11.2: Duración y extensión de la infraestructura vial

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 59916

Donald Coffelt and Chris Hendrickson
Carnegie Mellon University via Donald Coffelt and Chris Hendrickson

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Las carreteras están muy extendidas en todo el mundo. A modo de ejemplo, la Figura 11.2.1 muestra el kilometraje de las carreteras rurales y urbanas en Estados Unidos de 1950 a 1997. Las vías rurales son mucho más extensas que las urbanas, a pesar de que la mayor parte de la población reside en las zonas urbanas. Las carreteras sin pavimentar han disminuido, mientras que el kilometraje total de las carreteras ha mostrado un modesto incremento en los últimos cincuenta años. En 1997, la población estadounidense era de aproximadamente 270 millones, lo que representa a 68 personas por cada milla de calzada. No se incluyen en estos totales de carreteras una variedad de senderos, caminos temporales para usos como la tala, o carreteras 'naturales' como caminos para camiones en lagos y ríos congelados.

Figura\(\PageIndex{1}\): Carretera de Estados Unidos por Área y Pavimentación, 1950-1997. Fuente: Dominio Público, Departamento de Transporte de Estados Unidos, Administración Federal de Carreteras, Estadísticas de Carreteras (Washington, DC: Ediciones anuales), tabla HM.

Las tendencias más recientes en el kilometraje de la vía pública de Estados Unidos, las millas de carril y las millas generales de viaje de los vehículos se muestran en la Figura 11.2.2 para 1980 a 2014. El kilometraje general ha cambiado muy poco en este período, mientras que las millas de carril han aumentado ligeramente, lo que sugiere que se han agregado carriles a las carreteras existentes. En contraste, las millas de recorrido vehicular han aumentado significativamente en este periodo, lo que sugiere que la congestión también ha ido aumentando. Tenga en cuenta que el eje vertical izquierdo para el kilometraje por carretera y las millas de carril comienza en tres millones de millas en lugar de cero.

Figura\(\PageIndex2}\): Kilometraje por vía pública, millas de carril y millas de recorrido vehicular, 1980-2014. Fuente: FHWA, Dominio Público, Estadísticas de Carreteras, https://www.fhwa.dot.gov/policyinfor...df/vmt422c.pdf

La durabilidad de las carreteras y los componentes de las carreteras puede variar considerablemente. Los derechos de paso pueden existir por cientos de años, especialmente si una calzada está en uso regular. Los pavimentos y otros componentes de la calzada no son tan anhelados, como se discute en los Capítulos 2-4.
Las superficies de las carreteras se deterioran con el uso y la intemperie. El deterioro por uso se correlaciona con el peso de los vehículos o, más precisamente, con el peso de los ejes del vehículo. El efecto del peso adicional de la llanta es no lineal, con el daño aumentando aproximadamente en una potencia de cuatro. El tráfico vial a menudo se mide en 'cargas equivalentes de un solo eje' (ESAL) donde la carga estándar de un solo eje es de 18,000 lb (8,200 kg). La Figura 11.2.3 muestra los valores aproximados de ESAL para vehículos típicos. Los autobuses tienden a tener cargas más altas porque tienen menos ejes que la mayoría de los camiones.

Figura\(\PageIndex{3}\): Impactos de Uso Relativo de Diferentes Vehículos. Fuente: Washington Asphalt Pavement Guide, http://www.asphaltwa.com/design-factors-loads/. Redibujado y alterado por Autores. Medido en cargas equivalentes por eje estándar, ESAL.

El diseño, la construcción y el mantenimiento del pavimento también son elementos críticos que afectan la durabilidad de las carreteras. Generalmente se espera que el material de pavimentación más fuerte y grueso con una buena base dure más que los pavimentos más débiles. Sin embargo, los costos iniciales de pavimentos altamente duraderos pueden ser difíciles de justificar para carreteras de bajo volumen. La vida útil efectiva del pavimento es de aproximadamente 10 a 50 años. Los materiales típicos de pavimentación incluyen asfalto de mezcla caliente, concreto y tratamiento de superficie bituminosa.