Ingenieria de Transporte y Vias

7/18/2019 Ingenieria de Transporte y Vias

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INGENIERIA DE TRANSPORTE Y VIAS

1. Introducción

Desde que existe la raza humana, el transportarse ha constituido y consumidouna parte considerable de su tiempo y de sus recursos. La necesidadprimordial de transportarse es económica, ya que ha implicado viajes en buscade comida y trabajo.

El transporte es un elemento esencial en el desarrollo económico de lasociedad, sin un buen sistema de transporte ninguna nación o región puedealcanzar el uso óptimo de sus recursos naturales o la máxima productividad

de su población. La historia del transporte ilustra que la manera en que setransportan las personas está aectada por la tecnolog!a, el costo y lademanda. Desde hace dos siglos que se viene dando el desarrollo de dierentemodalidades de transporte" v!as hidráulicas, errocarriles , carreteras ytransportación por aire .#ada modalidad ue dominante en determinada $poca %varias han sido reemplazadas o han perdido su lugar en el mercado al surgir otra nueva capaz de suministrar niveles más altos de servicio a precios máscompetitivos .La especialidad en la ingenier!a de transporte son laplaniicación , dise&o , construcción, administración y operación detránsito , y el mantenimiento.

La planiicación incluye la selección de los proyectos para su dise&o yconstrucción

% el dise&o contempla la especiicación de todas las caracter!sticas delproyecto de transporte % la construcción abarca todos los aspectos del procesode ediicación % la administración y operación de transito incluyen estudiospara mejorar la calidad y la seguridad % y el mantenimiento implica todo eltrabajo necesario para asegurar que el sistema de carreteras se conserve en

un orden apropiado de operación .

2. Definición

La ingenier!a del transporte se encarga del estudio de tráicos, movilidad ytransporte de las poblaciones con el objetivo de aumentar el conort, disminuir el tiempo de recorrido y aumentar la seguridad en los trayectos de personas ymercanc!as.

'e entiende por ingenier!a del transporte el conjunto de conocimientos,habilidades, destrezas, prácticas proesionales, principios y valores, necesarios



para satisacer las necesidades sociales sobre movilidad de personas y bienes.La ingenier!a del transporte es una especialidad de la proesión de ingenier!acivil, basada en la aplicación de las ciencias !sicas, matemáticas, la t$cnica yen general el ingenio, en beneicio de la sociedad.

(asta hace muy poco, el estudio del transporte urbano de personas se basabaprincipalmente en el dise&o, operación y mantenimiento de v!as paraautomóviles. Las problemáticas contemporáneas undadas en la sostenibilidad)escasez de recursos naturales como el petróleo, el calentamiento global y lacalidad de vida en las ciudades* ha hecho que esta disciplina cambie hacia unavisión multidisciplinaria del transporte, donde el transporte p+blico y eltransporte en modos activos )bicicletas y peatones* ha cobrado una inmensaimportancia.

3. PAVIMENTOS

ambi$n puede decirse pavimento a los conectores de v!as de comunicacióncon asaltos combinados naturales. En ingenier!a civil, es la capa constituidapor uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado,para aumentar su resistencia y servir para la circulación de personas o

veh!culos. Entre los materiales utilizados en la pavimentación urbana, industrialo vial están los suelos con mayor capacidad de soporte, los materiales rocosos,el hormigón y las mezclas asálticas. -na de las primeras ormas depavimentación ue la calzada romana, construida en varias camadas. Esta granobra de ingenier!a logró que varios tramos hayan resistido durante siglos y sepuedan encontrar inclusive hoy.

Tipo de p!"i#ento$

P!"i#ento !rticu%!do

" posee una capa de hormigón que se caracteriza por ser muy resistente ylexible. demás se le agregan varios elementos como el cemento. /uede ser utilizado durante largos per!odos de tiempo ya que resulta muy resistente anteel desgaste y el agua. Es muy utilizado para la circulación de veh!culos,además para que el agua no se acumule. lgunos lugares donde se veregularmente este pavimento son en calles, aeropuertos, entrada a puentes,cunetas, muelles, sendas peatonales, entre muchos otros.



P!"i#ento r&'ido

Está sostenido sobre una capa de material, está dotado de una losa decemento hidráulica. Estos tienen la capacidad de soportar cargas pesadasgracias a su base de concreto. demás al ser muy resistente puede ser

utilizado durante mucho tiempo, son áciles para construir. Existen diversasclases de $ste, algunos de ellos son reorzados, simple, pre esorzado, entreotros. 'on muy utilizados en las ciudades y ábricas de trabajo industrial.

P!"i#ento f%e(i)%e

0eciben este nombre ya que pueden lexionarse o dicho de otra manera sonmaleables. Estos pavimentos se encuentran sostenidos sobre un par de capas

lexibles y de base granular. Es utilizado en zonas donde hay mucho tránsito,como calles, parques de estacionamiento, veredas, entre otros.

P!"i#ento Se#i*r&'ido

Este pavimento, tambi$n conocido como pavimento compuesto, es muy similar al lexible, pero tambi$n al de tipo r!gido. demás es com+n que posea unacapa de cemento o concreto. 1racias al cemento, es estable y puede soportar

cargamentos muy pesados, como aviones o camiones.

Infr!etructur! "i!% + p!"i#ento

Es el área de la ingenier!a civil encargada del dise&o y mantenimiento de lasv!as y sus estructuras. -n ingeniero especializado en 2nraestructura vial ypavimentos debe tener conocimientos en las siguientes áreas"

Die,o 'eo#-trico de "&!

Dise&o de pavimentos )tanto r!gidos como lexibles* y su optimización.

Dit!nci! de p!r!d!

-n conductor debe de ser capaz de ver una distancia por delante suicientecomo para poder renar en caso de encontrar un obstáculo. La distancia deparada de un veh!culo es igual a3



'iendo la velocidad en 4m5h, el tiempo de percepción y reacción )6 s*, elcoeiciente de rozamiento longitudinal rueda7pavimento, la inclinación de larasante en tanto por uno y la distancia de parada en metros. En el dise&o

geom$trico de carreteras debe asegurarse en todo el punto del trazado que veaesta cantidad de metros por delante de $l, lo que implica despejar el terreno,alisar los cambios de rasante y cuidar la visibilidad en curvas.

Die,o en p%!nt!

Tipo de !%ine!cione ori/ont!%e

lineaciones rectas muy prolongadas o seguidas de curvas muy pronunciadaspueden generar accidentes.

Las alineaciones horizontales o alineaciones en planta )visto desde el punto devista superior* son de tres tipos"

La alineación recta" Es una l!nea recta. Es la alineación más deseada, conbuena visibilidad e ideal para carreteras que requieren amplios tramos deadelantamiento. pesar de esto se ha demostrado que los conductores tiendena perder la concentración en tramos muy largos por lo que tienen que ser combinadas con otros tipos de alineaciones. La normativa espa&ola8 imponeuna limitación máxima para la longitud de las rectas que equivale a la longitudque recorre un veh!culo a la velocidad máxima de la carretera durante 9:

segundos, y una longitud m!nima de recta de ;: segundos.La alineación curva o circular" Las curvas de una carretera son circulares osectores de circunerencia. #uanto mayor sea el radio mayor será la velocidadque puedan alcanzar los veh!culos al paso por curva.

La alineación de transición" la clotoide es la curva que va variando de radioseg+n avanzamos de longitud. Las clotoides se intercalan entre lasalineaciones rectas y las alineaciones curvas para permitir una transicióngradual de curvatura. odos los veh!culos desarrollan una clotoide cuando vangirando su eje director disminuyendo o aumentando la curvatura que describen.

Las clotoides tambi$n permiten cambiar el peralte en su recorrido lo queposibilita que los veh!culos no tengan que renar antes de entrar en una curva.<

Die,o en "ertic!%

Tipo de !%ine!cione "ertic!%e

Las alineaciones verticales son de dos tipos"



A%ine!cione rect! "ertic!%e

cuerdos verticales que son parábolas que unen alineaciones rectas. La razónde usar parábolas es que son las curvas de acuerdo que permiten una mayor visibilidad seg+n se avanza en la carretera. Los acuerdos verticales son de dos

tipos"Acuerdo con"e(o$ quellos cuyo punto más elevado se encuentra en elcentro. 'e estudia para permitir que el veh!culo tenga siempre visibilidad deuna distancia por delante de $l que le permita renar con seguridad. Encarreteras de grandes velocidades estos acuerdos deben permitir visualizar unobstáculo a centenares de metros.

Acuerdo cónc!"o$ quellos con la cavidad en el centro.= 'us dimensionesy caracter!sticas se estudian para que permita una correcta visibilidad encondiciones nocturnas.

4. 0!rreter!

-na carretera o ruta es una v!a de dominio y uso p+blico, proyectada yconstruida undamentalmente para la circulación deveh!culos automóviles.Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el t$rminocarretera para deinir a la carretera convencional que puede estar conectada, atrav$s de accesos, a las propiedades colindantes, dierenciándolas de otro tipo

de carreteras, las autov!as y autopistas, que no pueden tener pasos y cruces almismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simple camino porque estánespecialmente concebidas para la circulación de veh!culos de transporte.

En las áreas urbanas las carreteras divergen a trav$s de la ciudad y se lesllama calles teniendo un papel doble como v!a de acceso y ruta. ; La econom!ay la sociedad dependen uertemente de unas carreteras eicientes. En la -niónEuropea el 88> de todos los productos son movidos por camiones y el ?<> delos viajeros se mueven en autob+s o en coche.

0%!ific!ción$

Por funcion!%id!d

V&! n!cion!%e o pri#!ri!$ troncales )v!as con dirección predominante@orte7'ur* y transversales )Este7Aeste* que integran las principales zonas deproducción y consumo, y conectan las ronteras con los puertos de comerciointernacional.



simismo, son estas las rutas a cuya construcción se ha comprometido el1obierno @acional mediante convenios con otros pa!ses. /or ejemplo, lacarretera Barginal de la 'elva, que une las regiones amazónicas de Colivia,/er+, Ecuador, #olombia y enezuela.

Estas carreteras deben uncionar pavimentadas )conjunto de capassuperpuestas, relativamente horizontales, que se dise&an y construyent$cnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados* ypueden ser de dos tipos"

Af%tic! o f%e(i)%e$ constituidas por una capa de rodadura bituminosaapoyada generalmente sobre capas de material no ligado.

De concreto o r&'id!$ ormadas por una losa de concreto hidráulico, apoyadasobre la subrasante o sobre una capa de material seleccionado, la cual sedenomina subbase de pavimento r!gido.

Los pavimentos de concreto orecen mejor rendimiento a largo plazo, pues elcosto de operación de los veh!culos circulando sobre esta supericie es menor que el generado cuando transitan sobre asalto. demás, existen estudios querevelan que el consumo de combustible tambi$n se reduce, las distancias derenado son más cortas y con ello disminuyen los accidentes de tránsito.

Debido a que la principal motivación para la construcción de una p escontribuir al desarrollo económico del pa!s, y teniendo en cuenta las grandesinversiones requeridas para cumplir sus especiicaciones geom$tricas )puedetener una o dos calzadas*, el dise&o se debe realizar en tres ases)preactibilidad, actibilidad y dise&os deinitivos* y as! evaluar rigurosamente suviabilidad económica y t$cnica.

V&! dep!rt!#ent!%e o ecund!ri!$ carreteras que unen las cabecerasmunicipales entre s! y5o que provienen de una cabecera municipal y seconectan con una carretera primaria. 'u construcción y mantenimiento esresponsabilidad de los gobiernos departamentales y en la mayor!a de los casosestán elaboradas en airmado, una capa compactada de grava o piedrachancada, que soporta las cargas y esuerzos del tránsito% arena clasiicada,para llenar los vac!os entre la grava y dar estabilidad a la capa% y inos plásticos)sobre todo arcilla* para dar cohesión a la grava y la arena.



V&! #unicip!%e o terci!ri!$ rutas que dependen administrativamente de losmunicipios y enlazan las cabeceras municipales con las veredas y5o lasveredas entre s!. l igual que las v!as departamentales, uncionan en airmado.

Por topo'r!f&!

Terreno p%!no$ carreteras que poseen pendientes transversales al eje de la v!amenores de <. Exigen el m!nimo movimiento de tierras durante laconstrucción, por lo que no presentan diicultad ni en su trazado ni en suexplanación. 'us pendientes longitudinales son normalmente menores de 3 >.

Estas v!as permiten a los veh!culos pesados mantener aproximadamente lamisma velocidad de los automotores livianos.

Terreno ondu%!do$ carreteras que tienen pendientes transversales al eje de lav!a entre 9 y ;3. 0equieren movimiento moderado de tierras durante laconstrucción, lo que permite alineamientos más o menos rectos, sin mayoresdiicultades en el trazado y en la explanación. 'us pendientes longitudinales seencuentran entre 3 y 9 >.

Estas v!as exigen a los veh!culos pesados reducir sus velocidadessigniicativamente por debajo de las de los automotores livianos, sin que estolos lleve a operar a velocidades sostenidas en rampa por tiempo prolongado.

Terreno #ont!,oo$ carreteras que poseen pendientes transversales al eje dela v!a entre ;3 y 8:. 0equieren grandes movimientos de tierra durante laconstrucción, razón por la cual presentan diicultades en el trazado y en laexplanación. 'us pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre9 y ? >.

Estas carreteras obligan a los veh!culos pesados a operar a velocidadessostenidas en rampa durante distancias considerables.

Terreno ec!rp!do$ carreteras que tienen pendientes transversales al eje dela v!a generalmente superiores a 8:. Exigen el máximo movimiento de tierrasdurante la construcción, lo que acarrea grandes diicultades en el trazado y en

la explanación, pues, usualmente, los alineamientos están deinidos por



divisorias de aguas. /or lo general, sus pendientes longitudinales sonsuperiores a ? >.

Estas v!as requieren que los veh!culos pesados operen a menores velocidadessostenidas en rampa que las velocidades de operación requeridas en terreno

monta&oso, para distancias signiicativas y recuentemente.

Por c!r!cter&tic!

Autopit!$ v!as en la cuales los veh!culos pueden circular en una direccióndeterminada, separados por alg+n tipo de elemento !sico de los autos queviajan en otra dirección, en dos o más carriles. @o se interrumpe el tránsito conentradas y salidas que obliguen a los veh!culos a cambiar la velocidad ni con

se&ales de pare. demás, los ingresos y salidas se hacen a trav$s de ramalesadjuntos que permiten ganar o perder velocidad con poca intererencia sobre elresto de automóviles que por all! se desplazan.

0!rreter! #u%tic!rri%e$ v!as divididas, con dos o más carriles por sentido,con control parcial o total de acceso y salida.

0!rreter! de do direccione$ v!as de dos carriles, uno por cada sentido de

circulación, con intersecciones a nivel y accesos directos desde sus márgenes.

Por !nco de %! "&!

Etrec!$ v!as en las cuales la sección de circulación tiene un ancho inerior a los < m.

Medi!$ v!as en las que los veh!culos circulan por una sección con un anchoque va de < a 9 m.

Anc!$ v!as que pueden tener más de dos carriles y cada uno de ellos tienemás de 3,< m de ancho.



. Tr!nporte ur)!no

In'enier&! de trficoEsta disciplina aplica la t$cnica, tecnolog!a y principios cient!icos para permitir un movimiento eiciente y seguro de elementos )veh!culos o personas* en unaacilidad )calle o carretera*. /rincipalmente esta disciplina se encarga deestudiar )a* el lujo del tráico en una v!a continua y )b* las interseccionesviales.

Otr! re!

2ngenier!a de puertos2ngenier!a aeronáutica

2ngenier!a erroviaria

n in'eniero ci"i% epeci!%it! en In'enier&! de Tr!nporte4 uu!%#ente

de)e tener conoci#iento en %! i'uiente re!$

/laniicación de transporte

Econom!a del transporte

ransporte en modos activos )peatones y bicicletas*

'eguridad vial

Bodelización de transporte

#ontratación y concesiones

2ngenier!a de tráico

ransporte p+blico y masivo

Aperación de sistemas de transporte

Dise&o de v!as



5. O6RAS DE ARTE

E% "i!ducto de Mi%%!u

-bicación" veyron )Francia*

Es un puente atirantado que cruza el valle del r!o arn cerca de Billau, en elsur de Francia. Es el puente más alto del mundo, con 6.89: m. de longitud y383 m. de altura.

iene = pilares de hormigón y el tablero tiene una anchura de 36 metros ,Fue construido por el ingeniero estructural ranc$s Bichel irlogeux.

Puente !cu&fero de M!'de)ur'o



-bicación" #uidad de Bagdeburgo )lemania*

/uente7#anal construido sobre el rio Elba, en alemán se llamaGHasserstrassen4reuzI que signiica el cruce de las calles de agua.

'e trata del viaducto artiicial navegable más largo de Europa con un total

de J;? metros y sirve para el tráico de barcos que une la red de canales de lemania oriental con la occidental.

#onstruido con cerca de 9?.::: metros c+bicos de concreto y 68.:::toneladas m$tricas de acero

E% 7e)e% 8!feet 0!rreter! Mont!,!

-bicación" Emiratos Krabes -nidos 5 Amán

'e extiende por =.3 millas, con 9: vueltas a la monta&a de una altura de;.6;J m. Las escalas de los Emiratos Krabes -nidos por carretera demonta&a con una hermosa vista del desierto de abajo y termina en un

estacionamiento con sólo un hotel y por supuesto, un palacio, quepertenece a los gobernantes del pa!s. La carretera es una mezcla de rectas



rápidas y curvas amplias que se usionan perectamente de una a otraorma de conducir este camino incre!ble en el medio del desierto.

Aeropuerto Intern!cion!% de Or%!ndo

-bicación" Arlando )Estados -nidos*

#onstruido sobre una laguna y expandido recientemente, a larga distanciaparece incluso ser una extra&a criatura viva.

9 Puente de% r&o Sidu



-bicación" /rovincia de (ubei )#hina*

El /uente del 0!o 'idu orma parte del sistema de carreteras, que en #hinacrece a diario sin parecer llegar a tener in. Losconstructores tuvieron que levantar dos grandes torres amarillas en orma de

G(I para estabilizar la estructura. Dos gruesos cables de acero conectan ambastorres, dibujando una gran G-I cuya parte más baja se hunde en las aguas delr!o. Enormes cantidades de acero yhormigón dieron orma a este puente por el que circulan cada d!a miles deveh!culos en ambas direcciones.

G%o!rio

Tr!nit!r$ ir o pasar de un punto a otro por v!as, calles

Tr!fico$ tráico de personas y circulación de veh!culos por calles caminos

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