierda agua necesaria para la completa hidratación del cemento y las adiciones reactivas (puzolanas, si es que las tiene).

La segunda parte de este trabajo revisará los cambios en el desempeño de la durabilidad de concretos con cementos compuestos, en el que también se ha observado una disminución considerable si estos concretos se exponen a ambientes marinos (agente agresivo, los cloruros), urbano (agente agresivo, el dióxido de carbono) o industriales (agente agresivo, el dióxido de carbono y el dióxido de azufre).

VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

REFERENCIAS [1] Torres Acosta, A.A. (2022). ¿Por qué la infraestructura vial de concreto

en el país sufre daño en tan pocos años?, Vías Terrestres, Número 78, año 13, julio-agosto, Asociación Mexicana de Vías Terrestres A.C., pp. 23-31. ISSN: 2448-5292 [2] NMX-C-414-ONNCCE-2017. Industria de la Construcción - Cementantes Hidráulicos - Especificaciones y Métodos de Ensayo, Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. (ONNCCE), CdMx, México.

[3] D. Luna Ortiz (2010). Comparación del desempeño de diferentes marcas comerciales de Cemento Portland CPC-30R, empleado para elaborar Concreto de Resistencia Media, Tesis de licenciatura en Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán.

[4] Irassar, E.F. (2018). Cementos de baja energía y baja emisión, Presentación reunión CONICET – CIFICEN, Departamento de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Centro, de la Provincia de Buenos Aires, B7400JWI -Olavarría, Argentina.

[5] Campos Silva, A., Fajardo San Miguel, G., Mendoza Rangel, J.M., Mejía Velázquez, G.M. (2013). Estudio de la Durabilidad del Concreto Reforzado: Aplicación de las condiciones ambientales de la Zona Metropolitana de Monterrey, 3er Congreso Nacional sobre Cambio Climático, Monterrey, Nuevo León, México.

[6] Herrera Sosa, E.S. Predicción de la resistencia a compresión axial del concreto en función de los resultados obtenidos en ensayes a probetas de dimensión estándar y la obtención de su módulo de elasticidad.

Tesis de Maestría. Universidad Nacional Autónoma de México, México.

(2010). https://repositorio.unam.mx/contenidos/64056.

[7] Rodríguez Mendo, G. (2017). Influencia de la temperatura en la medición de la resistividad eléctrica húmeda de concretos. Tesis de Maestría en Vías Terrestres, Facultad de Ingeniería, Universidad Veracruzana, Xalapa, Veracruz.

[8] V.L. Bonavetti, E.F. Irassar, G. Menéndez, M.F. Carrasco & H. Donza.

Durabilidad de hormigones elaborados con cementos binarios y ternarios, Simposio fib El Hormigón Estructural y el Transcurso del Tiempo, Vol. I, La Plata, Argentina, 2005.

VII

Seminario Internacional de Puentes

Puentes: Enlace al Desarrollo

Nueva fecha: Abril 17 a 19 de 2024, Nueva sede: Vidanta Nuevo Nayarit, Nayarit

Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C. COMITÉ TÉCNICO DE PUENTES

86 19

ANIVERSARIO

“La comunidad que engrandece las vías terrestres.”

NAYARIT

PROBLEMA 86 PROBLEMA 1: Se trata del llamado Enigma de Stanford. Este enigma se planteó a estudiantes de la Universidad de Stanford en una evaluación de reflexión. Se ofrece a nuestros lectores para que intenten encontrar la solución.

1.

2.

3.

4.

5.

Es mejor que Dios Es peor que el Diablo Los pobres lo tienen Los ricos lo necesitan El que lo come se muere

PROBLEMA 2:

86 20

Un alpinista decide escalar una montaña por una senda existente. Sale a las 9 h y llega a la cima a las 12 h. Se queda a pernoctar en un refugio y al día siguiente parte de regreso a las 9 h por la misma senda y llega a las 11 h al punto de partida del día anterior. ¿Existe algún sitio sobre la senda, por el que haya pasado a la misma hora los dos días? ¿Dónde está ese sitio y a qué hora pasó por él?

- y sus -

RESPUESTA AL PROBLEMA No. 85 EN VÍAS TERRESTRES #85, PÁG. 41 SOLUCIÓN: Uno de los 3 factores debe ser múltiplo de 4; para este caso, los factores con cinco: 4,8,12,16,20, por lo que hay 5 maneras de elegir el primer factor.

El segundo factor es del 1 al 20, excepto los 5 números anteriores, múltiplos de 4. Entonces hay 15 maneras de elegir el segundo factor.

El tercer factor para que no haya repetición es 13, ya que la coincidencia del 2 y del 6 se deben evitar para que no exista una repetición.

RESPUESTA: Pueden elegirse los 3 factores de 5 x 15 x 13 maneras.

Problema: Elegir tres números enteros distintos entre 1 y 20, tales que al multiplicarlos se obtenga un múltiplo de 4. ¿De cuántas maneras pueden elegirse los tres?

VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

ESTABILIZACIÓN DE LADERAS Y TALUDES ROCOSOS

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

primera parte.

1. INTRODUCCIÓN En terreno montañoso, la operación de carreteras y ferrocarriles, las instalaciones de generación y transmisión de energía y la seguridad de los desarrollos residenciales y comerciales siempre requieren taludes estables, control de caída de rocas y protección ante flujo de detritos. Esto se aplica a todos los taludes, excavados o terraplenados, así como a las laderas naturales.

En ocasiones es posible estabilizar taludes mediante la instalación de un drenaje adecuado, con drenes de penetración, pozos de bombeo, pozos de drenaje, galerías filtrantes y otros (ver “Drenaje”, más adelante), pues conviene recordar que el agua y la geología son dos de los factores determinantes de la falla de laderas y taludes (Rico A. y del Castillo H., 2008).

En el caso de inestabilidad de taludes de gran importancia, es necesario monitorear su movimiento mediante instrumentación, para que las operaciones de tránsito vehicular puedan continuar.

Aquí se presenta una serie de medidas para estabilizar taludes. Conviene mencionar que las erogaciones inherentes a los trabajos de estabilización de taludes, casi siempre se justifican económicamente por altos

que sean los costos. Por ejemplo, en las autopistas, incluso las caídas menores pueden causar daños a los vehículos, lesiones o la muerte de conductores y pasajeros, así como, eventualmente, la descarga accidental de sustancias tóxicas. Además, los deslizamientos de taludes en los sistemas de transporte pueden interrumpir gravemente el tráfico, lo que generalmente resulta en pérdidas económicas, directas e indirectas. Para ferrocarriles y autopistas de cuota, los cierres resultan en una pérdida directa de ingresos. La FIGURA 1 muestra un deslizamiento de rocas que se produjo hacia la calzada de una autopista.

FIGURA 1. Imagen de un caído de rocas.

86 21

Si bien el costo de un deslizamiento de taludes, como el que se muestra en la FIGURA 1, es alto, el de su estabilización lo será aún más, dada la naturaleza de los trabajos y su emergencia.

Para minimizar el costo de los caídos, los programas de estabilización de laderas y taludes rocosos a menudo son una alternativa preferida a la reubicación o el abandono del camino. Dichos programas implican una serie de problemas interrelacionados que incluyen muchas ingenierías, entre otras, la geotécnica y ambiental, la seguridad, los métodos y costos de construcción o la contratación y supervisión.

En este trabajo se comentan brevemente las causas de la caída de rocas y se abunda en las medidas de estabilización, clasificadas de acuerdo con el refuerzo de los macizos rocosos, la remoción de rocas y la protección contra caídos.

2. CAUSAS DE LA CAÍDA DE ROCAS

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El estado de California realizó un estudio exhaustivo de los caídos de rocas que se produjeron en el sistema estatal de autopistas para evaluar tanto las causas como la efectividad de las diversas medidas correctivas que se han implementado (McCauley et al., 1985). Se estudiaron 308 caídos en los que se identificaron catorce causas diferentes de inestabilidad, seis directamente relacionadas con el agua: lluvia, congelación-descongelación, nieve derretida, escurrimientos, erosión, manantiales y filtraciones. También existe una causa que está indirectamente relacionada con la lluvia: el crecimiento de las raíces de los árboles en las grietas, que pueden abrir fracturas y aflojar bloques de roca en la cara del talud. Estas siete causas de los caídos de rocas juntas representan el 68 % de los caídos totales.

Es importante relacionar el agua con el clima, ya que generalmente las lluvias, que son la principal causa de fallas en taludes, aparecen en nuestro país, en los meses comprendidos entre mayo y octubre, cuando se presentan huracanes, depresiones y tormentas tropicales. Debe mirarse en retrospectiva y observar que los peores deslizamientos y cierres de carreteras ocurren durante esta época. En nuestro país, entre julio y octubre, y quizás más acentuadamente en septiembre.

El mismo estudio de California muestra una relación entre la frecuencia y el volumen del deslizamiento de rocas: para caídas con volúmenes menores a 1 m3 hubo hasta 50 caídos por año, mientras que deslizamientos con volúmenes cercanos a 10,000 m3 ocurrieron cada 10 a 50 años.

Otra causa principal de los caídos de rocas en el estudio citado son las condiciones geológicas particulares en cada sitio, a saber: fracturamiento de la roca, planos de fracturamiento desfavorables (fracturas con echados hacia la carretera) y alteración del suelo. Estas tres causas representaron el 17 %; los caídos totales causados por el agua y factores geológicos representaron el 85 %. Estas estadísticas demuestran que el agua y la geología son los factores que más influyen en la estabilidad de los taludes y laderas rocosas.

Parece que el estudio al que se hace referencia se llevó a cabo durante un tiempo en el que no hubo sismos importantes; sin embargo, estos VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

deberán tomarse en cuenta, pues también son detonadores de fallas y caídos. Es obligatorio incorporar los resultados del programa PRODISIS, de CFE, al análisis dinámico de los taludes.

3. MEDIDAS DE ESTABILIZACIÓN Aquí se presentan algunas ideas para seleccionar el método o métodos de estabilización más apropiados para las condiciones topográficas, geológicas y operativas del sitio. Los métodos de estabilización y protección de taludes se pueden dividir en tres categorías: (a) Refuerzo mecánico (b) Remoción de roca (c) Protección contra caída de rocas La FIGURA 4 incluye algunas de las medidas de estabilización más comunes, divididas en estas categorías.

Los siguientes son ejemplos de los factores que influyen en la selección de los métodos de estabilización apropiados. Donde el talud es empinado y su pie está cerca de la carretera o el ferrocarril, no habrá espacio para colocar un muro alcancía, una banqueta o construir una barrera. En este caso, las medidas de estabilización alternativas pueden ser: eliminar la roca suelta (macice), asegurarla en su lugar con anclas, y/o recubrir el talud con una malla de adecuada resistencia (analizando correctamente su capacidad). La FIGURA 2 muestra un sitio en donde las anclas resistieron y quedaron empotradas después de la falla, pero la que no resistió fue la malla, que se desgarró.

FIGURA 3. Muro de contención de mampostería, para contener caídos y desprendimientos. Se aprecia también una banqueta de amortiguación.

FIGURA 2. Falla de una malla por falta de capacidad.

En general, es preferible retirar las rocas sueltas y eliminar el peligro, pero solo si esto formara una cara estable y no dejara sin apoyo a otras rocas potencialmente sueltas en la cara del talud. Si el macizo rocoso por estabilizar está formado por bloques empacados en una matriz de suelo erosionable, que no se puede estabilizar con anclas de manera efectiva, entonces quizá la mejor solución sea una estructura de contención combinada, que incluya muros de contención (FIGURA 3).

Si el espacio que deja el pie del talud es limitado para este trabajo, podría requerir un importante movimiento de tierras para desplazarlo hacia el cerro y dejar espacio para una banqueta, muro alcancía o trinchera estabilizadora, colocar un túnel falso y/o un atenuador a base de mallas de alta resistencia o bien, si no hay otra opción, se deberá reubicar o realinear la estructura o vía terrestre.

La FIGURA 4 incluye algunas medidas de estabilización, las más comunes. Se dividen en varias categorías.

Al seleccionar y diseñar las medidas de estabilización apropiadas para un sitio, se deben considerar aspectos geotécnicos que incluyen: geología, agua superficial y subterránea, resistencia al corte y análisis de estabilidad. Los problemas de construcción y ambientales, que pueden afectar los costos y el cronograma del trabajo se deben abordar desde la fase de diseño. Los problemas importantes son: el acceso de los equipos (caminos y/o vías), el tiempo de trabajo disponible durante el cierre del tráfico y la excavación y eliminación de las rocas y el suelo (bancos de tiro). cortes en roca: estabilización y protección

medidas de protección

medidas de estabilización

refuerzo

anclaje dovelas muros concreto lanzado contrafuertes muros anclados pilas o pilotes

remoción

abatir recortar macizar

diques o zanjas muros alcancía mallas túneles falsos vallas dinámicas atenuadores o redes colgantes barreras deflectoras

FIGURA 4. Diferentes medidas para la estabilización de

taludes rocosos.

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Otro factor por considerar en la selección de medidas de estabilización es el nivel óptimo de periodicidad de los trabajos. Por ejemplo, un proyecto de macice eliminará la roca más suelta en la cara del talud, pero, si la roca es susceptible al intemperismo, este trabajo deberá repetirse cada tres o cinco años.

Como alternativa, se puede llevar a cabo un programa más completo usando anclas y concreto lanzado, además del macice. Aunque los costos iniciales de este segundo programa serían mayores, el trabajo sería efectivo por un periodo más largo, tal vez por 20-30 años.

Los programas alternativos de estabilización como estos, incluida la alternativa de no hacer ningún trabajo, se pueden comparar mediante un análisis de decisiones. El análisis de decisión es un procedimiento sistemático para evaluar líneas de acción alternativas, teniendo en cuenta la gama probable de costos de construcción y periodo de diseño del trabajo de estabilización, así como la probabilidad y los costos de los caídos de rocas que ocurren y causan accidentes (Wyllie, 1980; Roberds et al., 2002).

La siguiente es una breve discusión de algunas soluciones constructivas que pueden tener una gran influencia en los trabajos de estabilización.

Voladura. El daño a la cara de taludes rocosos por voladuras excesivamente grandes es una causa frecuente de inestabilidad en los años posteriores a la excavación de ese talud. Los métodos de voladura controlada, como precorte y frente libre, se pueden usar para excavar un talud a una línea específica con un daño mínimo a la roca, detrás de la cara.

Topografía. Si hay un talud pronunciado por encima de la cresta de un corte, el trabajo de estabilización que implica recostar dicho corte tendrá el efecto de aumentar la altura del mismo. Este aumento requerirá una zanja (área) de captura más grande, y puede resultar en problemas de estabilidad adicionales, especialmente si hay una capa importante de suelo o roca intemperizada en la superficie.

Caminos de acceso a la construcción. Se deberá determinar el tipo de equipo que probablemente se requerirá para llevar a cabo el trabajo y cómo se usará en el sitio. Por ejemplo, si se planea excavar un gran volumen de roca al abatir un talud, entonces es probable que las perforadoras y excavadoras tengan VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

que trabajar en la cara de ese talud. En terreno escarpado, se puede encontrar que la construcción de una carretera de acceso para este equipo es costosa y causa inestabilidad adicional. Además, se requiere un ancho de corte de al menos 5 m para proporcionar un espacio de trabajo suficiente para este equipo.

Si el trabajo de estabilización se planea utilizando anclas de gran diámetro, entonces es esencial que los equipos de perforación adecuados puedan acceder al sitio. Por ejemplo, en las superficies muy verticales, los orificios con un diámetro mayor de 10 cm deberán taladrarse con un equipo pesado, soportado por una grúa. Cuando no sea posible usar un equipo de perforación tan pesado, será necesario perforar orificios de menor diámetro con equipo de mano y usar un mayor número de anclas, pero de menor tamaño.

Costos de construcción. La estimación de los costos para el trabajo de estabilización debe tener en cuenta aquellos de estabilización del talud y los indirectos, como la movilización, el control del tráfico, la eliminación de desperdicios y los estudios ambientales, como se describe a continuación. Un problema de costo importante en las vías de transporte en operación es el uso de grúas para acceder a los taludes. Si el trabajo se realiza desde una plataforma suspendida de una grúa ubicada en la carretera, esto puede bloquear de dos a tres carriles de tráfico. Por el contrario, los cierres de tráfico pueden minimizarse haciendo que los equipos de construcción trabajen con cuerdas aseguradas desde la cresta del talud.

Bancos de desperdicio o de tiro. El método menos costoso de eliminación de la roca que se corta por las operaciones de excavación y durante los macices es “desperdiciarlo” en el sitio. Sin embargo, la eliminación del producto del corte y del macice tiene una serie de inconvenientes: en primer lugar, el depósito de roca suelta en un talud puede ser un impacto visual negativo en la ladera, que además resultaría difícil de revegetar. En segundo lugar, estos “desperdicios” pueden volverse inestables si no están adecuadamente drenados y sujetos al terreno natural preexistente. Si esto falla, pueden moverse a una distancia considerable y poner en peligro las instalaciones y/o estructuras ubicadas aguas abajo. En tercer lugar, cuando el sitio se encuentra en un valle fluvial, los “desperdicios” pueden caer en el río y tener un efecto nocivo. Con el fin de minimizar estos impactos, algunas veces se

requiere que el material excavado sea transportado a un punto de tiro o banco de desperdicios, designado y estable.

Efectos biológicos y botánicos. En algunos proyectos se deben tomar medidas para limitar la perturbación de la vida silvestre y la vegetación. Se pueden tomar precauciones como: programar el trabajo fuera de las ventanas específicas de la actividad animal y reubicar las plantas protegidas fuera del área de trabajo por medio de la formación de viveros.

4. Estabilización de roca mediante refuerzo mecánico La FIGURA 5 muestra una serie de técnicas de refuerzo que pueden implementarse para asegurar rocas potencialmente sueltas en la superficie de un corte de roca. La característica común de todas estas técnicas es que minimizan la relajación y el aflojamiento de la masa rocosa que puede tener lugar como resultado de la excavación.

Una vez que se permite que la relajación tenga lugar, hay una pérdida de interacción entre bloques de roca y una disminución en la resistencia al corte.

La FIGURA 6 ilustra el efecto de instalar anclas de roca para mantener la interacción con un alto ángulo de fricción, asperezas de segundo orden. Una vez que la relajación se lleva a cabo, no es posible revertir el proceso. Por esta razón, el refuerzo de los taludes rocosos es más efectivo si se instala antes de la excavación, un proceso conocido como prerefuerzo. (a)

i1 = 13°

Ψp

1

0.5—2m

2

Segmento sin contacto entre el macizo rocoso y el bloque potencialmente deslizante (b)

3

4 5

i2 = 26°

6

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 5. Algunos métodos y modos de reforzar taludes

rocosos (Hoek y Bray, 2004).

i2 = 28° Ψp 50—100m

FIGURA 6. Ejemplo del efecto de las asperezas en la estabilidad de los bloques deslizantes (caso particular, Hoek y Bray): (a) resistencia al corte del bloque desplazado controlada por las asperezas mayores o de primer orden (i1); (b) anclas de tensión que previenen la dilatación a lo largo de la superficie potencial de deslizamiento y producen una trabazón o interlock en las asperezas de segundo orden (i2).

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4.1 Varillas (anclas de fricción, nailing)

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Las varillas de refuerzo proporcionan soporte para bloques de roca de hasta un metro, así como zonas de rocas sueltas y erosionadas en la cresta del talud (FIGURA 5, ELEMENTO 1). Las varillas se utilizan cuando no son muy grandes los bloques de roca o las cargas que deben soportar, también para minimizar el desgranamiento y debilitamiento de una roca ya fracturada.

Si se instalaran anclas en estos casos, se aceleraría el desgranamiento y quedaría libre muy pronto la cabeza del ancla, lo que provocaría una pérdida de soporte.

Las varillas de acero corrugado pueden variar de ½” a 1.5” (1.25 a 3.8 cm) de diámetro y de 1 m a 12 m de longitud. La perforación para alojar dichas varillas es de un diámetro mayor, generalmente entre 2 y 4 pulgadas (5 a 10 cm) de diámetro, realizadas en roca sana. El espacio entre varilla y perforación debe quedar totalmente inyectado de lechada agua cemento o mortero fluido. Las perforaciones se ubicarán cerca del pie del bloque que se va a reforzar, y estarán espaciadas a una distancia de 0.50 a 1 m, dependiendo del tamaño del bloque o masa que se necesite sostener.

Este tipo de anclas también se usan en conjunto con el concreto lanzado para protección contra la erosión e intemperismo, que también lleva una malla de acero de refuerzo y en ocasiones “rebaba” de acero. El acero de refuerzo del concreto que se use se podrá reforzar por medio de una malla de acero electrosoldada que tenga una cuadrícula de 6” x 6” (15 cm x 15 cm) y calibre 10: 6x6/10-10. Esta malla deberá quedar unida a las varillas de anclaje (anclas de fricción) y completamente encapsulada en concreto lanzado, en contacto íntimo con la roca.

El soporte proporcionado por las anclas de fricción (varillas corrugadas) es igual a la resistencia al corte de las varillas de acero verticales y/o a la resistencia de la interacción entre roca y concreto o a la adherencia entre concreto y acero. Las varillas actúan como fuerzas resistentes a la tensión en las ecuaciones de equilibrio límite, y si la magnitud de esta fuerza de corte es Rk, entonces el factor de seguridad para un bloque con peso W es: FS = (W cos ψp tan φ+ Rk ) / (W sen ψp)

(1)

donde ψp es la inclinación de la base del bloque (echado) y φ es el ángulo de fricción en la base del VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

bloque de roca (suponiendo un talud seco). El factor de seguridad calculado por la ecuación (1) anterior podría ser para una longitud unitaria del talud o para una longitud específica, dependiendo de cómo se definan las fuerzas W y Rk. 4.2 Anclas de tensión en roca

En la FIGURA 5, elementos 2 y 3, se muestran algunas aplicaciones comunes de anclas de tensión en roca: son para evitar el deslizamiento de bloques o cuñas de roca sobre las discontinuidades que se desprenden de la cara del talud. Es importante señalar que la función principal de los anclajes en roca es modificar las fuerzas normales y de corte que actúan sobre los planos de deslizamiento, más que confiar en la resistencia al corte del acero donde el ancla cruza este plano.

En este trabajo, el término anclaje en roca se refiere, tanto a barras rígidas (varillas) como a cables flexibles (torones) que se pueden usar en haces, manojos o conjuntos; los principios de diseño y los métodos de construcción son similares para ambos materiales (Norma N-CTR-CAR-1.01-016 SCT).

FIGURA 7. Acercamiento a un torón. Haces de 6 cables

trenzados que encierran firmemente un alambre de acero central.

(Tomado de: aceros ycomplementos.com.mx).

Los anclajes de roca pueden estar rellenos de concreto y sin tensar, o anclados en su punta y tensados. Las diferentes aplicaciones de las anclas sin tensar, las prereforzadas y las tensadas se muestran en las FIGURAS 6 y 8. El prerefuerzo o refuerzo previo de una excavación se puede lograr instalando anclas totalmente cementadas o con su perforación rellena de concreto, pero sin tensar, en la cresta del corte,

antes de la excavación. Las anclas, completamente cementadas, minimizan la pérdida de interacción de la masa rocosa, porque las anclas cementadas son suficientemente rígidas para evitar el movimiento en las discontinuidades (Spang y Egger, 1990). Sin embargo, cuando los bloques ya se han movido y relajado, en general es necesario instalar anclas de tensión para evitar un mayor desplazamiento y pérdida de resistencia.

Las anclas de tensión se instalan a través de posibles superficies de deslizamiento y sostienen a la roca sana desde una adecuada profundidad resistente. La aplicación de una fuerza de tensión en el ancla, que se transmite a la roca por una placa de reacción en la superficie de la roca, produce compresión en la masa rocosa y modifica los esfuerzos, normales y cortantes, en la superficie de deslizamiento.

Grieta de tensión (a) Estabilización de bloques con anclas de tensión (b) Prerefuerzo, con anclas de fricción; varillas cementadas com concreto

Excavación o corte

FIGURA 8. Refuerzo de un talud o ladera rocosa.

Una vez que se han determinado los requisitos de fuerza del anclaje y la orientación de la perforación, los siguientes nueve pasos están involucrados en una instalación de anclaje (Wyllie, 1999): 1.

Perforación: selección del diámetro y la longitud por perforar en el sitio, según el equipo disponible y el acceso para este equipo.

2. Anclas, materiales y dimensiones: seleccionar los materiales para las anclas y las dimensiones, que sean compatibles con el diámetro de la perforación y la fuerza de anclaje necesaria.

3. Corrosión: evaluar la corrosividad del sitio y aplicar medidas adecuadas de protección contra la corrosión de las anclas.

4. Tipo de unión o cementación: seleccionar la lechada de cemento, el tipo de concreto o resina o un anclaje mecánico para asegurar la punta del ancla en la perforación. Los factores que influyen en esta decisión incluyen el diámetro de la perforación, la tensión, la longitud del anclaje, la resistencia de la roca y la velocidad de instalación.

5. Longitud de la unión, bulbo o cementación: de acuerdo con el tipo de unión, el diámetro, la tensión y la resistencia de la roca, calcular la longitud de anclaje requerida.

6. Longitud total del anclaje: calcular la longitud total del anclaje, que es el total de la longitud cementada y la longitud libre (FIGURA 3). La longitud libre debe extenderse desde la superficie de la roca hasta la parte superior de la zona de unión, con la longitud cementada por debajo del plano de deslizamiento potencial.

7. Patrón de anclaje: diseñar el patrón de anclaje de manera que las anclas estén espaciadas de manera uniforme en la cara y produzcan la fuerza de anclaje total requerida.

8. Impermeabilización de los orificios de perforación: comprobar que no haya discontinuidades en la zona de unión en las que pudiera fluir la lechada y selle el orificio, si fuera necesario, mediante inyección de concreto y volver a perforar.

9. Prueba: establecer un procedimiento de prueba que verifique que la longitud cementada puede soportar la carga de diseño y que esté tensada la longitud total del anclaje.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Morales y Monroy R. Protección de la calzada de carreteras contra la caída de rocas, revista Vías Terrestres, No 70, México, 2021.

Rico A. y del Castillo H. La ingeniería de suelos y las vías terrestres, Vol. 1., Ed. Limusa, 2008.

Hoek & Bray, Duncan C. Wyllie & C. W. Mah. Rock Slope Engineering, 4th Edition, Ed. Spon, Press. 2006.

Duncan C. Wyllie, Rock Fall Engineering, CRC Press, 2015.

Mc Cauley, M.L. et al., Rockfall Mitigation, FHWA, TRB,1985.

PRODISIS, versión 4.1., CFE, México, 2015.

Roberds et al. Quantitative risk assessment of landslides, TRB, 2002.

Giacchetti et al. Soil nailing with flexible facing: design and experience, Proc. 2nd World Landslide Forum. 2011.

Spang y Egger, Action of fully-grouted bolts in joined rock for fractured ground, Journal of Rock Mechanics Eng. 23,1990.

Wyllie, D.C., Foundation on Rock, 2nd Ed. Taylor and Francis, 1999.

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LA AMIVTAC HACE UN RECONOCIMIENTO A LAS SIGUIENTES EMPRESAS POR SU ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN EN EL XXVII CONGRESO MUNDIAL DE LA CARRETERA DE PIARC, CELEBRADO EN PRAGA, REPÚBLICA CHECA, DEL 2 AL 6 DE OCTUBRE DE 2023.

®

IDINSA

LA IMPORTANCIA DE MANTENER ACTUALIZADOS LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD VIAL EN MÉXICO

ROBERTO IMPERO

JOSÉ A. PLASCENCIA

CEO SMA Road Safety

Dir. Adjunto APM

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INTRODUCCIÓN La seguridad vial es una preocupación constante para todos los usuarios de carreteras. Las barreras metálicas y los amortiguadores de impacto son cruciales para salvaguardar la integridad de los automovilistas y prevenir accidentes graves. En este artículo exploraremos la importancia de estos elementos en el contexto de la norma NOM-037-SCT2-2020 y cómo contribuyen a reducir la gravedad de los siniestros y salvar vidas en nuestras carreteras.

Hoy por hoy, gracias a la visión de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes, México dispone de Normas con un alcance de primer nivel que permiten contar con una mayor seguridad en los dispositivos viales de las autopistas y carreteras del país.

1. BARRERAS METÁLICAS PARA CARRETERAS SEGÚN LA NORMA NOM-037-SCT2-2020 Las barreras metálicas, también conocidas como defensas metálicas, son estructuras diseñadas para contener vehículos que se desplazan a alta velocidad y evitar que se salgan de la carretera, disminuyendo así

los riesgos de colisiones graves o vuelcos. Estos dispositivos se instalan longitudinalmente en uno o ambos lados del camino con el objeto de impedir, por medio de la contención y redireccionamiento controlado, que algún vehículo salga del camino por descuidos en la conducción, condiciones meteorológicas o fallas mecánicas. La norma NOM-037-SCT2-2020 establece los lineamientos y características técnicas que deben cumplir estas barreras para garantizar su eficacia y seguridad. Esta NOM se sustenta en el Manual for Assessing Safety Hardware [MASH], publicado por la American Association of State Highway and Transportation Official, [AASHTO] en el año 2009 y 2016, que contiene guías y criterios para seleccionar las barreras de protección que han sido debidamente aprobadas por la Federal Highway Administration en Estados Unidos de América.

1.1 Materiales y construcción La norma especifica que las barreras metálicas deben estar fabricadas con materiales de alta resistencia a los impactos y a la corrosión para asegurar su durabilidad

y efectividad a lo largo del tiempo. Además, deben cumplir con rigurosos estándares de calidad en su construcción para garantizar su correcto funcionamiento. Para ello, las barreras a seleccionar debieron probarse previamente en un laboratorio acreditado, así como contar con un oficio de autorización por parte de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes.

1.2 Pruebas para determinar el nivel de contención De acuerdo con la normatividad actual, para determinar que un sistema de barreras cumple con el nivel de contención adecuado, se realizan diferentes pruebas físicas en donde se impactan vehículos, pickup y camiones a diferentes ángulos para tener una perspectiva del funcionamiento del sistema ante tales impactos.

La TABLA 1 registra las condiciones de ensayo y los criterios de evaluación de la norma MASH TL-4 para las barreras longitudinales. Los puntos críticos de impacto (PIC) objetivo para cada ensayo se determinaron mediante simulaciones de impacto del modelo FE del sistema de defensas en condiciones de impacto MASH TL-4.

A continuación se muestra el CIP objetivo para los ensayos MASH 4-10, 4-11 y 4-12 en el sistema de defensas.

TABLA 1. Condiciones de prueba y criterios de evaluación especificados para MASH TL-4.

Barreras longitudinales 86 30

Artículo de prueba

Barrera longitudinal

Designación de prueba

Vehículo de prueba

4-10

Condiciones de impacto

Criterio de evaluación

Velocidad

Ángulo

100C

100 km/h

25°

A, D, F, H, I

4-11

2270P

100 km/h

25°

A, D, F, H, I

4-12

10000S

90 km/h

15°

A, D, G.

Factores de evaluación

Criterio de evaluación

Prueba MASH

Adecuación estructural

A. El artículo de prueba debe contener y redirigir el vehículo o traer el vehículo a una parada controlada; el vehículo no debe penetrar, socavar o anular la instalación, aunque esté controlada la deflexión lateral del artículo de prueba es aceptable.

10, 11, 12

D. Los elementos desprendidos, fragmentos u otros desechos de la prueba artículo no deben penetrar o mostrar potencial para penetrar el compartimiento de los ocupantes, o presentar un riesgo indebido para el resto del tráfico, peatones o personal en una zona de trabajo. 10, 11, 12.

Las deformaciones o intrusiones en el habitáculo no deben exceder los límites establecidos en la sección 5.2.2 y Apéndice E de MASH.

10, 11, 12

F. El vehículo debe permanecer en posición vertical durante y después de la colisión.

Los ángulos máximos de balanceo y cabeceo no deben exceder los 75 grados.

10, 11

G. Es preferible, aunque no esencial, que el vehículo permanezca en posición vertical durante y después de la colisión.

12

H. Las velocidades de impacto de los ocupantes (OIV) deben satisfacer los siguientes límites: valor preferido de 30 pies/s, o valor máximo permitido de 40 pies/s.

10, 11

H. Las aceleraciones de descenso de los ocupantes deben satisfacer lo siguiente: valor preferido de 15.0 g o valor máximo permitido de 20.49 g.

10, 11

Riesgo de los ocupantes

VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

1.3 Ubicación y diseño En seguridad vial, la ubicación y diseño de la medida correctiva se realiza a través de la designación de los puntos de conflicto o de un “punto negro”, que se refiere a una ubicación en la carretera identificada como especialmente peligrosa debido a la frecuencia o gravedad de los accidentes de tráfico que ocurren en ese lugar. Estos puntos negros son áreas donde la probabilidad de colisiones es alta y donde las condiciones de la vía, el tráfico o la infraestructura pueden contribuir a situaciones de riesgo.

La designación de puntos negros y la implementación de medidas correctivas son parte de los esfuerzos más amplios para mejorar la seguridad vial y prevenir accidentes. Los datos y el análisis desempeñan un papel esencial en este proceso, pues permiten a las autoridades enfocar sus recursos en áreas donde son más necesarios para proteger a los usuarios de las vías de tránsito.

1.4 Reducción de la gravedad de los accidentes La presencia de barreras metálicas reduce significativamente la gravedad de los accidentes al evitar que los vehículos salgan de la carretera y choquen con obstáculos fijos o terrenos peligrosos. Esto se traduce en una disminución de lesiones graves y muertes en nuestras vías.

2. LOS AMORTIGUADORES DE IMPACTO Además de las barreras metálicas, los amortiguadores de impacto son elementos complementarios que desempeñan un papel vital en la protección de los usuarios de la carretera.

2.1 ¿Qué son los amortiguadores de impacto?

Los amortiguadores de impacto, también conocidos como sistemas de absorción de energía, son dispositivos diseñados para reducir el nivel de energía cinética generada por el choque de un vehículo contra una barrera metálica. Su objetivo principal es disipar esta energía de manera controlada, y minimizar el riesgo de lesiones graves a los ocupantes del vehículo.

2.2 Funcionamiento y tipos de amortiguadores de impacto Existen varios tipos de amortiguadores de impacto, desde los sistemas de deslizamiento hasta los sistemas retráctiles, cada uno con características

FIGURA 1. Amortiguador de impacto.

específicas. Su funcionamiento se basa en la capacidad de deformarse y absorber la fuerza del impacto, lo que protege la integridad de los automovilistas involucrados en el accidente.

Clasificación según su modo de operación

Las secciones de amortiguamiento (OD-4.4.1) se clasifican, de acuerdo con su modo de operación, en tres categorías: redireccionables-no traspasables (RNT), redireccionables-traspasables (RT) y no redireccionables (NR).

Secciones de amortiguamiento redireccionables– no traspasables (OD-4.4.1/RNT)

Están diseñadas para absorber toda la energía de un impacto, frontal o angular, en su extremo inicial, desacelerando el vehículo por diversos mecanismos, ya sea cortando o deformando placas de acero, comprimiendo cartuchos deformables u otro mecanismo, hasta detener el vehículo de forma controlada y segura. Si el impacto es angular y se produce pasado el extremo inicial, el sistema absorbe parte de la energía del vehículo, y redirecciona a este hacia el arroyo vial. Dependiendo de su configuración, pueden resistir impactos por uno o por ambos lados.

Estos dispositivos son apropiados en lugares donde existen condiciones geométricas restringidas o donde se requiere evitar que los vehículos invadan los carriles de sentido opuesto.

Secciones de amortiguamiento redireccionablestraspasables (OD-4.4.1/RT)

Están diseñadas para absorber toda la energía de un impacto frontal en su extremo inicial, desacelerando el

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vehículo por diversos mecanismos, ya sea cortando o deformando placas de acero, comprimiendo cartuchos deformables u otro mecanismo, hasta detenerlo de forma controlada y segura.

2.3 Reducción de la gravedad de las colisiones La instalación de amortiguadores de impacto junto con las barreras metálicas tiene un efecto significativo en la reducción de la gravedad de las colisiones. Al disipar la energía cinética del impacto, se reducen las fuerzas G que afectan a los ocupantes del vehículo, lo que se traduce en menos lesiones y mayores posibilidades de supervivencia.

CONCLUSIÓN La importancia de las barreras metálicas y los amortiguadores de impacto en la seguridad vial no puede subestimarse. Siguiendo las directrices de la norma NOM-037-SCT2-2020, estos elementos trabajan en conjunto para proteger la vida de los automovilistas y minimizar las consecuencias de los accidentes.

Como parte de un esfuerzo conjunto de autoridades y empresas de construcción de carreteras, es fundamental seguir implementando y mejorando estas medidas de seguridad para lograr una red vial más segura y confiable para todos. Sigamos trabajando juntos para mejorar constantemente la seguridad en nuestras vías terrestres.

REFERENCIAS NORMA Oficial Mexicana NOM-037-SCT2-2020, Barreras de protección en carreteras y vías urbanas.

MASH 16 - Manual for Assessing Safety Hardware.

FIGURA 2. Amortiguador de impacto.

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Jesús Vizcaya Castro, famoso por ser olvidadizo, estando de superintendente en Ciudad Juárez, decide un día ir con su esposa al cine a El Paso, Texas, donde pasaban todavía funciones de dos películas. En el intermedio salió al lobby y se encuentra un amigo con quien se pone a platicar y se dan cuenta de que la película que falta ya la habían visto. Su amigo le dice que se va a salir y regresar a Juárez y Jesús le dice que se regresa con él. Llegando casi a la línea fronteriza su amigo le dice: —¡Oye! ¿y cómo viniste al cine hasta El Paso sin vehículo?—, reacciona inmediatamente y se percata que había dejado a su esposa en el cine. Se regresó de inmediato y, afortunadamente, llegó antes de que terminara de pasar la segunda película.

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Recordando al que no recuerda, Jesús Vizcaya llega a San Luis Potosí, se instala en el hotel y se va a la reunión de la División de Conservación. Termina la reunión y se va a cenar. Posteriormente, se encuentra en el jardín a media noche, sentado en una banca, tratando de recordar el nombre del hotel donde se había hospedado.

Tomado del compendio histórico de la AMIVTAC editado en el año 2002, durante la gestión del Ing. Arturo Manuel Monforte, Presidente de la XIV Mesa Directiva.

RELATORÍA DE LA SESIÓN DE CARRETERAS DEL III FORO NACIONAL DE INFRAESTRUCTURA DEL TRANSPORTE DEL CICM

ING. ALFONSO MAURICIO ELIZONDO RAMÍREZ Coordinador de Subcomité de Carreteras del Comité de Infraestructura del Transporte del Colegio de Ingenieros Civiles de México.

Este trabajo es un resumen de la Relatoría de la sesión de carreteras del III Foro Nacional de Infraestructura del Transporte, sobre Sostenibilidad de la Infraestructura Carretera, que presentó el Ing. Alfonso Mauricio Elizondo Ramírez en la conferencia “Diálogo con Ingenieros” del Colegio de Ingenieros Civiles de México A.C., el día 10 de julio de 2023.

ANTECEDENTE El Foro inició con la conferencia magistral dictada por el Ing. Óscar de Buen Richkarday, sobre “Dinámica demográfica y económica y su impacto en la infraestructura del transporte”. Posteriormente hubo cinco sesiones, como se muestra en la LÁMINA 1.

Conferencia magistral: Ing. Óscar de Buen Richkarday, “Dinámica demográfica y económica y su impacto en la infraestructura del transporte”.

1. Sesión de carreteras 2. Sesión de ferrocarriles 3. Sesión de puertos 4. Sesión de aeropuertos 5. Sesión de movilidad urbana Panel de integración del transporte en México LÁMINA 1. Relación de sesiones.

A continuación se presenta la Relatoría de la sesión de carreteras: En la sesión de carreteras participaron cuatro ponentes: Ing. Ricardo Erazo García Cano, que habló sobre el Diagnóstico de la infraestructura carretera; Ing. Luis E Montañez Cartaxo, que trató el tema de Sostenibilidad; Ing. Juan Manuel Mares Reyes, que planteó la Seguridad vial y la Ing. Gabriela Santín Martínez, quien habló sobre los Retos futuros. Fueron moderados por el Ing. Héctor Lases Mina. En su conferencia el Ing. Elizondo narró sucintamente los aspectos técnicos, económicos, sociales, de seguridad vial y ecológicos presentados por dichos ponentes, utilizando diapositivas presentadas por ellos, como se resume a continuación.

DEFINICIÓN DE “SOSTENIBILIDAD” Y “DESARROLLO SUSTENTABLE” La sostenibilidad es el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras, lo que garantiza el equilibrio entre el crecimiento económico, el cuidado del medioambiente y el bienestar social.

86 33

“El desarrollo sustentable es el proceso variable mediante criterios e indicadores de carácter ambiental, económico y social, que tiende a mejorar la calidad de vida y la productividad de las personas, que se funda en medidas apropiadas de preservación del equilibrio ecológico, protección del ambiente y aprovechamiento de recursos naturales, de manera que no se comprometa la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras”. (LGEEPA)

DIAGNÓSTICO DE LA RED CARRETERA NACIONAL Extensión En la LÁMINA 2 se muestra la extensión de la red carretera nacional y sus subdivisiones, que en total tiene una longitud de 401,366 km. La red federal tiene una longitud de 51,428 km, por la cual circula el mayor número de vehículos de carga y de pasajeros del país.

En cuanto al crecimiento, entre 2019 y 2022, de solamente el 1 % de la red, surge la pregunta: ¿necesitamos más longitud?, ¿cuántos kilómetros más?

86 34

Nivel de Servicio En cuanto al nivel de servicio de la red federal asociado al nivel de saturación, se ha dividido en seis partes, de las letras A a la F. Las letras A y B denotan un nivel que va de muy bueno a bueno; C y D representan un nivel regular, mientras E y F un nivel malo y muy malo. En la LÁMINA 3 se observa que 7,797 km están en los niveles E y F, que representan el 14.8 % de la longitud de la red federal, y se encuentran en la región centro del país.

Estos tramos pueden estar en buenas condiciones en cuanto al pavimento, pueden tener un buen sistema de Red carretera nacional

2021

Total Pavimentado Dos carriles Cuatro o más carriles Revestimiento Terracerías Brechas mejoradas

401,366 176,599 161,151 15,447 130,643 35,859 58,266

drenaje, pero los vehículos ya no caben y no es posible ampliar las carreteras; quizá tenga que construirse un segundo piso en algunas de ellas, o derivar el tránsito a otras carreteras nuevas o a otros modos de transporte.

En cualquier caso, hay que actuar.

Inversión en carreteras En la parte superior de la LÁMINA 4 puede verse que la inversión pública y privada ha sufrido una disminución del 60 % entre 2019 y 2022, con una inversión acumulada de 143 mil millones de pesos. El impacto ha sido muy fuerte en la conservación de las carreteras, principalmente, y en su construcción. La conservación demanda más del doble del presupuesto que últimamente se le ha asignado. Estamos perdiendo el gran tesoro patrimonial que tiene México en sus carreteras; en la medida en que más tiempo pase, le va a costar mucho más al país rescatarlas. Estas políticas de inversión no son las adecuadas, no podemos abandonar lo que ya tenemos, hay que invertir en conservar nuestro patrimonio, y no solo conservarlo sino también hay que mejorarlo y hacerlo crecer.

Las arterias de nuestro país, que son los ejes de transporte, no se han concluido, hay tramos que tienen cuatro carriles, que de repente se convierten en dos carriles con o sin acotamientos; ello genera fuertes problemas porque hay vehículos que circulan por las carreteras de cuatro o de dos carriles con amplios acotamientos, que no deben circular por tramos más angostos y, sin embargo, están obligados a hacerlo, por lo que tienen que gestionar permisos especiales, ya que no cuentan con otra opción.

Red carretera federal 51,428.4 km

LÁMINA 2. Extensión de la red carretera nacional.

VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

De cuota 10,912.3 km Estatal 117,134.4 km

Red carretera nacional 401, 366 km

Red alimentadora 130,493.8 km

SCT 1,183.8 km Otros 12,175.6 km

+1 % La red carretera se ha extendido tan sólo 1 % de 2019 a 2022, pasando de 397,313 a 401,366 km

Libres 40,516.1 km

Estatal 144,526.4 km Red rural 161,178.5 km

SCT 3,545.4 km

Brechas 58,265.7 km

Otros 13,106.7 km

1.464 mm

nivel de servicios

CyD 38 % AyB 47 % EyF 15 %

A

47 %

{ B

38 %

{ D

15 %

{ F

C E

TOTAL

red libre longitud (km) % 8,304.160 9,964.527 10,749.807 7,432.427 5,801.839 1,109.090 43,361.850

19.15 22.98 24.79 17.14 13.38 2.56 100.00

red cuota longitud (km) % 3,073.886 3,563.488 1,326.817 471.370 662.658 223.200 9,321.419

ambas redes longitud (km) %

32.96 38.23 14.23 5.06 7.11 2.39 100.00

11,378.046 13,528.015 12,076.624 7,903.797 6,464.497 1,332.290 52,683,269

21.60 25.68 22.92 15.00 12.27 2.53 100.00

Estos 7,800 km requieren atención en un muy corto plazo, pues en ellos los costos finalizados de viaje, que son básicamente los costos de operación y tiempos de recorrido, generan la necesidad impostergable de ampliar o derivar los usuarios a rutas o modos alternos cuando la modernización ya no es posible por temas ambientales, sociales, de la propia topografía o condiciones del terreno.

La región centro es donde se localiza el mayor número de tramos con niveles de servicio E y F

LÁMINA 3. Nivel de servicio asociado a los niveles de saturación en la red federal.

Precios

-60 % La inversión pública y privada en carreteras presenta una caída de hasta 60% entre 2019 y 2022.

Inversión anual (millones de pesos)

Corrientes Pública Privada Constantes Pública Privada

2019

2020

2021

2022

49,102.4 44,639.4 4,463.0 47,313.3 43,012.9 4,300.4

37,976.6 32,651.7 5,324.9 35,313.4 30,361.9 4,951.5

46,934.4 40,877.0 6,057.4 41,248.2 35,924.6 5,323.5

23,685.7 17,457.7 6,228.0 19,247.3 14,186.3 5,061.0

corrientes constantes

Inversión pública y privada en infraestructura carretera Serie anual de 2016 a 2022 (miles de millones de pesos) 77.9

143,000 MDP

69.8

48.3 46.1

La inversión acumulada en 2019-2022 es de 143 mil millones de pesos.

52.3 52.3

49.1 47.3

38.0 35.3

46.9 41.2

23.7 19.2

-59.4

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

LÁMINA 4. Política pública de inversión en la infraestructura carretera.

Hay que complementar los ejes de transporte; además, hay que tener un nuevo enfoque para dar prioridad a aquellos tramos que más lo ameriten desde el punto de vista comercial e industrial. Para ello se requiere planeación y ese es el principal reto que enfrentamos.

Como puede verse en la LÁMINA 5, la inversión en transporte en México es del 0.15 % del PIB, siendo que China, por ejemplo, le dedica más del 4 % de su PIB. Estados Unidos destina al transporte el 0.47 % del PIB.

Chile le designa el 0.18 %, siendo su territorio mucho menor que el mexicano.

RETOS A 20 Y 30 AÑOS A continuación se enlistan los retos que se enfrentan a lapsos de 20 y 30 años.

A 20 años — Incorporar los criterios de sostenibilidad ambiental, social y financiera, en los programas carreteros.

86 35

— Incrementar el porcentaje de la red en nivel de servicio A y B hasta 62 %, lo que significa atender problemas de capacidad en los 7,800 km que hoy operan en niveles E y F. — Atención de trabajos de reconstrucción en 8,500 km de la red federal que actualmente se encuentran en estado malo o deficiente, a fin de tener toda la red federal (51,428 km, incluyendo libres y de cuota) en estado bueno o regular.

— Migración del sistema de corredores carreteros al de corredores económicos atendiendo la dinámica de desarrollo regional, poblacional y económico.

— Reconfiguración del sistema para la inversión en la infraestructura carretera, agregando nuevos elementos y esquemas.

0.15 %

teras equivale

La inversión en carreteras equivale al 0.15 % del PIB Las inversiones en carreteras han disminuido más allá de los umbrales críticos para algunos programas, como el de Conservación de Carreteras.

rreteras han de los umbrales programas, como 86 e Carreteras.

36

— Replanteamiento de organismos públicos de operación de autopistas para desarrollar mayores capacidades como concesionarios y desarrolladores de infraestructura.

— Establecimiento de un nuevo mecanismo de financiamiento para la conservación de carreteras, que es un sistema complementario de los que se han estado aplicando (PEF, APP).

— Desarrollar un programa complementario para equipamiento tecnológico y transformador de los corredores económicos terrestres.

— Alcanzar niveles de inversión equivalentes por lo menos al 1 % del PIB en carreteras.

Estados Unidos 0.47 España 0.33 México 0.15 Israel 0.65 Alemania 0.46 Francia 0.41 China 4.18 Chile 0.18 Bélgica 0.26 Australia 1.01

25,000

0.5

1

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 Fuente: Indicators, OECD DATA 2021

15.830

10,000

16.398

15,000

16.354

19.885

20,000

0

5,000 0

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

LÁMINA 5. Inversión en carreteras.

A 30 años — Incorporar al indicador de nivel de servicio los elementos complementarios de seguridad, accesibilidad, conectividad y servicios al usuario, a fin de integrar los avances tecnológicos y requerimientos de capacidades logísticas en los tramos carreteros.

— Lograr el 80/20 en porcentaje de longitud con nivel de servicio A y B respecto a nivel C y D. — Lograr el 100 % de la red federal en estado bueno o regular y eliminación total de puntos de conflicto relacionados con mejoras al camino.

— Formar mecanismos de fondeo especializado en infraestructura carretera con participación en VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

el mercado de valores y sustitución del Fondo Nacional de Infraestructura.

— Desarrollar un nuevo mecanismo de coparticipación pública y privada y posiblemente de administración de concesiones del sector carretero y transporte.

SOSTENIBILIDAD El transporte impacta en México con el 25.1 % del bióxido de carbono, y de ese porcentaje el 26.4 % corresponde al autotransporte federal. Para reducir este impacto se requieren nuevos materiales, que

deben siempre probarse en tramos especiales; requerimos nuevos procedimientos constructivos y utilizar la tecnología digital para controlar mejor el tránsito carretero. También la contaminación acústica impacta el medio ambiente de diversas maneras, sobre todo en la fauna.

PROBLEMÁTICA SOCIAL Los promotores de un proyecto, los ingenieros proyectistas, los ambientalistas, los sociólogos y otros actores deben actuar en conjunto y deliberar en cuanto a beneficios y daños; tomar decisiones que satisfagan los diversos factores. Hay que hacer consultas públicas y para ello existen guías y bibliografía (LÁMINA 6).

86 37 LÁMINA 6. Guías y bibliografía de referencia.

CARGA Y PASAJEROS

Legislación

Accidentabilidad En la LÁMINA 7 se muestra el porcentaje de la población que se mueve en autotransporte. Arriba, a la derecha, puede observarse el crecimiento poblacional en México. Mientras más crece la población se requieren más alimentos, productos y servicios, y todo eso hay que transportarlo.

Abajo, a la izquierda, se muestra el número de siniestros, de lesionados y de fallecidos. Abajo, a la derecha, se puede ver un pronóstico de la accidentabilidad. Lo anterior adquiere más relevancia si se considera que para el año 2030 habrá un parque estimado de 90 millones de vehículos.

El 17 de mayo de 2022 se publicó la Ley General de Movilidad y Seguridad Vial, que entre otros conceptos expresa que “es de orden público e interés social y de observancia general en todo el territorio nacional… y tiene por objeto establecer las bases y principios para garantizar el derecho a la movilidad en condiciones de seguridad vial, accesibilidad y eficiencia, sostenibilidad, calidad, inclusión e igualdad”.

Esta ley da pie a la Estrategia Nacional de Movilidad y Seguridad Vial, que establecerá las líneas de acción de todos los participantes en la estrategia.

Próximamente se publicará.

Colisiones En la LÁMINA 8 se pueden ver los siniestros de tránsito en 2021 y la naturaleza de las colisiones; en la parte inferior, las causas principales.

Visión Cero El plan mundial del Decenio de Acción para la Seguridad Vial 2021-2030 establece un enfoque de sistema seguro que contempla, entre otros conceptos, el transporte

ENFOQUE DE SISTEMA SEGURO

548.2 128.4 287.5 0.8

autotransporte ferrocarril marítimo aéreo

58,000

%

%

56.8 13.3 29.8 0.1

3,674 41 9 107

95.9 1.1 0.2 2.8

965

TOTAL

34.9

25.8

% en

n

urba

48.2

1960

15,000

81.2

126

112.3

97.5

66.8

1970

1980

1990

12,000 10,500

34,000

2000

2010

2020

Proyecciones para el año 2030 Población: 138,070,271 habitantes Tasa de crecimiento anual: 0.62 % Parque vehicular: 90 millones

víctimas fatales

13,500

42,000

personas lesionadas

9,000 7,500

personas lesionadas

6,000

18,000 10,000

ción

obla La p

só d a pa

a7 1950

3,831

Decenio de Acción por la Seguridad Vial 2011-2020

50,000

26,000

e 43

1950

siniestros de tránsito

20

n 20

9%e

millones de pasajeros transportados

millones de habitantes

millones de toneladas transportadas

4,500

siniestros de tránsito

3,000

víctimas fatales

2,000

1,500 2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018

2020

2022

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

LÁMINA 7. Carga y pasajeros transportados, crecimiento de la población y Decenios de Acción por la Seguridad Vial.

86 38

siniestros de tránsito

personas lesionadas

víctimas fatales

dos carriles 6,111 40 %

3,845

1,619

1. salida del camino 2. colisión lateral 3. colisión con usuario vulnerable

cuatro carriles 7,869 52 %

3,965

1,468

1. salida del camino 2. colisión contra objeto fijo 3. colisión por alcance

seis carriles 1,040 8%

407

3,48

1. colisión por alcance 2. colisión contra objeto fijo 3. colisión con usuario vulnerable

15,020 siniestros de tránsito 2021

colisiones principales

causas

velocidad

distractores

fatiga

alcohol-drogas

LÁMINA 8. Colisiones de tránsito en 2021.

multimodal y de planificación del uso de la tierra. Por ejemplo, que la carretera no debe pasar por poblaciones, sino por libramientos. También, que la infraestructura vial sea segura, que proteja a los usuarios con diversas medidas para evitar accidentes, o reducir la gravedad de sus consecuencias; por ejemplo, los amortiguadores de impacto. Cada vez los vehículos tienen que ser más seguros, mejorando su diseño y sus dispositivos. Debe existir respuesta pronta de atención de los lesionados en un accidente. En la LÁMINA 9 se presentan cuatro consideraciones muy importantes de este enfoque, mismas que siempre deben tenerse presentes.

En México se cuenta con el Manual de Auditoría Vial editado por la Dirección General de Servicios Técnicos de la SICT; también se aplica el IRAP (International VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

Road Assessment Programme), que es un sistema de evaluación de las vialidades con visión de seguridad vial; se califican las carreteras de acuerdo a sus sistemas de seguridad; se hacen recorridos y grabaciones de videos.

Las acciones — Asegurar y garantizar la utilización efectiva de los recursos necesarios.

— Repartir apropiadamente las tareas y las responsabilidades.

— Generar información oportuna y confiable para la toma de decisiones (datos de accidentes, estadísticas, investigaciones, etc.).

— Establecer objetivos medibles y cuantificables relativos a la disminución del número de víctimas fatales.

stru

ctu

ra

Las personas somos falibles

ura s eg

T pla rans nif p ic

Infra e

l via

al y mod ulti o de tierra m s te u or ción a

enfoque sistema seguro

Vehículo s

Responsabilidad compartida

seg u

ros

después esta entes spu s accid e R e lo d

El cuerpo humano es frágil

Fortalecimiento conjunto para multiplicar efectos

LÁMINA 9. Enfoque de sistema seguro. Visión cero.

— Implementar programas de concientización para la seguridad vial.

— Ubicar las carreteras, las zonas residenciales, los lugares de trabajo y las industrias de modo que se minimicen tanto el volumen del tránsito como las distancias recorridas.

— Crear una red vial que diferencie las vías de acceso y las vías de paso.

— Establecer una jerarquía de vías que consiga segregar el tránsito de acuerdo con sus diferentes características y necesidades.

— Diseñar vialidades de modo que cuenten con el más alto nivel de seguridad (carreteras perdonadoras).

— Proporcionar un sistema de tránsito sencillo y comprensible por todos los usuarios de las vías.

— Realizar auditorías de seguridad vial.

— Cambiar el modo principal de transporte en los desplazamientos de una determinada longitud.

— Implementar medidas que pueden influir en la demanda de transporte público.

En la etapa de proyecto — Aplicar criterios de diseño con un enfoque de carreteras perdonadoras.

— Separar flujos peatonales, ciclistas y vehiculares considerando la jerarquía de movilidad.

— Evitar geometrías con cambios bruscos del alineamiento horizontal y vertical.

— Asegurar niveles de servicio satisfactorios, que reduzcan los costos de operación vehicular.

— Cumplir estándares de diseño para atender la demanda: volumen de tránsito, velocidad y vehículo de diseño.

— Proporcionar una “zona despejada” libre de peligros laterales y con buena visibilidad.

— Contemplar el desarrollo de la carretera y de la calle, previendo los espacios necesarios.

En la etapa de construcción y conservación Establecer un plan de manejo de tránsito temporal, vehicular y peatonal para su gestión y manejo en la zona de obra, que debe ser: — Visible para atraer la atención de los usuarios, incitándolos para actuar de manera segura.

— Claro, con mensajes e instrucciones que han de ser sencillos y precisos.

— Creíble con instrucciones congruentes con las condiciones de la vía.

Todo ello conforme con la NOM-086-SCT2-2021, Señalamiento y dispositivos de protección en zonas de obras viales.

En la etapa de operación — Modificar el comportamiento de usuarios de vías mediante medidas para el control y regulación del tránsito (control de accesos, señalamiento restrictivo, sistemas para el control de velocidad).

— Recolectar y analizar datos sobre los siniestros de tránsito, así como otros datos, empezando por las carreteras de alto riesgo, para corregir deficiencias en la infraestructura.

— Implementar proyectos piloto o nuevas tecnologías (nuevos materiales, sistemas inteligentes de transporte y dispositivos de seguridad).

86 39

— Realizar auditorías de seguridad vial para comprobar de forma pormenorizada las condiciones de seguridad de las carreteras, a fin de asegurar que cuenten con las condiciones óptimas de seguridad para todos sus usuarios.

86 40

Los retos — Disponer de los recursos materiales y humanos suficientes.

— Adecuar la legislación vigente para permitir la utilización de sistemas inteligentes de transporte con el propósito de obtener y difundir automáticamente información útil para los usuarios durante su viaje.

— Gestionar y controlar eficazmente el tránsito, con la capacidad para sancionar a los conductores que cometan infracciones (control de velocidad, peso y dimensiones de los vehículos).

— Avanzar en la incorporación de nuevas tecnologías para el proyecto, construcción, conservación y operación.

— Elaborar planes y programas de desarrollo de infraestructura ferroviaria y multimodal.

— Disponer de datos de siniestros viales de manera confiable y oportuna.

Retos futuros Hacia la descarbonización de las carreteras: — Lograr para el año 2050 reducir a cero las emisiones globales netas con el fin de evitar peores efectos del cambio climático.

— Acuerdo de París de 2015, los países se comprometieron a reducir sus emisiones de efecto invernadero para limitar el calentamiento global a no más de 2 grados centígrados y hacer lo posible para mantenerlo por debajo de los 1.5 grados.

— Globalmente, en 2019 el sector de transporte representó: » Alrededor del 15 % de las emisiones totales de CO2. » El 74 % de las emisiones totales del transporte corresponden a la carretera.

— En México, en 2019, el sector transporte representó el 22 % de emisiones de CO2.

— La actividad de la industria, como la demanda de materiales y los equipos de construcción, tienen una huella de carbono sustancial, por lo que los desarrolladores son quienes pueden generar un impacto significativo hacia la reducción de las emisiones.

VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

— Los usuarios se interesan en reducir sus emisiones, a través del uso de vehículos de energía alterna como eléctricos o híbridos.

— Los inversionistas con creciente interés de un perfil sostenible en sus inversiones.

— Los gobiernos que cada vez más incrementan sus esfuerzos e inversiones para fomentar la descarbonización.

Retos futuros Algunas acciones que ya se están implementando.

1. Iniciativas que potencian la economía circular mediante el uso de materiales con menos impacto ambiental: — Aprovechamiento de los residuos u otros elementos de la gestión de las carreteras.

— Pavimentos con materiales reciclados.

— Recuperación del agua.

— Separación de residuos.

— Medidas de conservación de la biodiversidad.

— Plataformas digitales que permitan encontrar nuevas opciones de reutilización de alto valor para materiales o residuos.

2. Infraestructura resiliente al cambio climático y el consiguiente aumento de los desastres naturales.

— Medidas de adaptación estructural en donde la nueva infraestructura sea capaz de resistir un entorno más complejo.

— Medidas de adaptación de gestión que representa el monitoreo continuo avanzado, que impulsen las operaciones de mantenimiento.

3. Eficiencia energética y generación renovable en la operación de las carreteras.

— Los requerimientos de energía pueden reducirse en un 20 a 30 %, a partir de la sustitución de iluminación por tecnología LED. — La generación distribuida a través de la implementación de sistemas fotovoltaicos es una solución para la autoproducción de energía limpia.

4. Facilitando la movilidad sostenible.

— La migración de flotas relacionada con la operación de vehículos menos contaminantes.

— La implementación de infraestructura necesaria para facilitar la movilidad sostenible, tal como la instalación de estaciones de carga eléctrica e hidrógeno.

5. Modelos tarifarios alternativos que promuevan la movilidad sostenible.

— La medición remota de las emisiones del tráfico y la analítica avanzada con la inteligencia artificial que permitan optimizar la gestión del tráfico y la calidad de aire.

— Sistema de tarificación variable en función del uso y el impacto ambiental externos que produce cada vehículo y según la tasa de emisiones por pasajeros.

CONCLUSIONES — La red carretera que se ha descrito a partir de los indicadores presentados “es lo que tenemos”, con sus capacidades y deficiencias, que reconocemos como oportunidades de mejora.

— Los resultados de la política pública de inversión en infraestructura han derivado en un crítico estancamiento de algunos programas como la conservación de carreteras, lo que induce requerimientos presupuestales que obligarán en los próximos años a buscar fuentes alternas y novedosos esquemas de financiamiento.

— Se visualizan temas de adaptación tecnológica y complementación de los servicios que se prestan en los tramos carreteros, a fin de aprovechar las tendencias de desarrollo poblacional y económico, y detonar la consolidación de los corredores económicos.

— Para los siguientes años habrá que considerar ampliamente las estrategias que transfieran a los usuarios del autotransporte a otros modos, dado que las acciones de modernización y expansión de la red carretera parecen finitas y en algunos casos ya no se tiene para donde ampliar su capacidad, salvo con la tecnología o con la transferencia de usuarios a otros modos.

— El conocimiento de los impactos ambientales, sociales, económicos de un proyecto carretero permite ejercer acciones de mitigación para que la obra sea sostenible. Estas medidas harán que no se comprometa la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras.

— Las partes que intervienen en la formulación de un proyecto, tales como los promotores, proyectistas, científicos sociales y del ambiente, partes interesadas y afectadas, han de deliberar para analizar

las implicaciones del proyecto a fin de que todas esas variables sean suficientemente satisfechas.

— La evaluación de los indicadores sociales, ambientales y económicos tiene que efectuarse antes de formular el proyecto, mediante consultas con los representantes de las comunidades que pudieran ser afectadas.

— Para disminuir el número de muertes por causa de colisiones viales hay que proceder conforme a la Visión Cero y mitigar la ocurrencia de los accidentes. El Segundo Decenio de la Seguridad Vial compromete reducir al 50 % el número de muertos y heridos graves. Para ello es necesario actuar con urgencia.

— De La Ley General de Movilidad y Seguridad Vial se desprende la Estrategia Nacional de Movilidad y Seguridad Vial que próximamente será emitida y que establece las líneas de acción a seguir por los actores del sistema. La seguridad vial forma parte del objetivo once de la agenda 2030 para el desarrollo sostenible, de la ONU. — Los desarrolladores y operadores de infraestructura tienen una posición única en la industria del transporte y pueden facilitar un cambio significativo con relación al gran impacto hacia la reducción de las emisiones.

— La implementación efectiva de las iniciativas de descarbonización requiere la colaboración del sector público y privado, tornándose relevantes los incentivos que se puedan ofrecer desde la estructuración de los contratos.

— Las transacciones vinculadas a compromisos de sostenibilidad ayudarán a los desarrolladores y operadores a conseguir objetivos de financiación al tiempo que continúan su actuación en materia de seguridad ecológica y social.

Ha sido tradición que el Colegio de Ingenieros Civiles de México proponga a las futuras autoridades diversas líneas de acción. Hay que decirles cuáles creemos que son las políticas públicas que se deben seguir para preservar en buen estado nuestro patrimonio carretero; insistir sobre la importancia de que se apliquen labores de conservación y mantenimiento de la Infraestructura Nacional del Transporte.

86 41

TRANSICIÓN ENERGÉTICA Y CARRETERAS ELECTRIFICADAS ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte. Presidente de la PIARC en el periodo 2013-2016.

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La lucha contra el cambio climático se ha convertido en una prioridad mundial. Uno de sus principales objetivos consiste en abatir la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) para mitigar la progresión del calentamiento global. Entre las acciones emprendidas para ello, sustituir los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables y limpias que reduzcan drásticamente las emisiones de gases contaminantes de todo tipo resulta esencial.

A pesar de los avances logrados durante los últimos años, todavía es mucho lo que queda por delante. Los sectores industrial y residencial han conseguido abatir sus emisiones de CO2 en forma importante, pero ello no ha sucedido todavía en el sector transporte, debido principalmente a que los combustibles derivados del petróleo cubren el 95 % de la energía demandada en el sector.

En 2019, el sector transporte fue responsable del 22 % de las emisiones globales de CO2. Este porcentaje se redujo durante la pandemia, pero a partir de 2022 ha vuelto a aumentar y se calcula que al ritmo actual en 2032 el sector transporte será el segundo emisor global de CO2 después de la industria. Del total de emisiones del sector, el transporte de pasajeros aporta el 58 % y el de carga 42 %. A nivel modal el transporte carretero, con el 77 % del total, es de lejos el mayor emisor de CO2.

Para reducir estas cifras se requiere una respuesta de carácter sistémico que comprenda (1) la reducción en el uso del transporte mediante acciones como cambios de uso del suelo, teleconferencias y reordenamiento urbano (Avoid); (2) la transferencia hacia modos de transporte menos o no contaminantes, como la bicicleta, los recorridos a pie o el transporte eléctrico (Shift); Shift); y (3) la incorporación de nuevas Shift VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

tecnologías como la electrificación, las baterías y los biocombustibles (Improve).

Los avances del sector en esta materia han sido lentos, por lo que durante las próximas décadas se requerirá un esfuerzo descomunal para descarbonizar al transporte carretero y a la vez transformarlo en un sistema más accesible, equitativo, seguro, sustentable y resiliente. Por ejemplo, para contribuir a lograr la meta de mantener la elevación de la temperatura mundial promedio en 1.5 grados centígrados planteada en los Acuerdos de París de 2015, las emisiones de CO2 del transporte en 2050 deberán abatirse en 59 % respecto a las de 2020.

La urgencia de instrumentar acciones concretas para reducir la emisión de gases contaminantes en el transporte carretero ha llevado a emprender diversos esfuerzos para lograr la transición energética en el sector. Sus principales ejes son el uso de combustibles limpios como el etanol, el biodiesel, los combustibles sintéticos y el hidrógeno, así como la electrificación del transporte por carretera. En el caso de esta última, los principales esfuerzos se concentran en el desarrollo de baterías con mayor capacidad de almacenamiento de energía eléctrica, en la instalación de estaciones de recarga de baterías a lo largo de las redes carreteras y en la reducción de los tiempos necesarios para efectuar la recarga de las baterías.

Para facilitar la transición hacia el transporte carretero electrificado, en diversos países se están explorando opciones para la operación de carreteras eléctricas, que son vías capaces de suministrar electricidad a los vehículos durante sus recorridos, lo que les permite no utilizar e incluso recargar su batería durante el recorrido y así aumentar la autonomía de su operación fuera de la red electrificada.

Las principales soluciones para desarrollar carreteras electrificadas viables son los sistemas de recarga inductiva inalámbrica y los que suministran electricidad por contacto. En los primeros, los vehículos eléctricos que circulan sobre pavimentos que cuentan con cables de cobre justo debajo de su superficie reciben energía que los propulsa o se almacena en sus baterías. Por su parte, en los segundos la energía se transfiere por contacto con el vehículo y pueden ser de varios tipos: catenaria, contacto lateral o contacto a través de un riel “ahogado” en el pavimento.

Todos estos sistemas están en proceso de desarrollo en Europa y Norteamérica, donde se han puesto en marcha proyectos piloto para evaluar tecnologías, sistemas y procedimientos que permitan la eventual operación de tramos electrificados en las redes carreteras existentes. Algunos temas puntuales bajo estudio en estos proyectos son los siguientes: » Desempeño de la tecnología. » Estandarización. » Análisis de costos de inversión, operación y mantenimiento. » Impactos de las carreteras electrificadas sobre el medio ambiente, la red carretera y el sistema eléctrico. » Repercusiones sobre el mantenimiento vial. » Interoperabilidad de sistemas de gran escala.

Por ejemplo, en Suecia está en marcha la demostración de un tramo carretero electrificado de 1.6 kilómetros de longitud entre la ciudad y el aeropuerto de Visby.

En Noruega está próxima a iniciarse la demostración de una línea de metrobús electrificado en la ciudad de Trondheim. En ambos casos, vías equipadas con cables de cobre transmiten la energía a los vehículos eléctricos

que circulan por ellas mediante inducción inalámbrica.

De resultar exitosas, ambas demostraciones detonarán proyectos comerciales para acelerar la transición hacia la electrificación del transporte.

En México, la Estrategia Nacional de Movilidad Eléctrica (ENME), todavía no publicada, ha identificado que para 2030 la movilidad eléctrica tiene potencial para reducir las emisiones nacionales de gases de efecto invernadero en 5 millones de toneladas equivalentes de CO2, por lo que plantea impulsarla sobre todo en el transporte público, el transporte de carga y los vehículos ligeros a través de acciones de infraestructura, investigación, capacitación e incentivos para acelerar la electrificación de la flota vehicular.

La estrategia incluye algunas propuestas para electrificar los principales corredores de la red carretera, por lo que será importante dar seguimiento a los avances tecnológicos y las experiencias prácticas que realicen otros países para evaluar su adaptación a las condiciones de México y aprovecharlas como instrumentos útiles para electrificar el transporte carretero, sobre todo de carga, y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en el transporte nacional.

Para mayor información, consultar: SLOCAT Transport, Climate and Sustainability Global Status Report, 3rd Edition.

PIARC Task Force 2.2 Final Report. Electric Road Systems: A Route to Net Zero

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XXVII CONGRESO MUNDIAL DE LA CARRETERA DE PIARC JUNTOS DE NUEVO EN LA CARRETERA

SALVADOR FERNÁNDEZ AYALA

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La Asociación Mundial de la Carretera, PIARC, a cargo de su actual presidente, Nazir Alli, celebró del 2 al 6 de octubre pasado, en colaboración con la Asociación Checa de la Carretera y la Asociación Eslovaca de la Carretera, su vigésimo séptimo Congreso Mundial de la Carretera, con sede en la bella ciudad de Praga, capital de República Checa.

El Congreso se celebra cada cuatro años, y la sede se define por votación de los miembros del consejo de PIARC. En esta ocasión fue elegida la ciudad de Vancouver, Canadá, como sede del vigésimo octavo congreso.

La participación de la delegación de México destacó tanto por su asistencia a los eventos técnicos, como por la instalación del Pabellón Nacional, donde se exhibieron los avances de nuestro país en materia de infraestructura carretera y las obras más importantes que ejecuta el gobierno de México en lo material.

Nuestra asociación, que constituye el Comité Nacional de PIARC en México, participó muy activamente, pues interactuó con un gran número de visitantes, que quedaron gratamente impresionados por la calidez y el ambiente de camaradería.

La Delegación estuvo integrada principalmente por el Dr. Alberto Mendoza Díaz, además de integrantes

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de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC Nacional y empresas del sector, quienes apoyaron y participaron con entusiasmo en las actividades del congreso.

También asistieron, entre otros, los siguientes ingenieros de nuestro gremio: Roberto Aguerrebere Salido y Héctor Bonilla Cuevas, designados miembros honorarios de PIARC; Clemente Poon Hung, representante de los comités nacionales de PIARC, quien coordinó la sesión de comités nacionales; Salvador Fernández Ayala, presidente nacional de nuestro gremio y representante del Comité Nacional de México en la sesión de comités; Óscar de Buen Richkarday, presidente honorario de PIARC; José Alfonso Balbuena Cruz, premiado por el mejor artículo técnico de caminos rurales y expositor en sesiones técnicas; Jorge Ignacio Monforte Alarcón, consejero técnico del Tema Estratégico 1 – Administración de carreteras de PIARC; Carlos Santillán Doherty, Víctor M. Cincire Romero, Mauricio Centeno Ortiz, Juan Fernando Mendoza Sánchez, Luz Gradilla, Elsa Morales, Emilio Abarca Pérez, Carlos Daniel Martner-Peyrelongue, Miguel Anaya Díaz, Bosco Martí y Ángel Trinidad Martínez Arboleya, expositores en sesiones técnicas, en talleres o en eventos paralelos.

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EN RUTA HACIA NUESTRO 50 ANIVERSARIO.

UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS.

1986-1988

SÉPTIMA MESA DIRECTIVA Alfredo Bonnín Arrieta Presidente Miguel Ángel Nava Uriza Federico Dovalí Ramos Romualdo Ruiz Castro Vicepresidentes Francisco A. Beltrán Ilizaliturri Secretario Ismael Norzagaray Leal Prosecretario

Vocales Bulmaro Cabrera Ruiz Carlos J. Orozco y Orozco Trinidad Antonio Prado Valencia Octavio Romero Murillo Ismael Sánchez Mora Rodolfo Téllez Gutiérrez Abelardo Jiménez Amador José Humberto Cortés Loyo José Antonio González Domínguez

Mariano Carreón Girón Tesorero Ignacio Yañez Cruz Subtesorero

Vocales Manuel Zárate Aquino Ricardo Olivera Bustamante Octavio Romero Murillo José Antonio Lozano Domínguez José Gabriel Casillas Romahn Rubén Valenti Fuentes Fernando Avilés González Armando Sortibrán Cornejo Gilberto Sánchez Ángeles

Ignacio Yáñez Cruz Tesorero José Luis Bonilla Obregón Subtesorero

Vocales Luis Gómez Rábago Agustín Salazar Trujillo Dantón Villegas Borunda Manuel E. Gómez Parra Javier Esteban Herrera Lozano Emmanuel Alcérreca Colunga José Antonio Lozano Domínguez Enrique Lavín Higueras Carlos Álvarez Guillén

Fernando H. Barrera López Tesorero Guillermo Villegas Arnava Subtesorero

1988-1990

OCTAVA MESA DIRECTIVA

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Cédric Iván Escalante Sauri Presidente Carlos J. Orozco y Orozco Francisco Fernando Rodarte Lazo Pedro Chavelas Cortés Vicepresidentes Arturo M. Monforte Ocampo Secretario Bulmaro Cabrera Ruiz Prosecretario

1990-1992

NOVENA MESA DIRECTIVA Juan Manuel Orozco y Orozco Presidente Eduardo J. Barousse Moreno Ricardo Olivera Bustamante Rodolfo Zueck Rodríguez Vicepresidente Amílcar Galindo Solórzano Secretario Javier Antonio Piñera Blanco Prosecretario

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1987. Daniel Díaz Díaz, Secretario de Comunicaciones y Transportes y Alfredo Bonnin Arrieta, presidente de la AMIVTAC.

1991. Inauguración de las oficinas de la AMIVTAC ubicadas en el Colegio de Ingenieros Civiles de México.

AMIVTAC

MÉXICO

1987. Se establecieron los Premios Nacionales AMIVTAC, “Ing. Mariano García Sela”, “Ing. Juan B. Puig de la Parra” e “Ing. José Carreño Romaní”.

1988. Se planteó el Sistema Aeroportuario Metropolitano para trasladar la aviación internacional comercial al de Toluca, la de carga a Puebla y la general a Cuernavaca.

1989. Se crea la biblioteca “Juan B. Puig de la Parra” de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres.

1988. Entra en vigor la Ley de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente.

1992. I Conferencia Rodolfo Félix Valdés “Gestión y Financiamiento de Carreteras”.

1989. Inicia operaciones el Programa de Construcción de autopistas concesionadas.

AMIVTAC participa en el XIX Congreso Mundial de Carreteras en Marraquesh, Marruecos y en la I Conferencia Internacional de carreteras y aeropuertos de países en vías de desarrollo en La Habana, Cuba.

1991. Se inaugura el tramo Guadalajara-Colima de 140 km de longitud, integrada por un conjunto de quince puentes. El más impresionante construido en la Barranca de Beltrán con 126 m de altura.

1992. Primera conferencia “Rodolfo Félix Valdés” celebrada durante la Décima Reunión Nacional en la ciudad de Guanajuato.

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BITÁCORA

EVENTOS PASADOS 12 DE SEPTIEMBRE, 2023 CAMBIO MESA DIRECTIVA AMIVTAC-PUEBLA Se llevó a cabo, en las instalaciones del Colegio de Ingenieros Civiles del estado de Puebla, la toma de protesta de la nueva Mesa Directiva. Dio inicio la ceremonia con el informe del delegado saliente, Óscar Ayala Bernal sobre las actividades realizadas durante su gestión en los últimos dos años. Después, el ingeniero Salvador Fernández Ayala, Presidente Nacional de la AMIVTAC, tomó protesta a los nuevos integrantes. El delegado entrante, Manuel Romero Moncada se comprometió a seguir trabajando de manera conjunta con todos los asociados.

18 DE SEPTIEMBRE, 2023 CAMBIO MESA DIRECTIVA AMIVTAC-BAJA CALIFORNIA SUR Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva; la ceremonia estuvo presidida por el ingeniero José Jorge Lopez Urtusuástegui, Vicepresidente de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC Nacional, quien mencionó los logros y metas alcanzadas por el M.I. Manuel de Jesús Anaya Sauceda, delegado saliente.

Para finalizar el acto, tomó protesta a la nueva Mesa Directiva, encabezada por el ingeniero Jorge Mejía Verdugo.

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EVENTOS PRÓXIMOS 14-16 DE NOVIEMBRE 32° CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SOSTENIBILIDAD | PLANEACIÓN | MANTENIMIENTO Sede: CICM, Ciudad de México https://congresocicm.com/ 29-30 DE NOVIEMBRE Y 1 DE DICIEMBRE 5° CONGRESO MEXICANO DE INGENIERÍA DE TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS (AMITOS) Ciudad de México https://www.amitos.org/5-congreso-mexicano-de-ingenieria-de-tuneles-y-obras-subterraneas/ VÍAS TERRESTRES 86 noviembre-diciembre 2023

17-19 DE ABRIL, 2024 VII SEMINARIO INTERNACIONAL DE PUENTES ENLACE AL DESARROLLO Vidanta Nuevo Nayarit, Nayarit