Camino
Ruta terrestre
La autopista federal 73 y su ramal que lleva a Erlangen, en Alemania
Infraestructura
Presa Grand Coulee
Activos e instalaciones
Conceptos
Cuestiones e ideas
Campos de estudio
Ejemplos

Una carretera es una vía de circulación que , en su mayoría, tiene una superficie mejorada para el uso de vehículos (motorizados y no motorizados) y peatones. A diferencia de las calles , cuya función principal es servir como espacios públicos, la función principal de las carreteras es el transporte.

Hay muchos tipos de carreteras , incluidas autopistas , avenidas , carreteras de acceso controlado (autopistas, autopistas y vías rápidas), autopistas de peaje , carreteras interestatales , autopistas , vías públicas y carreteras locales.

Las características principales de las carreteras incluyen carriles , aceras (pavimento), calzadas (vías), medianas , arcenes , arcenes , ciclovías (sendas para bicicletas) y caminos de uso compartido .

Definiciones

Históricamente, muchos caminos eran simplemente rutas reconocibles sin ninguna construcción formal ni mantenimiento alguno. [1]

La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) define una carretera como "una línea de comunicación (vía de circulación) que utiliza una base estabilizada distinta de rieles o pistas de aterrizaje, abierta al tráfico público, principalmente para el uso de vehículos de motor que se mueven sobre sus propias ruedas", que incluye "puentes, túneles, estructuras de soporte, intersecciones, cruces, intercambiadores y carreteras de peaje, pero no carriles para bicicletas". [2]

El glosario de estadísticas de transporte de Eurostat , ITF y UNECE Illustrated define una carretera como "una línea de comunicación (vía de circulación) abierta al tráfico público, principalmente para el uso de vehículos de motor, que utiliza una base estabilizada distinta de raíles o pistas de aterrizaje. [...] Se incluyen las carreteras pavimentadas y otras carreteras con una base estabilizada, por ejemplo, carreteras de grava. Las carreteras también incluyen calles, puentes, túneles, estructuras de soporte, cruces, cruces e intercambiadores. También se incluyen las carreteras de peaje. Se excluyen los carriles exclusivos para bicicletas". [3]

La Convención de Viena sobre la Circulación Vial de 1968 define una carretera como toda la superficie de cualquier vía o calle abierta al tránsito público. [4]

En las zonas urbanas, las carreteras pueden bifurcarse a través de una ciudad o pueblo y recibir el nombre de calles, cumpliendo una doble función como servidumbre de paso y ruta urbana. [5] Las carreteras modernas normalmente están alisadas, pavimentadas o preparadas de otro modo para permitir un viaje fácil . [6]

Australia

La Parte 2, División 1, cláusulas 11 a 13 del Reglamento de la Comisión Nacional de Transporte de 2006 define una carretera en Australia como "un área que está abierta o es utilizada por el público y está desarrollada para, o tiene como uno de sus usos principales, la conducción o el desplazamiento de vehículos motorizados". [7]

Además, define un arcén (un área típica de la carretera fuera de la línea de borde o la acera) y un área relacionada con la carretera que incluye áreas verdes que separan las carreteras, áreas designadas para ciclistas y áreas generalmente accesibles al público para conducir, andar en bicicleta o estacionar vehículos.

Nueva Zelanda

En Nueva Zelanda, la definición de carretera es amplia en el derecho consuetudinario [8], donde la definición legal incluye áreas a las que el público tiene acceso, por derecho o no. [9] Se incluyen playas, estacionamientos y patios de acceso público (incluso si son de propiedad privada), lechos de ríos, arcenes, muelles y puentes. [10] Sin embargo, la definición de carretera para fines de seguro puede restringirse para reducir el riesgo.

Reino Unido

En el Reino Unido, el Código de Carreteras detalla las normas para los "usuarios de la carretera", pero existe cierta ambigüedad entre los términos autopista y carretera . [11] Para los fines de la ley inglesa , Highways Act 1980 , que cubre Inglaterra y Gales pero no Escocia o Irlanda del Norte , carretera es "cualquier longitud de autopista o de cualquier otra carretera a la que el público tenga acceso, e incluye puentes sobre los que pasa una carretera". [12] Esto incluye senderos, caminos de herradura y ciclovías, y también carreteras y caminos de acceso en terrenos privados y muchos estacionamientos. [13] El impuesto especial sobre vehículos , un impuesto sobre el uso de la carretera , se paga sobre algunos vehículos utilizados en la vía pública. [13]

La definición de carretera depende de la definición de autopista; no existe una definición formal de autopista en la Ley pertinente. Una sentencia de 1984 decía que "el terreno sobre el que existe un derecho de paso público se conoce como autopista; y aunque la mayoría de las autopistas se han convertido en carreteras, y la mayoría de las servidumbres de paso existen sobre senderos, la presencia o ausencia de un camino construido no tiene nada que ver con la distinción". [14] [15] Otra visión legal es que, si bien una autopista históricamente incluía senderos , caminos de herradura , caminos de deriva, etc., ahora se puede utilizar para referirse a aquellas vías que permiten el movimiento de vehículos de motor , y el término derechos de paso se puede utilizar para cubrir el uso más amplio. [16]

Estados Unidos

En los Estados Unidos, las leyes distinguen entre caminos públicos , que están abiertos al uso público, [17] y caminos privados , que están controlados de forma privada. [18]

Historia

La Vía Apia , una importante calzada romana
La Autostrada dei Laghi ("Autopista de los Lagos"; hoy partes de la Autostrada A8 y la Autostrada A9 ), la primera autopista de acceso controlado jamás construida en el mundo, [19] [20] en 1925, el año siguiente a su inauguración.

La afirmación de que los primeros caminos fueron los rastros hechos por animales no ha sido aceptada universalmente; en muchos casos los animales no siguen caminos constantes. [1] Algunos creen que algunos caminos se originaron al seguir rastros de animales. [21] [22] El Camino Icknield puede ejemplificar este tipo de origen de caminos, donde humanos y animales seleccionaron la misma línea natural. [23] Hacia el año 10.000 a. C., los viajeros humanos usaban caminos o senderos accidentados. [1]

  • La carretera pavimentada más antigua conocida del mundo fue construida en Egipto en algún momento entre 2600 y 2200 a. C. [24]
  • Se han encontrado caminos de troncos que datan del año 4000 a. C. en Glastonbury , Inglaterra. [1]
  • La Sweet Track , una calzada de madera en Inglaterra, es una de las carreteras de ingeniería más antiguas descubiertas y la vía forestal más antigua descubierta en el norte de Europa. Construida en el invierno de 3807 a. C. o en la primavera de 3806 a. C. (la datación por anillos de los árboles, la dendrocronología , permitió una datación muy precisa). Se afirmó que era la carretera más antigua del mundo [25] [26] hasta el descubrimiento en 2009 de una vía forestal de 6000 años de antigüedad en Plumstead , Londres. [27] [28]
  • En el año 500 a. C., Darío I el Grande inició un extenso sistema de carreteras para el Imperio aqueménida (Persia), que incluía el Camino Real , que era una de las mejores carreteras de su tiempo, [29] conectando Sardis (la ciudad más importante más occidental del imperio) con Susa . El camino siguió en uso después de la época romana. Estos sistemas de carreteras llegaban tan al este como Bactria y la India . [30]
  • En la antigüedad, el transporte por río era mucho más fácil y rápido que el transporte por carretera, [26] especialmente si se considera el costo de la construcción de carreteras y la diferencia de capacidad de transporte entre carros y barcazas fluviales . Un híbrido de transporte por carretera y transporte marítimo que comenzó a usarse alrededor de 1740 es el barco tirado por caballos , en el que el caballo sigue un camino despejado a lo largo de la orilla del río. [31] [32]
  • A partir del año 312 a. C., aproximadamente, el Imperio romano construyó [33] sólidas calzadas romanas de piedra por toda Europa y el norte de África, en apoyo de sus campañas militares. En su apogeo, el Imperio romano estaba conectado por 29 calzadas principales que partían de Roma y cubrían 78.000 kilómetros o 52.964 millas romanas de caminos pavimentados. [26]
  • En el siglo VIII d. C. se construyeron numerosos caminos por todo el Imperio árabe . Los más sofisticados eran los de Bagdad , que estaban pavimentados con alquitrán . El alquitrán se obtenía del petróleo, al que se accedía desde los yacimientos petrolíferos de la región, mediante el proceso químico de destilación destructiva . [34]
  • La Ley de Carreteras de 1555 en Gran Bretaña transfirió la responsabilidad del mantenimiento de las carreteras del gobierno a las parroquias locales. [26] Esto dio lugar a un estado deficiente y variable de las carreteras. Para remediarlo, se estableció el primero de los fideicomisos de peaje alrededor de 1706, para construir buenas carreteras y cobrar peajes a los vehículos que pasaban. Finalmente, hubo aproximadamente 1.100 fideicomisos en Gran Bretaña y unos 36.800 km (22.900 mi) de carreteras diseñadas. [26] Los disturbios de Rebecca en Carmarthenshire y Rhayader de 1839 a 1844 contribuyeron a una Comisión Real que llevó a la desaparición del sistema en 1844, [35] que coincidió con el desarrollo del sistema ferroviario del Reino Unido .
  • A finales del siglo XIX, los ingenieros de carreteras comenzaron a atender a los ciclistas construyendo carriles separados a lo largo de las carreteras.
  • Desde principios del siglo XX, se construyeron cada vez más carreteras para el turismo y también para crear puestos de trabajo. Un ejemplo típico de la estimulación del turismo es la Gran Ruta de las Dolomitas, mientras que la creación de la carretera costera panorámica Strada Costiera entre Duino y Barcola , Italia , en 1928 estuvo muy centrada en la creación de puestos de trabajo. [36] [37]
  • La Autostrada dei Laghi ("Autopista de los Lagos") en Italia, la primera autopista de acceso controlado construida en el mundo, [19] [20] que conecta Milán con el Lago de Como y el Lago Maggiore , y ahora partes de las autopistas A8 y A9 , fue ideada por Piero Puricelli y se inauguró en 1924. [20] Esta autopista, llamada autostrada , contenía solo un carril en cada dirección y sin intercambiadores.

Construcción

Capas en la construcción de un pavimento sin mortero: A) Subrasante B) Subbase C) Capa de base D) Base de adoquín E) Adoquines F) Arena de grano fino

En ingeniería de transporte , la subrasante es el material nativo debajo de una carretera construida.

Capa de subbase compuesta de material a base de cemento que se aplica durante la construcción de la autopista M8 en Irlanda
Construcción de carreteras en Myanmar

La construcción de carreteras requiere la creación de un derecho de paso continuo diseñado o una plataforma de carretera , superando obstáculos geográficos y teniendo pendientes lo suficientemente bajas para permitir el tránsito de vehículos o a pie , [38] : 15  y puede ser necesario cumplir con los estándares establecidos por la ley [39] o las pautas oficiales. [40] El proceso a menudo comienza con la remoción de tierra y roca mediante excavación o voladura, la construcción de terraplenes , puentes y túneles , y la eliminación de vegetación (esto puede implicar deforestación ) y seguido por la colocación de material de pavimento. En la construcción de carreteras se emplea una variedad de equipos de construcción de carreteras. [41] [42]

Después de que se hayan abordado el diseño, la aprobación , la planificación , las consideraciones legales y ambientales , un topógrafo establece la alineación de la carretera . [33] Los radios y la pendiente se diseñan y marcan para adaptarse mejor a los niveles naturales del suelo y minimizar la cantidad de corte y relleno. [40] : 34  Se tiene mucho cuidado para preservar los puntos de referencia [40] : 59 

Las carreteras se diseñan y construyen para el uso principal del tráfico vehicular y peatonal. El drenaje pluvial y las consideraciones ambientales son una preocupación importante. Se construyen controles de erosión y sedimentos para evitar efectos perjudiciales. Las líneas de drenaje se colocan con juntas selladas en la servidumbre de la carretera con coeficientes de escorrentía y características adecuadas para la zonificación del terreno y el sistema de aguas pluviales. Los sistemas de drenaje deben ser capaces de transportar el caudal de diseño final desde la cuenca ascendente con la aprobación del emisario de la autoridad correspondiente hasta un curso de agua , arroyo , río o el mar para la descarga del drenaje. [40] : 38–40 

Cerca o a una distancia razonable del lugar de construcción de la carretera se debe ubicar un pozo de préstamo (fuente para obtener relleno, grava y roca) y una fuente de agua. Puede ser necesaria la aprobación de las autoridades locales para extraer agua o para trabajar (triturar y cribar) los materiales para las necesidades de construcción. La capa superficial del suelo y la vegetación se retiran del pozo de préstamo y se almacenan para la posterior rehabilitación del área de extracción. Las pendientes laterales en el área de excavación no deben ser más pronunciadas que una vertical o dos horizontales por razones de seguridad. [40] : 53–56 

Es posible que sea necesario retirar las superficies de las carreteras, las vallas y los edificios antiguos antes de que pueda comenzar la construcción. Los árboles en el área de construcción de la carretera pueden marcarse para su conservación. A estos árboles protegidos no se les debe quitar la capa superficial del suelo dentro del área de la línea de goteo del árbol y el área debe mantenerse libre de materiales y equipos de construcción. Puede ser necesaria una compensación o reemplazo si un árbol protegido resulta dañado. Gran parte de la vegetación puede triturarse y reservarse para su uso durante la restauración. La capa superficial del suelo generalmente se quita y se almacena cerca para la rehabilitación de los terraplenes recién construidos a lo largo de la carretera. Los tocones y las raíces se eliminan y los agujeros se rellenan según sea necesario antes de comenzar el movimiento de tierras. La rehabilitación final después de que se complete la construcción de la carretera incluirá la siembra, la plantación, el riego y otras actividades para restablecer el área de manera que sea consistente con las áreas circundantes intactas. [40] : 66–67 

Los procesos durante el movimiento de tierras incluyen la excavación, la eliminación de material para estropear, el relleno, la compactación, la construcción y el desmonte. Si se descubre roca u otro material inadecuado, se retira, se controla el contenido de humedad y se reemplaza con relleno estándar compactado para cumplir con los requisitos de diseño (generalmente 90-95% de compactación relativa). La voladura no se utiliza con frecuencia para excavar la plataforma de la carretera, ya que la estructura de roca intacta forma una base ideal para la carretera. Cuando se debe rellenar una depresión para llegar a la rasante de la carretera, se compacta el lecho nativo después de haber retirado la capa superior del suelo. El relleno se realiza mediante el "método de capa compactada", en el que se extiende una capa de relleno y luego se compacta según las especificaciones, en condiciones de saturación. El proceso se repite hasta que se alcanza la rasante deseada. [40] : 68–69 

El material de relleno general debe estar libre de materia orgánica , cumplir con los resultados mínimos de la relación de carga de California (CBR) y tener un índice de plasticidad bajo . El relleno inferior generalmente comprende arena o una mezcla rica en arena con grava fina, que actúa como inhibidor del crecimiento de plantas u otra materia vegetal. El relleno compactado también sirve como drenaje del estrato inferior. El segundo relleno seleccionado ( tamizado ) debe estar compuesto de grava , roca descompuesta o roca rota por debajo de un tamaño de partícula especificado y estar libre de grandes trozos de arcilla . También se puede utilizar relleno de arena y arcilla . La plataforma de la carretera debe "apisonarse" después de que se compacte cada capa de relleno. Si un rodillo pasa sobre un área sin crear deformación visible o rebote, se considera que la sección cumple. [40] : 70–72 

Los geosintéticos como los geotextiles , las geomallas y las geoceldas se utilizan con frecuencia en las distintas capas del pavimento para mejorar la calidad de las carreteras. Estos materiales y métodos se utilizan en carreteras privadas de poco tráfico, así como en carreteras y autopistas públicas. [43] Los geosintéticos cumplen cuatro funciones principales en las carreteras: separación, refuerzo, filtración y drenaje; que aumentan el rendimiento del pavimento, reducen los costos de construcción y disminuyen el mantenimiento. [44] [ fuente autopublicada ]

La calzada terminada se pavimenta o se deja con grava u otra superficie natural . El tipo de superficie de la carretera depende de factores económicos y del uso previsto. Se instalan mejoras de seguridad, como señales de tráfico , barreras de protección , marcadores de pavimento elevados y otras formas de señalización de la superficie de la carretera .

Según un informe de mayo de 2009 de la Asociación Estadounidense de Autoridades de Carreteras Estatales y Transporte (AASHTO, por sus siglas en inglés) y TRIP (una organización nacional de investigación sobre el transporte), conducir por carreteras en mal estado le cuesta al automovilista estadounidense promedio aproximadamente $400 al año en costos operativos adicionales del vehículo. Los conductores que viven en áreas urbanas con poblaciones de más de 250.000 habitantes pagan más de $750 al año debido al deterioro acelerado del vehículo, el mayor mantenimiento, el consumo adicional de combustible y el desgaste de los neumáticos causado por las malas condiciones de la carretera.

Cuando una vía de calzada única se convierte en una vía de doble calzada mediante la construcción de una segunda calzada independiente junto a la primera, normalmente se habla de duplicación , [45] hermanamiento o duplicación . La calzada original se cambia de doble sentido a un sentido único, mientras que la nueva calzada es unidireccional en sentido opuesto. De la misma manera que ocurre con la conversión de vías férreas de vía única a vía doble , la nueva calzada no siempre se construye directamente junto a la calzada existente.

Reasignación

Las carreteras que están destinadas a ser utilizadas por un modo de transporte en particular pueden reasignarse para otro modo de transporte, [46] es decir, mediante el uso de señales de tráfico . Por ejemplo, en el esfuerzo de reasignación del espacio vial en curso, algunas carreteras (en particular en los centros urbanos) que están destinadas a ser utilizadas por automóviles se están reutilizando cada vez más para el ciclismo y/o la caminata . [47] [48] [49]

Mantenimiento

Señal de "Obras en la carretera próximas", de uso habitual en Europa

Al igual que todas las estructuras, las carreteras se deterioran con el tiempo. El deterioro se debe principalmente a los efectos ambientales, como las heladas , el agrietamiento térmico y la oxidación, que a menudo contribuyen, sin embargo, el daño acumulado de los vehículos también contribuye. [50] Según una serie de experimentos realizados a fines de la década de 1950, llamados AASHO Road Test , se determinó empíricamente que el daño efectivo causado a la carretera es aproximadamente proporcional a la cuarta potencia del peso del eje . [51] Se espera que un tractocamión típico que pesa 80,000 libras (36.287 t ) con 8,000 libras (3.629 t) en el eje de dirección y 36,000 libras (16.329 t) en ambos grupos de ejes tándem cause 7,800 veces más daño que un vehículo de pasajeros con 2,000 libras (0.907 t) en cada eje. Los baches en las carreteras son causados ​​por daños por lluvia y frenado del vehículo o trabajos de construcción relacionados.

Demarcación de líneas en la India rural

Los pavimentos están diseñados para una vida útil esperada o una vida útil de diseño . En algunas partes del Reino Unido, la vida útil de diseño estándar es de 40 años para pavimentos nuevos de asfalto y hormigón. El mantenimiento se considera en el costo total de vida útil de la carretera, con un servicio a los 10, 20 y 30 años. [52] Las carreteras pueden estar y están diseñadas para una variedad de vidas (diseños de 8, 15, 30 y 60 años). Cuando el pavimento dura más que su vida útil prevista, puede haber sido construido en exceso y los costos originales pueden haber sido demasiado altos. Cuando un pavimento falla antes de su vida útil de diseño prevista, el propietario puede tener costos excesivos de reparación y rehabilitación. Algunos pavimentos de asfalto están diseñados como pavimentos perpetuos con una vida estructural esperada de más de 50 años. [53]

Muchos pavimentos de asfalto construidos hace más de 35 años, a pesar de no estar diseñados específicamente como pavimento perpetuo, han permanecido en buenas condiciones mucho después de su vida útil de diseño. [54] Muchos pavimentos de hormigón construidos desde la década de 1950 han superado significativamente su vida útil de diseño prevista. [55] Algunas carreteras como Wacker Drive de Chicago , una importante carretera de dos niveles (y en un momento, de tres niveles) en el centro de la ciudad, se están reconstruyendo con una vida útil diseñada de 100 años. [56]

Prácticamente todas las carreteras requieren algún tipo de mantenimiento antes de llegar al final de su vida útil. Las agencias proactivas utilizan técnicas de gestión del pavimento para monitorear continuamente las condiciones de la carretera y programar tratamientos de mantenimiento preventivo según sea necesario para prolongar la vida útil de sus carreteras. Las agencias técnicamente avanzadas monitorean el estado de la superficie de la red vial con equipos sofisticados como perfilómetros láser/inerciales . Estas mediciones incluyen la curvatura de la carretera , la pendiente transversal , la aspereza , la rugosidad , la formación de surcos y la textura . Los algoritmos de software utilizan estos datos para recomendar el mantenimiento o la nueva construcción.

Los tratamientos de mantenimiento del hormigón asfáltico generalmente incluyen capas delgadas de asfalto, sellado de grietas, rejuvenecimiento de la superficie, sellado con niebla, microfresado o pulido con diamante y tratamientos de superficie . El revestimiento delgado preserva, protege y mejora la condición funcional de la carretera al tiempo que reduce la necesidad de mantenimiento de la ruta, lo que conduce a una vida útil prolongada sin aumentar la capacidad estructural. [57]

Los pavimentos de hormigón más antiguos que presentan fallas se pueden reparar con una reparación con barras de espiga , en la que se cortan ranuras en el pavimento en cada junta y se colocan barras de espiga en las ranuras, que luego se rellenan con material de parcheo de hormigón. Esto puede prolongar la vida útil del pavimento de hormigón durante 15 años. [58]

La falta de un mantenimiento adecuado de las carreteras puede generar costos significativos para la sociedad. Un informe de 2009 publicado por la Asociación Estadounidense de Autoridades de Carreteras Estatales y Transporte estimó que aproximadamente el 50% de las carreteras de los EE. UU. están en malas condiciones, y las áreas urbanas están en peores condiciones. El informe estima que los conductores urbanos pagan un promedio de $746 al año en reparaciones de vehículos, mientras que el automovilista estadounidense promedio paga alrededor de $335 al año. En contraste, el automovilista promedio paga alrededor de $171 al año en impuestos de mantenimiento de carreteras (basados ​​en 600 galones al año y $0,285 de impuesto por galón).

Estabilización de losas

La degradación y la pérdida de capacidad de servicio en las carreteras de hormigón pueden ser causadas por la pérdida de soporte debido a los huecos debajo de las losas de hormigón del pavimento. Los huecos suelen aparecer cerca de grietas o juntas debido a la infiltración de agua superficial . Las causas más comunes de los huecos son el bombeo, la consolidación, la falla de la subrasante y la falla de la aproximación al puente. La estabilización de losas es un método no destructivo para resolver este problema y generalmente se emplea con otros métodos de restauración de pavimentos de hormigón, incluidos el parcheo y el pulido con diamante. La técnica restaura el soporte de las losas de hormigón rellenando los pequeños huecos que se desarrollan debajo de la losa de hormigón en las juntas, grietas o el borde del pavimento.

El proceso consiste en bombear una lechada de cemento o una mezcla de poliuretano a través de agujeros perforados en la losa. La lechada puede llenar pequeños huecos debajo de la losa y/o la subbase. La lechada también desplaza el agua libre y ayuda a evitar que el agua sature y debilite el soporte debajo de las juntas y el borde de la losa una vez que se completa la estabilización. Los tres pasos de este método después de encontrar los huecos son localizar y perforar los agujeros, inyectar la lechada y realizar pruebas posteriores a las losas estabilizadas.

La estabilización de losas no corrige depresiones, no aumenta la capacidad estructural de diseño, no detiene la erosión ni elimina fallas. Sin embargo, sí restaura el soporte de la losa, lo que reduce las deflexiones bajo la carga. La estabilización solo se debe realizar en juntas y grietas donde existe pérdida de soporte. La inspección visual es la forma más sencilla de encontrar huecos. Los signos de que es necesaria una reparación son fallas en las juntas transversales, roturas en las esquinas y desprendimientos de los hombros y líneas en las juntas y grietas o cerca de ellas. La prueba de deflexión es otro procedimiento común que se utiliza para localizar huecos. Se recomienda realizar esta prueba por la noche, ya que durante las temperaturas más frías, las juntas se abren, el enclavamiento de los agregados disminuye y las deflexiones de carga alcanzan su nivel más alto.

Pruebas

El radar de penetración terrestre envía ondas electromagnéticas al pavimento y mide y muestra gráficamente la señal reflejada. Esto puede revelar huecos y otros defectos.

La prueba de epoxi/núcleo detecta huecos mediante métodos visuales y mecánicos. Consiste en perforar un orificio de 25 a 50 milímetros a través del pavimento hasta la subbase con un rotomartillo de broca seca. A continuación, se vierte un epoxi de dos partes en el orificio, teñido para mayor claridad visual. Una vez que el epoxi se endurece, los técnicos perforan el orificio. Si hay un hueco, el epoxi se adherirá al núcleo y proporcionará evidencia física.

Los materiales de estabilización más comunes incluyen lechada de puzolana -cemento y poliuretano. Los requisitos para la estabilización de las losas son la resistencia y la capacidad de fluir o expandirse para llenar pequeños huecos. Para utilizar las lechadas de puzolana-cemento se necesita un equipo de mezcla coloidal. El contratista debe colocar la lechada utilizando una bomba de inyección de desplazamiento positivo o una bomba de cavidad progresiva sin pulsaciones. También es necesario un taladro, pero debe producir un orificio limpio sin desconchados ni roturas en la superficie. Los dispositivos de inyección deben incluir un obturador de lechada capaz de sellar el orificio. El dispositivo de inyección también debe tener una manguera de retorno o un interruptor de reversa de control rápido, en caso de que los trabajadores detecten movimiento de la losa en el medidor de elevación. La viga de elevación ayuda a monitorear la deflexión de la losa y debe tener medidores de cuadrante sensibles. [59] [60]

Sellado de juntas

También llamado reparación de juntas y grietas, el propósito de este método es minimizar la infiltración de agua superficial y material incompresible en el sistema de juntas. Los selladores de juntas también se utilizan para reducir la corrosión de las barras de pasador en las técnicas de restauración de pavimentos de hormigón. Un resellado exitoso consiste en la eliminación del sellador viejo, dar forma y limpiar el depósito, instalar la varilla de respaldo e instalar el sellador. El aserrado, la extracción manual, el arado y el corte son métodos utilizados para eliminar el sellador viejo. Las sierras se utilizan para dar forma al depósito. Al limpiar el depósito, no debe quedar polvo, suciedad ni restos de sellador viejo. Por lo tanto, se recomienda lavar con agua, aplicar un chorro de arena y luego soplar con aire para eliminar la arena, la suciedad o el polvo. La instalación de la varilla de respaldo requiere un rodillo de acero de doble rueda para insertar la varilla a la profundidad deseada. Después de insertar la varilla de respaldo, se coloca el sellador en la junta. Hay varios materiales para elegir para este método, incluido el líquido bituminoso vertido en caliente, la silicona y los sellos de compresión preformados. [59] [61] [62] [63]

Consideraciones de seguridad

El diseño y la construcción cuidadosos de las carreteras pueden aumentar la seguridad del tráfico vial y reducir los daños (muertes, lesiones y daños a la propiedad) en el sistema de carreteras causados ​​por colisiones de tráfico.

En las calles vecinales, los sistemas de calmado del tráfico , las barreras de seguridad , los cruces peatonales y los carriles bici pueden ayudar a proteger a peatones, ciclistas y conductores.

En algunos países y estados, las líneas de señalización de carriles están marcadas con ojos de gato o puntos Botts. Los puntos Botts no se utilizan en lugares donde hace mucho hielo en invierno, porque la escarcha y las máquinas quitanieves pueden romper el pegamento que los mantiene unidos a la carretera, aunque pueden estar incrustados en zanjas cortas y poco profundas excavadas en la carretera, como se hace en las regiones montañosas de California.

En el caso de las carreteras principales, el riesgo se puede reducir proporcionando acceso limitado desde propiedades y carreteras locales, intersecciones a desnivel y divisores intermedios entre el tráfico en sentido opuesto para reducir la probabilidad de colisiones frontales.

También es habitual la colocación de dispositivos de atenuación de energía (por ejemplo, barandillas, amplias zonas verdes, barriles de arena). Algunos elementos de la vía, como las señales de tráfico y las bocas de incendio, están diseñados para derrumbarse en caso de impacto. Los postes de luz están diseñados para romperse en la base en lugar de detener violentamente un coche que los golpee. Las autoridades de carreteras también pueden retirar árboles de gran tamaño de las inmediaciones de la carretera. Durante las fuertes lluvias, si la elevación de la superficie de la carretera no es superior a la del paisaje circundante, puede producirse una inundación. [64]

Los límites de velocidad pueden mejorar la seguridad vial y reducir el número de víctimas de accidentes de tránsito . En su Informe mundial sobre prevención de traumatismos causados ​​por el tránsito , la Organización Mundial de la Salud (OMS) identifica el control de la velocidad como una de las diversas intervenciones que probablemente contribuyan a reducir las víctimas de accidentes de tránsito.

Condiciones de la carretera

La nieve provoca malas condiciones en las carreteras

Las condiciones de la carretera son el conjunto de factores que describen la facilidad de conducción en un tramo particular de la carretera, o en las carreteras de una localidad en particular, incluyendo la calidad de la superficie del pavimento , los baches , las marcas viales y el clima . Se ha informado de que "los problemas de los participantes del transporte y las condiciones de la carretera son los principales factores que conducen a los accidentes de tráfico". [65] Además, se ha señalado específicamente que "las condiciones climáticas y las condiciones de la carretera están interrelacionadas ya que las condiciones climáticas afectan las condiciones de la carretera". [66] Los aspectos específicos de las condiciones de la carretera pueden ser de particular importancia para fines particulares. Por ejemplo, para los vehículos autónomos como los coches de conducción automática , las condiciones significativas de la carretera pueden incluir "cambios de sombras e iluminación, cambios de textura de la superficie de la carretera y marcas viales que consisten en reflectores circulares, líneas discontinuas y líneas continuas". [67]

Diversos organismos gubernamentales y entidades privadas, incluidos los servicios de noticias locales, realizan un seguimiento de las condiciones de las carreteras y las informan al público para que los conductores que pasan por una zona determinada puedan estar al tanto de los peligros que pueden existir en ella. Las agencias de noticias, a su vez, se basan en los consejos de los residentes de la zona con respecto a determinados aspectos de las condiciones de las carreteras en su área de cobertura. [68]

Desempeño ambiental

Contaminación del aire a lo largo de la autopista Pasadena en Los Ángeles

Un diseño y una construcción cuidadosos de una carretera pueden reducir cualquier impacto ambiental negativo. Se pueden utilizar sistemas de gestión del agua para reducir el efecto de los contaminantes de las carreteras. [69] [70] El agua de lluvia y la nieve derretida que se escurre por las carreteras tienden a recoger gasolina, aceite de motor , metales pesados , basura y otros contaminantes y dan lugar a la contaminación del agua . La escorrentía de las carreteras es una fuente importante de níquel , cobre, zinc , cadmio , plomo e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que se crean como subproductos de la combustión de la gasolina y otros combustibles fósiles . [71]

Los productos químicos para descongelar y la arena pueden escurrirse hacia los costados de las carreteras, contaminar las aguas subterráneas y las aguas superficiales ; [72] y las sales para carreteras pueden ser tóxicas para plantas y animales sensibles. [73] La arena aplicada a carreteras heladas puede ser triturada por el tráfico en partículas finas y contribuir a la contaminación del aire.

Las carreteras son una fuente importante de contaminación acústica . A principios de los años 70, se reconoció que el diseño de las carreteras puede realizarse de forma que se influya en la generación de ruido y se minimice. [74] Las barreras acústicas pueden reducir la contaminación acústica cerca de zonas edificadas. Las reglamentaciones pueden restringir el uso del freno motor .

Las emisiones de los vehículos de motor contribuyen a la contaminación del aire . Las concentraciones de contaminantes del aire y los efectos adversos para la salud respiratoria son mayores cerca de la carretera que a cierta distancia de ella. [75] El polvo de la carretera que levantan los vehículos puede provocar reacciones alérgicas . [76] Además, las emisiones de gases de efecto invernadero del transporte por carretera son la principal causa del cambio climático, afirman los científicos. [77]

Regulación

Circulación por la derecha y por la izquierda

Una calle de la ciudad de Mumbai, India, con tráfico por la izquierda

El tráfico fluye por el lado derecho o izquierdo de la carretera según el país. [78] En los países donde el tráfico fluye por la derecha, las señales de tráfico están en su mayoría en el lado derecho de la carretera, las rotondas y glorietas van en sentido contrario a las agujas del reloj, y los peatones que cruzan una carretera de doble sentido deben tener cuidado primero con el tráfico que viene de la izquierda. [79] En los países donde el tráfico fluye por la izquierda, ocurre lo contrario.

Alrededor del 33% de la población mundial conduce por la izquierda y el 67% se mantiene a la derecha. En cuanto a las distancias recorridas, aproximadamente el 28% conduce por la izquierda y el 72% por la derecha, [80] aunque originalmente la mayoría del tráfico en todo el mundo circulaba por la izquierda. [81]

Ciencias económicas

La economía del transporte se utiliza para comprender tanto la relación entre el sistema de transporte y la economía en general como los efectos complejos de la estructura de la red vial cuando existen múltiples rutas y modos que compiten tanto para el transporte personal como de mercancías (carretera/ferrocarril/aire/ferry) y donde la demanda inducida puede dar lugar a un aumento o una disminución de los niveles de transporte cuando la provisión de carreteras se incrementa mediante la construcción de nuevas carreteras o se reduce (por ejemplo, la Ruta Estatal 480 de California). Las carreteras generalmente son construidas y mantenidas por el sector público mediante impuestos, aunque la implementación puede ser a través de contratistas privados ). [82] [83] u ocasionalmente utilizando peajes . [84]

Las asociaciones público-privadas son una forma de que las comunidades aborden el aumento de los costos inyectando fondos privados en la infraestructura. Hay cuatro formas principales de hacerlo: [85]

  • Diseño/construcción
  • diseñar/construir/operar/mantener
  • diseñar/construir/financiar/operar
  • construir/poseer/operar

La sociedad depende en gran medida de la eficiencia de las carreteras. En la Unión Europea (UE), el 44% de todas las mercancías se transportan en camiones por carretera y el 85% de todas las personas se transportan en automóviles, autobuses o autocares por carretera. [86] El término también se utilizaba comúnmente para referirse a las radas , vías fluviales que se prestaban al uso del transporte marítimo.

Costos de construcción

Según la Autoridad de Autopistas del Estado de Nueva York, [87] algunos ejemplos de costos por milla para construir carreteras de varios carriles en varios estados del noreste de EE. UU. fueron:

Estadística

Estados Unidos tiene la red de carreteras más grande de cualquier país con 4.050.717 millas (6.518.997 km) en 2009. [88] La República de la India tiene el segundo sistema de carreteras más grande del mundo con 4.689.842 kilómetros (2.914.133 millas) de carreteras (2013). [89] La República Popular China es tercera con 3.583.715 kilómetros (2.226.817 millas) de carreteras (2007). La República Federativa del Brasil tiene el cuarto sistema de carreteras más grande del mundo con 1.751.868 kilómetros (1.088.560 millas) (2002). Véase Lista de países por tamaño de red de carreteras . Si nos fijamos únicamente en las autopistas , el Sistema Nacional de Autopistas Troncales (NTHS) de China tenía una longitud total de 45.000 kilómetros (28.000 millas) a finales de 2006, y 60.300 kilómetros a finales de 2008, superado sólo por los Estados Unidos con 90.000 kilómetros (56.000 millas) en 2005. Sin embargo, a fecha de 2017, China tenía 130.000 kilómetros de autopistas. [90] [91]

Conectividad global

Carretera de hielo entre Oulunsalo y Hailuoto en Ostrobotnia del Norte , Finlandia

Eurasia, África, América del Norte, América del Sur y Australia tienen una extensa red de carreteras que conecta la mayoría de las ciudades. Las redes de carreteras de América del Norte y del Sur están separadas por el Tapón del Darién , la única interrupción de la Carretera Panamericana . Eurasia y África están conectadas por carreteras en la península del Sinaí . La península europea está conectada a la península escandinava por el puente de Øresund , y ambas tienen muchas conexiones con el continente de Eurasia, incluidos los puentes sobre el Bósforo . La Antártida tiene muy pocas carreteras y ninguna red de puentes continentales, aunque hay algunas carreteras de hielo entre bases, como la Travesía del Polo Sur . Baréin es el único país insular que está conectado a una red continental por carretera (la Calzada del Rey Fahd a Arabia Saudita).

Incluso las redes de carreteras bien conectadas están controladas por muchas jurisdicciones legales diferentes, y las leyes sobre en qué lado de la carretera conducir varían en consecuencia.

Muchas islas pobladas del interior del país están conectadas al continente por puentes. Un ejemplo muy extenso es la Overseas Highway de 113 millas (182 km) que conecta muchos de los Cayos de Florida con el territorio continental de los Estados Unidos.

Incluso en los continentes, algunos asentamientos no tienen carreteras que se conecten con la red continental primaria, debido a obstáculos naturales como montañas o humedales, o al alto costo en comparación con la población atendida. Los caminos sin pavimentar o la falta de caminos son más comunes en los países en desarrollo , y estos pueden volverse intransitables en condiciones húmedas. A partir de 2014, solo el 43% de los africanos rurales tienen acceso a una carretera para todas las estaciones. [92] Debido a la pendiente, el barro, la nieve o los vados, los caminos a veces pueden ser transitables solo para vehículos con tracción en las cuatro ruedas , aquellos con cadenas o neumáticos para nieve , o aquellos capaces de vadear profundamente o de operar anfibios .

La mayoría de los asentamientos desconectados tienen redes de carreteras locales que conectan puertos, edificios y otros puntos de interés.

Cuando la demanda de viajes en vehículos de carretera a una isla desconectada o a un asentamiento en tierra firme es alta, suelen estar disponibles transbordadores con servicio de transbordo rodado si el viaje es relativamente corto. Para viajes de larga distancia, los pasajeros suelen viajar en avión y alquilar un coche al llegar. Si hay instalaciones disponibles, los vehículos y la carga también pueden enviarse a muchos asentamientos desconectados por barco o transporte aéreo a un coste mucho mayor. La isla de Gran Bretaña está conectada a la red de carreteras europea mediante Eurotunnel Shuttle , un ejemplo de tren lanzadera para automóviles que es un servicio utilizado en otras partes de Europa para viajar bajo montañas y sobre humedales.

En las zonas polares, a menudo es más fácil llegar a los asentamientos desconectados en motos de nieve o trineos tirados por perros cuando hace frío, lo que puede producir hielo marino que bloquee los puertos y mal tiempo que impida volar. Por ejemplo, los aviones de reabastecimiento solo vuelan a la estación Amundsen-Scott del Polo Sur de octubre a febrero, y muchos residentes de la costa de Alaska reciben carga a granel por barco solo durante los meses más cálidos. La oscuridad permanente durante el invierno también puede hacer que los viajes de larga distancia sean más peligrosos en las zonas polares. Las redes de carreteras continentales llegan a estas áreas, como la autopista Dalton a la vertiente norte de Alaska, la autopista R21 a Murmansk en Rusia y muchas carreteras en Escandinavia (aunque debido a los fiordos, el transporte por agua a veces es más rápido). Grandes áreas de Alaska, Canadá, Groenlandia y Siberia están escasamente conectadas. Por ejemplo, las 25 comunidades de Nunavut están desconectadas entre sí y de la red principal de carreteras de América del Norte. [93]

El transporte de personas y mercancías por carretera también puede verse obstaculizado por los controles fronterizos y las restricciones de viaje. Por ejemplo, para viajar desde otras partes de Asia a Corea del Sur habría que pasar por el país hostil de Corea del Norte. Para desplazarse entre la mayoría de los países de África y Eurasia habría que pasar por Egipto e Israel, que es una zona políticamente sensible.

Algunos lugares están intencionadamente libres de automóviles , y las carreteras (si las hay) pueden ser utilizadas por bicicletas o peatones.

Se están construyendo carreteras que llevan a muchos lugares remotos, como las aldeas del circuito de Annapurna , y en 2013 se completó una carretera que lleva al condado de Mêdog . Se han propuesto enlaces fijos intercontinentales y transoceánicos adicionales, incluido un cruce del estrecho de Bering que conectaría Eurasia, África y América del Norte, un puente del estrecho de Malaca a la isla más grande de Indonesia desde Asia y un cruce del estrecho de Gibraltar para conectar Europa y África directamente.

Véase también

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