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Roadway Defects and Tort Liability
John C. Glennon, D. Engr., P:E.
Lawyers & Judges Publishing Co.
Defectos Viales y Responsabilidad por Daños y Perjuicios
Resumen y Traducción:
Francisco J. Sierra, Ing. Civ. UBA
Capítulo 6
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
El deslizamiento de los neumáticos de caucho de los vehículos ocurre cuando las
fuerzas en la interfaz neumático-pavimento supera la aptitud del neumático y de la
superficie -para la condición ambiente- de desarrollar resistencia friccional.
En condiciones secas, la fricción entre la mayoría de los neumáticos y las superficies
de pavimento es suficiente para soportar sin deslizamiento las más bruscas maniobras.
En condiciones húmedas, la aptitud para desarrollar la fricción neumático-pavimento
puede reducirse significativamente por deficiencias de los pavimentos y/o de los
neumáticos.
Hasta 1973, las velocidades de marcha y potencia de los vehículos crecieron, con lo
que creció el número de accidentes por resbalamiento.
Con la devolución a los estados del control de la velocidad, crecieron los límites
de velocidad y muchos miles de pavimentos deficientes o marginales podrían
volverse críticos para la seguridad en tiempo húmedo.
Decir que el conductor en un accidentes por resbalamiento estaba conduciendo
demasiado rápido para las condiciones o que el accidente se debió a error de
conducción puede ser erróneo en muchos casos.
Los OVs está encargados de proveer superficies de pavimento que contribuyan
a tener suficiente resistencia al deslizamiento para controlar la mayoría de las
necesidades friccionales del tránsito bajo las condiciones razonablemente
predecibles.
Casi todos los pavimentos secos de asfalto u hormigón tienen razonable resistencia al
deslizamiento; sin embargo, en condiciones húmedas, el grado de resistencia al
deslizamiento es una función de la aspereza de la textura superficial.
Un pavimento compuesto de agregado anguloso que muerde en el neumático puede
producir alta resistencia húmeda al deslizamiento.
Pero, en los pavimentos suaves, la menor cantidad de agua puede reducir significati-
vamente la fricción desarrollada.
La baja resistencia al deslizamiento del pavimento húmedo puede resultar de una o de
una combinación de causas; algunas de las más comúnmente reconocidas son:
1. Baja Microtextura. El término microestructura describe la aspereza de un
pavimento que desarrolla adhesión entre el neumático y el pavimento húmedo.
Una buena microtextura puede penetrar la fina película de agua no removida
por el neumático.
26 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
Los diseños de mezcla de pavimento que no incluyen arena de grano áspero o
agregados rugosamente texturados tendrían microtextura baja. La microestruc-
tura es particularmente importante en todos los caminos de baja velocidad
húmedos, y en los de alta velocidad con pequeñas cantidades de agua en la
superficie.
2. Baja Macrotextura. La buena macroestructura se define por un pavimento
gradado-abierto con vacíos entre los agregados expuestos para drenar el agua
desde abajo del neumático. Es más importante para caminos de alta velocidad.
Los diseños de mezcla de pavimento que usan agregados ya pulidos o los
susceptibles a pulimento tendrán baja resistencia inicial al resbalamiento o
perderán rápidamente su resistencia al deslizamiento.
3. Transpiración de Asfalto. Cuando un concreto bituminoso (asfalto) contiene
demasiado asfalto, o el grado equivocado de asfalto, el asfalto puede subir a la
superficie, cubrir el agregado y crear una superficie suave muy resbaladiza
cuando se humedece.
4. Pavimentos Sucios. Las acumulaciones de polvo, gotas de aceite, y caucho
pueden formar una capa causante de que el pavimento se vuelva resbaladizo
durante los primeros minutos de una lluvia. Materiales sueltos tales como arena,
piedras, o barro sobre el pavimento pueden causar un peligroso resbalamiento
en cualquier tiempo.
5. Neumáticos Gastados. La banda de rodadura de los neumáticos y la
macrotextura del pavimento son elementos importantes para drenar el agua
desde abajo del neumático. Los neumáticos gastados o pelados pueden causar
la pérdida de control sobre pavimentos con, de otra manera, textura adecuada.
6. Condiciones de Hidroplaneo. El hidroplaneo ocurre cuando el neumático se
separa del pavimento y se eleva sobre una película de agua. En adición a la
textura y profundidad del dibujo del neumático, los otros factores típicos que
afectan la propensión al hidroplaneo son la velocidad del vehículo, presión de
neumáticos, y profundidad del agua.
Desde 1930 se investigó la relación entre la resistencia al deslizamiento y la seguridad
vial. Moyer[1]
trató varios aspectos de la interacción neumático-pavimento incluyendo
métodos de desarrollo de las mediciones de la resistencia al deslizamiento[2,3]
,
comparación y correlación de diferentes métodos de medida[3,4]
y relación entre las
propiedades de la superficie del camino y los accidentes por resbalamiento.[3,5]
Estas actividades de investigación culminaron en la Primera Conferencia Internacional
Sobre Prevención del Resbalamiento, 1959.[3]
Los progresos en las investigaciones entre 1959 y 1977 se acumularon en la Segunda
Conferencia de 1977[5]
. Los procedimientos de las dos conferencias contienen un rico
material que permanece útil y que sirvió de base para posterior investigación.
6.1. Diseño y Construcción de Pavimentos
En los pavimentos de hormigón de cemento de Pórtland, la microtextura depende de
los agregados finos, y la macroestructura se forma durante la operación de terminado.
Usualmente, las superficies de hormigón se terminan mediante escobillado con cerdas
rígidas separadas; una buena mezcla de hormigón debería usar un agregado fino
anguloso y durable, con un alto contenido de sílice.
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 36
La proporción de agregado fino debería ser tan alta como sea práctico para asegurar la
adecuada ubicación, terminación y textura.
El tránsito y las condiciones climáticas pueden causar la pérdida de resistencia al
resbalamiento de los pavimentos de hormigón mucho antes de perder sus cualidades
estructurales o de lisura. La resistencia al resbalamiento puede mejorarse mediante
ranuras aserradas, raimiento mecánico o repavimentación con asfalto.
La textura de un pavimento de concreto bituminoso (asfalto) está dada por la aspereza
de las partículas individuales de agregado y la gradación de la mezcla. Para una
duradera resistencia a la fricción, el agregado elegido debería resistir la abrasión,
pulimento y consolidación.
Un pavimento de asfalto depende principalmente de la contribución del agregado para
proveer resistencia al deslizamiento y drenaje.
Para una buena fricción superficial sobre un amplio rango de velocidades, las mezclas
que tengan una gran proporción de agregados no-pulidos de un-tamaño y un gran
contenido de vacíos proveen una superficie de textura-abierta que da buena adhesión
y buen drenaje debajo del neumático.
6.2 Mecanismo de la Interfaz Neumático-Pavimento
Cualquier vehículo en movimiento adquiere energía cinética que aumenta con el
cuadrado de su velocidad.
Para detener al vehículo se requiere disipar esta energía cinética
En un vehículo en movimiento, la energía se disipa entre los neumáticos y el
pavimento, y dentro del sistema de frenos por medio de la creación de fuerzas de
fricción opuestas el movimiento.
Después del bloqueo de la rueda, la fuerza total de fricción disponible para oponerse al
movimiento del vehículo debe generarse en la interfaz neumático-pavimento.
Para cualquier velocidad, la distancia de detención puede disminuir mediante el
aumento de la resistencia al deslizamiento en la interfaz neumático-pavimento.
El resto de esta sección parafrasea una discusión de Kummer y Meyer[6]
, quienes
propusieron una teoría unificada de la fricción neumático-pavimento basada en teorías
anteriores. La teoría unificada se acepta ampliamente como el estado del
conocimiento sobre fricción neumático-pavimento.
6.3 Requerimientos Friccionales del Tránsito
Las aceleraciones más rápidas, más altas velocidades de viaje, y más demanda por
frenado posibilitadas por los caminos modernos y los diseños de los vehículos han
continuado elevando las demandas friccionales en la interfaz neumático-pavimento.
Se requieren mayores fuerzas para mantener al vehículo en la trayectoria querida.
En pavimentos húmedos la capacidad friccional de la interfaz disminuye con la
velocidad. Además, los más altos volúmenes de tránsito y velocidades y el
creciente porcentaje y tamaño de grandes camiones, promueven una tasa más
rápida de degradación de la capacidad funcional del pavimento.
46 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
El nivel de fricción al cual el resbalamiento es inminente depende principalmente de la
velocidad del vehículo, condición de los neumáticos, y las características de la
superficie de pavimento.
En pavimentos húmedos,
quizás la velocidad es el
parámetro más significativo
porque la demanda de fric-
ción crece con el cuadrado
de la velocidad y la resisten-
cia decrece con el aumento
de la velocidad.
La figura describe una gene-
ralización de estas relacio-
nes; para un dado grado de
sinuosidad, aceleración o
frenado, muestra cómo el
factor de seguridad vs. el
resbalamiento disminuye
rápidamente al aumentar la
velocidad, hasta que el
resbalamiento es inminente.
Demanda de Fricción Relacionada con la Capacidad de Fricción
de Pavimentos Húmedos.
Debería establecerse el requerido nivel de resistencia al deslizamiento para satisfacer
la mayoría de las demandas friccionales previstas para la velocidad de operación.
El nivel requerido de resistencia al deslizamiento debería fijarse para satisfacer la
mayor parte de las demandas friccionales previstas para la velocidad de operación del
camino; al respecto es adecuada alguna clasificación:
1. Necesidades Normales - todas las maniobras de conducir, doblar en las
esquinas, y frenar hechas por la mayoría de los conductores bajo operaciones
normales de tránsito.
2. Necesidades Intermedias - fuerte frenado o correcciones del volante causadas
por la desatención del conductor, por el mal juzgamiento de un suceso en el
tránsito, o por el diseño marginal del camino o elementos de control de tránsito.
3. Necesidades de Emergencia - volanteo o bloqueo de frenos debidos a una
conducción imprudente, conductor desatento, repentinos sucesos de tránsito
impredecibles, o por defectuoso diseño vial, o elementos de control de tránsito.
Aunque los límites entre estos niveles friccionales no pueden definirse con claridad,
probablemente todos los pavimentos secos satisfacen las necesidades friccionales
normal e intermedia del tránsito sin llevar a un deslizamiento, en tanto las maniobras de
emergencia probablemente resultarán en deslizamiento.
Con humedad, la superficie de un pavimento medio debería satisfacer las necesidades
friccionales normal e intermedia del tránsito en la mayoría de las velocidades.
Para maniobras de emergencia, un pavimento húmedo no puede esperarse que
satisfaga lo que las superficies secas no pueden.
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 56
Las distribuciones de las mediciones de comportamiento del conductor pueden usarse
para determinar las necesidades funcionales para adelantarse, doblar la esquina,
detenerse por obstáculos, señal de PARE y semáforos; y maniobrar para corregir una
trayectoria errante.
. Kummer y Mayer[6]
sugieren que una demanda de frenado de 0.3g es el nivel máximo
que los conductores definen como confortable (g=9.8 m/s2
)
. Taragin[7]
indicó que el 89 % de las maniobras observadas en curvas requirieron 0.3g
o menos de aceleración lateral.
. Giles estudió las necesidades friccionales combinadas durante el doblar la esquina y
frenar, y encontró que el 4 % de los conductores requirieron 0.4g o más.
. Glennon desarrolló relaciones entre las necesidades friccionales del tránsito y la
velocidad para doblar la esquina, adelantarse, detenerse en relación con las
restricciones de la DV, y para correcciones de emergencia de las trayectorias errantes.
Se estudiaron los requerimientos funcionales para:
. curvas horizontales
. detención
. correcciones de trayectoria de emergencia
Los requerimientos friccionales se desarrollaron para valores nominales de ángulo de
invasión y distancia desde el borde del camino; los cuales son más críticos para
caminos sin banquinas pavimentadas, requiriendo hasta 0.33g a 90 km/h, y 0.8g a 97
km/h.
6.4 Medición de la Resistencia al Deslizamiento de Pavimentos
Se dispone de varios métodos para medir la resistencia al deslizamiento, entre ellos:
. acoplado con ruedas bloqueadas[13,14]
. observacional[15]
Se recomiendan varios métodos observacionales para evaluar la resistencia a la
fricción al mirar y sentir al pavimento.
Se sienten los pavimentos para juzgar la microtextura.
Una descripción básico de estos factores y su observación es:
1. Transpiración - puede verse fácilmente si un pavimento tiene transpiración
seria.
2. Macrotextura - la rugosidad de gran escala o la macrotextura puede verse
fácilmente desde una posición quieta.
3. Microtextura - la rugosidad de pequeña escala no puede verse desde una
posición quieta. La microtextura es la característica necesaria de las superficies
para penetrar la fina capa de agua entre el neumático y el pavimento después
que la masa de agua drena por la macrotextura o la banda de rodadura el
neumático.
Se la evalúa mejor pasando la mano sobre la superficie y comparando la
sensación con varios papeles de lija gradados desde grueso a fino.
66 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
Se han sugerido escalas para microtextura[16]
desde pobre hasta excelente, pasando
por moderada.
6.5 Accidentes en Pavimentos Húmedos
En 1980, el National Transportation Safety Board analizó los accidentes mortales
sobre pavimentos húmedos.[17]
El NTBS concluyó que los accidentes en pavimentos húmedos ocurren 3.9 a 4.5 veces
más que los esperados si los pavimentos no tuvieran efectos.
Blackburn y otros[18]
determinaron relaciones entre los índices de accidentes en
pavimentos húmedos y el número de deslizamiento para varios tipos de caminos.
6.6 Normas para Resistencia al Deslizamiento
Las recomendaciones para requerimientos de resistencia al deslizamiento más
ampliamente reconocidas y citadas proceden de un informe de investigación de 1967
titulado Tentative Skid-Resistence Requeriments for Main Rural Highways, de Kummer
y Meyer[6]
; recomienda los mínimos Números de Resistencia (definidos como
coeficiente de fricción medido por un acoplado a 64 km/h, multiplicado por 100 [13]
)
dados en la Tabla para caminos rurales principales.
Requerimientos de Resistencia al Deslizamiento - Caminos Rurales Principales
La mayoría de los OVs que usan el criterio de Número de Deslizamiento listan los
caminos para futura rehabilitación superficial o inicial la rehabilitación cuando el
ND cae hasta entre 29 y 36.
Un Número de Deslizamiento de 35 a 37 es un mínimo deseable, y debajo de 30
es deficiente.
Usualmente, las decisiones tomadas para iniciar o posponer un mejoramiento de la
superficie de un pavimento se basan en consideraciones económica reales o
supuestas.
Hay gráficos con la distribución percentile de los Números de Deslizamiento a varias
velocidades; por ejemplo, calculados de una muestra al azar de 500 pavimentos de un
estado[9]
o de datos para Alemania.[19]
.
Si tales inventarios pudieran considerarse como típicos, sólo alrededor del 60-65% de
todos los pavimentos cumplirían el criterio de un ND de 37, alrededor del 20-20% no
cumplirían el criterio de un ND de 30.
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 76
HIDROPLANEO
Regla Empírica
Puede Esperarse el Hidroplaneo a Velocidades Superiores
a los 72 km/h Donde Haya Charcos de Agua de 2.5 mm o
Más en una Longitud de Camino de 9 m o Más.
6.7 Hidroplaneo
El hidroplaneo es un fenómeno caracterizado por la completa pérdida de control
direccional cuando un neumático se está moviendo tan rápido que al desplazarse
sobre una película de agua pierde contacto con el pavimento.
Primero se reconoció el problema del hidroplaneo en el aterrizaje de los aviones, y se
volvió más aparente en tanto las velocidades de aterrizaje crecieron con el adveni-
miento de los motores de chorro.
Asimismo, los choques viales que comprenden al hidroplaneo se volvieron más
aparentes en tanto las velocidades crecían, se construían pavimentos más anchos, se
ampliaba el uso de pavimentos flexibles, y se producía un mayor desgaste del
pavimento debido a mayor tránsito y cargas.
Aunque es un fenómeno muy complejo, se sabe que su probabilidad de ocurrencia
está asociada con varios factores del vehículo, calzada y ambiente.
El hidroplaneo crece con:
• Profundidad de Compactadas Huellas de Ruedas
• Deterioro de la Microtextura del Pavimento
• Deterioro de la Macrotextura del Pavimento
• Disminución de la Pendiente Transversal del Pavimento
• Velocidad del Vehículo
• Desgaste de la Banda de Rodadura del Neumático
• Relación entre Carga de Neumático y Presión de Inflado
• Intensidad de Lluvia
• Duración de Lluvia
Además, la probabilidad de pérdida de control del vehículo por hidroplaneo crece
según el grado de giros, la tasa de aceleración o desaceleración, el tipo de vehículo y
la magnitud de los vientos cruzados.
Un OV interesado en minimizar la ocurrencia del fenómeno del hidroplaneo sólo puede
ejercer un mínima control sobre el vehículo, conductor y factores ambientales.
Sin embargo, puede identificar y corregir los lugares que demuestran una susceptibili-
dad al hidroplaneo; por ejemplo, fondo de las curvas verticales cóncavas y pavimentos
con notable ahuellamiento donde se estanca el agua.
86 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
La corrección suele ser con recapados asfálticos diseñados y construidos para
incrementar la pendiente transversal, eliminar los baches, mejorar la micro y
macrotextura de la superficie y proveer una superficie resistente al uso y compactación.
Donde se carezca de fondos para tales trabajos, en los lugares propensos al
hidroplaneo deberían aplicarse contramedidas de bajo costo, tal como reducir los
límites de velocidad y colocar señales de advertencia de la condición resbalosa de la
calzada.
MECÁNICA DEL HIDROPLANEO
Horne[20]
divide el hidropla-
neo en tres categorías:
1. Viscoso
2. Dinámico
3. Reversión del Caucho de la Banda de Roda-
dura del Neumático.
Los hidroplaneos viscoso[21]
y dinámico son consideraciones importantes para las
operaciones normales de vehículo de pasajeros y camiones.
La reversión del caucho de la banda de rodadura sólo ocurre cuando vehículos
pesados, tales como camiones grandes o aviones, bloquean sus ruedas a altas
velocidades en pavimentos húmedos con buena macrotextura, pero poca microtextura.
En los 1960's y 70's se realizaron varias investigaciones empíricas y analíticas sobre el
tema del hidropleneo. En tanto el trabajo empírico[22-28]
generalmente fue útil en
puntualizar muchos de los factores clave del hidroplaneo, y sugirió algunas soluciones
válidas tales como ranurado del pavimento, los esfuerzos analíticos[29-35]
fueron menos
exitosos.
TEXTURA DEL PAVIMENTO
La característica más crítica de la textura del pavimento para el hidroplaneo es la
macrotextura, la cual actúa en combinación con las ranuras de la banda de rodadura
del neumático para proveer los canales de escape de la masa de agua de drenaje
desde abajo de la pisada del neumático.
Balmer y Galloway[36]
realizaron una extensa investigación sobre la aptitud de varias
texturas de pavimentos para reducir el riesgo de hidroplaneo.
DRENAJE DEL PAVIMENTO
La indisturbada profundidad de agua en el neumático es importante para determinar la
probabilidad de hidroplaneo para una combinación neumático-pavimento.
A mayor profundidad del agua, mayor serán las fuerzas inerciales fluidas que actúan
sobre el neumático, y mayor será la probabilidad de superar las capacidades
combinadas de drenaje de las ranuras de la banda de rodadura y la microtextura del
pavimento.
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 96
Un estudio[28]
del diseño de drenaje de las superficies del camino demostró que la
frecuencia del hidroplaneo dinámico puede reducirse radicalmente diseñando
superficies con características de drenaje que minimicen la profundidad del agua.
El agua de lluvia forma una capa de espesor creciente en tanto fluye hacia el borde la
superficie bombeada del pavimento.
Así, el agua puede ser peligrosa para los motoristas porque reduce la fricción entre los
neumáticos y la superficie húmeda.
La necesidad de pendientes transversales para un drenaje eficiente es más importante
en calzadas multicarriles donde pueden esperarse mayores espesores de agua
superficial en los carriles más bajos.
También es importante proveer adecuada macrotextura para permitirle al agua
remanente escapar bajo el neumático para alcanzar la necesaria adhesión neumático-
pavimento, particularmente en caminos de alta velocidad.
Un beneficio importante de las pendientes transversales empinadas es reducir el
volumen de agua que puede estancarse en las deformaciones del pavimento,
particularmente donde el ahuellamiento sea prominente; pero la pendiente transversal
no debería ser más empinada que la aceptada para la maniobrabilidad del vehículo.
AHUELLAMIENTOS DE LAS RUEDAS
La mayoría de los ingenieros viales comúnmente reconocen al hidroplaneo como
resultado de los compactados ahuellamientos de las ruedas.
Según el Libro Verde[38]
:
Las cuatro causas principales de pobre resistencia al deslizamiento en
pavimentos húmedos son el ahuellamiento, pulimento, exudación y suciedad. El
ahuellamiento causa la acumulación de agua en las huellas de las ruedas. El pulimento
reduce y la exudación cubre la microtextura. En ambos casos disminuyen las ásperas
características de la superficie para penetrar la fina película de agua. Los pavimentos
sucios, contaminados con gotas de aceite o capas de polvo o materia orgánica
perderán su resistencia al deslizamiento.
NEUMÁTICOS
El neumático puede ser un factor crítico en el
hidroplaneo.
Los neumáticos gastados o con baja presión
pueden aumentar considerablemente el riesgo
de hidroplaneo; otro factor es el dibujo de la
franja de rodadura del neumático: profundidad,
capacidad de ranura, forma de ranura, espacia-
miento de ranura, y otro es la pisada del neu-
mático.[39-41]
Las estadísticas de accidentes confirman que,
a menudo, el coleo de los camiones
semirremolque vacíos en pavimentos húmedos
se relaciona con el hidroplaneo dinámico.
Para los neumáticos modernos, la presión
de inflado y la profundidad del dibujo son
los factores más significativos relacionados
con el hidroplaneo.
106 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
Dinámica del Hidroplaneo
6.8 Aspectos Técnicos de Casos de Pavimento Resbaladizo o Hidroplaneo
El pavimento resbaladizo no es un aspecto común en las demandas por daños y
perjuicios; usualmente es difícil probar que un pavimento tenía bajo coeficiente de
fricción, o que esa condición causó un choque.
Per se, las demandas por hidroplaneo son más comunes que las por pavimento
resbaladizo.
Usualmente, la sección de camino que causa hidroplaneo tiene una o más de los
siguientes factores:
1. Inadecuada Pendiente Transversal.
2. Curva Vertical Cóncava
3. Banquinas de Pasto Sobreelevadas
4. Condiciones de Flujo Laminar
5. Pavimentos Ahuellados
6.9 Aspectos de Reconstrucción de Accidentes
Normalmente, los temas más importantes relacionados con la reconstrucción de
accidentes por hidroplaneo o resbalamiento son si el hidroplaneo dinámico parcial o
total fue un factor, y si lo fue la velocidad excesiva.
6.10 Argumentos Típicos de la Defensa
Una cuestión básica es qué nivel mínimo de resistencia al deslizamiento debería
mantener un OV para liberarse de responsabilidad.
Los niveles recomendados por NCHRP Report 37[6]
son ampliamente reconocidos y
sirven como una defensa legal cuando el pavimento pueda mostrar que supera estos
niveles.
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 116
Otra defensa se relaciona con la posibilidad económica de tratar a todos los caminos
en un programa de resistencia al deslizamiento cuando los fondos son escasos y otras
necesidades competitivas demandan los mismos fondos.
Sin embargo, normalmente esta defensa es inadecuada, a menos que el OV pueda
demostrar que para el defecto del camino en cuestión está programado su
mejoramiento en una fecha posterior bajo un esquema de prioridad que trata primero
las mayores necesidades.
Otras defensas de casos específicos arguyen que el conductor fue la única parte
negligente y/o que la sección de camino específica no contribuyó al accidente.
Algunos de estos argumentos son:
1. Para las condiciones de pavimento húmedo, el conductor debería haber
disminuido la velocidad por debajo de la límite.
2 Una vez comenzado el deslizamiento, el conductor no tomó las acciones
adecuadas para retomar el control del vehículo.
3. El conductor fue negligente por exceso de velocidad.
4. El conductor fue negligente por conducir intoxicado
5. Los neumáticos pelados del vehículo fueron la causa principal del accidente.
6. La baja presión de los neumáticos fue la causa principal del accidente.
7. El OV no tenía noticia de la sección de camino resbaladiza.
8. No había suficiente agua presente como para crear el hidroplaneo dinámico
total.
9. La profundidad del ahuellamiento no superó el criterio de mantenimiento para
repavimentación.
10. El OV tiene muchos miles de caminos con necesidad de repavimentación y los
fondos no son adecuados.
11. La sección de camino había sido seleccionada para repavimentación en un
esquema prioritario de programación.
12. El OV no tenía noticia de la superficie de camino defectuosa.
13. Los registros de accidentes en tiempo húmedo no muestran problemas de
deslizamiento.
14. El OV no tiene normas de resistencia al deslizamiento.
126 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
Notas y Referencias
Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 136
146 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
15/26
B HIDROPLANEO
1 INTRODUCCIÓN
En esta parte del trabajo técnico se trata el hidroplaneo en relación con el pobre drenaje de
la calzada debido a pendiente transversal insuficiente, tanto en rectas como en curvas, co-
mo se grafica por ejemplo en la planialtimetría de la Chicana de Cañada de Gómez RN9 km
355-359 con una a longitud de calzadas de 150 m con pendiente transversal < 2%. Condi-
ción que convendría verificar en las rectas, en otros Puntos Negros de concentración de
choques por despistes registrados en rectas por los bomberos de la zona al acudir a llama-
dos de emergencia; hasta 16 en un día por los bomberos de General Roca en el km 408, y
en los km 324.5, 360, 361, 363, 365.5, 367 (2), 375, 379, 382 (2), 384, 385, 386, 388, 397,
409, 420, 434, 441, 463, 469, 486, 628, 689, por otros colegas zona-
les...http://goo.gl/PSaZtO, https://goo.gl/n2chT6, http://goo.gl/2sNWFe
Con distintos acentos, la información pública consiste en variaciones del sonsonete: por
razones que se tratan de establecer el conductor pierde el control, dan un tumbo y cruzan
de carril quedando de la otra mano rumbo a Rosario. Bill Clinton habría cambiado su apo-
tegma sobre la economía, por el hidroplaneo.
Desde el punto de vista del diseño geométrico e ingeniería de seguridad lo principal es re-
ducir al máximo las pendientes transversales menores que 2%, y mejor 2.5% en zonas llu-
viosas y eliminar bordos de pocos centímetros sobresaliente por falta de mantenimiento,
como es común bajo las barandas metálicas, a veces con postes empotrados en cordones
sobresalientes unos cm del nivel de terrano, y otras veces inútiles, hasta sin objeto fijo o
condición de riesgo detrás. Recordar la breve recomendación del Doctor Ingeniero John
Glennon:
Regla Empírica
Puede Esperarse el Hidroplaneo a Velocidades Superiores a los 70 km/h donde Haya
Charcos de Agua de 2.5 mm o Más en una Longitud de Camino de 9 m o Más.
16/26
RN9 Rosario-Córdoba km 397 RN9 Rosario-Córdoba km 689
RN9 Rosario-Córdoba km 666 RN9 Rosario-Córdoba km 540
Los siguientes ejemplos corresponden a la RN14 km 101 y Puntos Negros de la RN9 Chica-
na del km 65 y Chicana Paso por Campana km 75, en el centro de la Línea Negra.
Obsérvese el nulo/pobre drenaje superficial de la calzada por el reflejo de los charcos
17/26
RN9 Rosario – Córdoba km 408 – Punto negro
RN9 Córdoba Jesús María km 740
18/26
RN14 Rotatoria km 101 – 5 muertos + 17 heridos
RN9 km 75 Campana – Punto Negro
RN9 La Chicana del km 65.5 Sentido BA – Punto Negro
19/26
RN9 La Chicana del km 65.5 Sentido BA – Punto Negro
RN9 km 233 San Nicolás – Hidroplaneo – Banquina tierra – Taludes > 1:4
20/26
RN9 km 73.5 Campana RN9 km 75 Campana – Punto Negro
RN9 km 80 Campana RN9 km 68 Campana
RN12 Santa Ana Misiones RN18 km 51 Entre Ríos

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08 glennon-aurc hidroplaneo

  • 1. Roadway Defects and Tort Liability John C. Glennon, D. Engr., P:E. Lawyers & Judges Publishing Co. Defectos Viales y Responsabilidad por Daños y Perjuicios Resumen y Traducción: Francisco J. Sierra, Ing. Civ. UBA Capítulo 6 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo El deslizamiento de los neumáticos de caucho de los vehículos ocurre cuando las fuerzas en la interfaz neumático-pavimento supera la aptitud del neumático y de la superficie -para la condición ambiente- de desarrollar resistencia friccional. En condiciones secas, la fricción entre la mayoría de los neumáticos y las superficies de pavimento es suficiente para soportar sin deslizamiento las más bruscas maniobras. En condiciones húmedas, la aptitud para desarrollar la fricción neumático-pavimento puede reducirse significativamente por deficiencias de los pavimentos y/o de los neumáticos. Hasta 1973, las velocidades de marcha y potencia de los vehículos crecieron, con lo que creció el número de accidentes por resbalamiento. Con la devolución a los estados del control de la velocidad, crecieron los límites de velocidad y muchos miles de pavimentos deficientes o marginales podrían volverse críticos para la seguridad en tiempo húmedo. Decir que el conductor en un accidentes por resbalamiento estaba conduciendo demasiado rápido para las condiciones o que el accidente se debió a error de conducción puede ser erróneo en muchos casos. Los OVs está encargados de proveer superficies de pavimento que contribuyan a tener suficiente resistencia al deslizamiento para controlar la mayoría de las necesidades friccionales del tránsito bajo las condiciones razonablemente predecibles. Casi todos los pavimentos secos de asfalto u hormigón tienen razonable resistencia al deslizamiento; sin embargo, en condiciones húmedas, el grado de resistencia al deslizamiento es una función de la aspereza de la textura superficial. Un pavimento compuesto de agregado anguloso que muerde en el neumático puede producir alta resistencia húmeda al deslizamiento. Pero, en los pavimentos suaves, la menor cantidad de agua puede reducir significati- vamente la fricción desarrollada. La baja resistencia al deslizamiento del pavimento húmedo puede resultar de una o de una combinación de causas; algunas de las más comúnmente reconocidas son: 1. Baja Microtextura. El término microestructura describe la aspereza de un pavimento que desarrolla adhesión entre el neumático y el pavimento húmedo. Una buena microtextura puede penetrar la fina película de agua no removida por el neumático.
  • 2. 26 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo Los diseños de mezcla de pavimento que no incluyen arena de grano áspero o agregados rugosamente texturados tendrían microtextura baja. La microestruc- tura es particularmente importante en todos los caminos de baja velocidad húmedos, y en los de alta velocidad con pequeñas cantidades de agua en la superficie. 2. Baja Macrotextura. La buena macroestructura se define por un pavimento gradado-abierto con vacíos entre los agregados expuestos para drenar el agua desde abajo del neumático. Es más importante para caminos de alta velocidad. Los diseños de mezcla de pavimento que usan agregados ya pulidos o los susceptibles a pulimento tendrán baja resistencia inicial al resbalamiento o perderán rápidamente su resistencia al deslizamiento. 3. Transpiración de Asfalto. Cuando un concreto bituminoso (asfalto) contiene demasiado asfalto, o el grado equivocado de asfalto, el asfalto puede subir a la superficie, cubrir el agregado y crear una superficie suave muy resbaladiza cuando se humedece. 4. Pavimentos Sucios. Las acumulaciones de polvo, gotas de aceite, y caucho pueden formar una capa causante de que el pavimento se vuelva resbaladizo durante los primeros minutos de una lluvia. Materiales sueltos tales como arena, piedras, o barro sobre el pavimento pueden causar un peligroso resbalamiento en cualquier tiempo. 5. Neumáticos Gastados. La banda de rodadura de los neumáticos y la macrotextura del pavimento son elementos importantes para drenar el agua desde abajo del neumático. Los neumáticos gastados o pelados pueden causar la pérdida de control sobre pavimentos con, de otra manera, textura adecuada. 6. Condiciones de Hidroplaneo. El hidroplaneo ocurre cuando el neumático se separa del pavimento y se eleva sobre una película de agua. En adición a la textura y profundidad del dibujo del neumático, los otros factores típicos que afectan la propensión al hidroplaneo son la velocidad del vehículo, presión de neumáticos, y profundidad del agua. Desde 1930 se investigó la relación entre la resistencia al deslizamiento y la seguridad vial. Moyer[1] trató varios aspectos de la interacción neumático-pavimento incluyendo métodos de desarrollo de las mediciones de la resistencia al deslizamiento[2,3] , comparación y correlación de diferentes métodos de medida[3,4] y relación entre las propiedades de la superficie del camino y los accidentes por resbalamiento.[3,5] Estas actividades de investigación culminaron en la Primera Conferencia Internacional Sobre Prevención del Resbalamiento, 1959.[3] Los progresos en las investigaciones entre 1959 y 1977 se acumularon en la Segunda Conferencia de 1977[5] . Los procedimientos de las dos conferencias contienen un rico material que permanece útil y que sirvió de base para posterior investigación. 6.1. Diseño y Construcción de Pavimentos En los pavimentos de hormigón de cemento de Pórtland, la microtextura depende de los agregados finos, y la macroestructura se forma durante la operación de terminado. Usualmente, las superficies de hormigón se terminan mediante escobillado con cerdas rígidas separadas; una buena mezcla de hormigón debería usar un agregado fino anguloso y durable, con un alto contenido de sílice.
  • 3. Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 36 La proporción de agregado fino debería ser tan alta como sea práctico para asegurar la adecuada ubicación, terminación y textura. El tránsito y las condiciones climáticas pueden causar la pérdida de resistencia al resbalamiento de los pavimentos de hormigón mucho antes de perder sus cualidades estructurales o de lisura. La resistencia al resbalamiento puede mejorarse mediante ranuras aserradas, raimiento mecánico o repavimentación con asfalto. La textura de un pavimento de concreto bituminoso (asfalto) está dada por la aspereza de las partículas individuales de agregado y la gradación de la mezcla. Para una duradera resistencia a la fricción, el agregado elegido debería resistir la abrasión, pulimento y consolidación. Un pavimento de asfalto depende principalmente de la contribución del agregado para proveer resistencia al deslizamiento y drenaje. Para una buena fricción superficial sobre un amplio rango de velocidades, las mezclas que tengan una gran proporción de agregados no-pulidos de un-tamaño y un gran contenido de vacíos proveen una superficie de textura-abierta que da buena adhesión y buen drenaje debajo del neumático. 6.2 Mecanismo de la Interfaz Neumático-Pavimento Cualquier vehículo en movimiento adquiere energía cinética que aumenta con el cuadrado de su velocidad. Para detener al vehículo se requiere disipar esta energía cinética En un vehículo en movimiento, la energía se disipa entre los neumáticos y el pavimento, y dentro del sistema de frenos por medio de la creación de fuerzas de fricción opuestas el movimiento. Después del bloqueo de la rueda, la fuerza total de fricción disponible para oponerse al movimiento del vehículo debe generarse en la interfaz neumático-pavimento. Para cualquier velocidad, la distancia de detención puede disminuir mediante el aumento de la resistencia al deslizamiento en la interfaz neumático-pavimento. El resto de esta sección parafrasea una discusión de Kummer y Meyer[6] , quienes propusieron una teoría unificada de la fricción neumático-pavimento basada en teorías anteriores. La teoría unificada se acepta ampliamente como el estado del conocimiento sobre fricción neumático-pavimento. 6.3 Requerimientos Friccionales del Tránsito Las aceleraciones más rápidas, más altas velocidades de viaje, y más demanda por frenado posibilitadas por los caminos modernos y los diseños de los vehículos han continuado elevando las demandas friccionales en la interfaz neumático-pavimento. Se requieren mayores fuerzas para mantener al vehículo en la trayectoria querida. En pavimentos húmedos la capacidad friccional de la interfaz disminuye con la velocidad. Además, los más altos volúmenes de tránsito y velocidades y el creciente porcentaje y tamaño de grandes camiones, promueven una tasa más rápida de degradación de la capacidad funcional del pavimento.
  • 4. 46 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo El nivel de fricción al cual el resbalamiento es inminente depende principalmente de la velocidad del vehículo, condición de los neumáticos, y las características de la superficie de pavimento. En pavimentos húmedos, quizás la velocidad es el parámetro más significativo porque la demanda de fric- ción crece con el cuadrado de la velocidad y la resisten- cia decrece con el aumento de la velocidad. La figura describe una gene- ralización de estas relacio- nes; para un dado grado de sinuosidad, aceleración o frenado, muestra cómo el factor de seguridad vs. el resbalamiento disminuye rápidamente al aumentar la velocidad, hasta que el resbalamiento es inminente. Demanda de Fricción Relacionada con la Capacidad de Fricción de Pavimentos Húmedos. Debería establecerse el requerido nivel de resistencia al deslizamiento para satisfacer la mayoría de las demandas friccionales previstas para la velocidad de operación. El nivel requerido de resistencia al deslizamiento debería fijarse para satisfacer la mayor parte de las demandas friccionales previstas para la velocidad de operación del camino; al respecto es adecuada alguna clasificación: 1. Necesidades Normales - todas las maniobras de conducir, doblar en las esquinas, y frenar hechas por la mayoría de los conductores bajo operaciones normales de tránsito. 2. Necesidades Intermedias - fuerte frenado o correcciones del volante causadas por la desatención del conductor, por el mal juzgamiento de un suceso en el tránsito, o por el diseño marginal del camino o elementos de control de tránsito. 3. Necesidades de Emergencia - volanteo o bloqueo de frenos debidos a una conducción imprudente, conductor desatento, repentinos sucesos de tránsito impredecibles, o por defectuoso diseño vial, o elementos de control de tránsito. Aunque los límites entre estos niveles friccionales no pueden definirse con claridad, probablemente todos los pavimentos secos satisfacen las necesidades friccionales normal e intermedia del tránsito sin llevar a un deslizamiento, en tanto las maniobras de emergencia probablemente resultarán en deslizamiento. Con humedad, la superficie de un pavimento medio debería satisfacer las necesidades friccionales normal e intermedia del tránsito en la mayoría de las velocidades. Para maniobras de emergencia, un pavimento húmedo no puede esperarse que satisfaga lo que las superficies secas no pueden.
  • 5. Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 56 Las distribuciones de las mediciones de comportamiento del conductor pueden usarse para determinar las necesidades funcionales para adelantarse, doblar la esquina, detenerse por obstáculos, señal de PARE y semáforos; y maniobrar para corregir una trayectoria errante. . Kummer y Mayer[6] sugieren que una demanda de frenado de 0.3g es el nivel máximo que los conductores definen como confortable (g=9.8 m/s2 ) . Taragin[7] indicó que el 89 % de las maniobras observadas en curvas requirieron 0.3g o menos de aceleración lateral. . Giles estudió las necesidades friccionales combinadas durante el doblar la esquina y frenar, y encontró que el 4 % de los conductores requirieron 0.4g o más. . Glennon desarrolló relaciones entre las necesidades friccionales del tránsito y la velocidad para doblar la esquina, adelantarse, detenerse en relación con las restricciones de la DV, y para correcciones de emergencia de las trayectorias errantes. Se estudiaron los requerimientos funcionales para: . curvas horizontales . detención . correcciones de trayectoria de emergencia Los requerimientos friccionales se desarrollaron para valores nominales de ángulo de invasión y distancia desde el borde del camino; los cuales son más críticos para caminos sin banquinas pavimentadas, requiriendo hasta 0.33g a 90 km/h, y 0.8g a 97 km/h. 6.4 Medición de la Resistencia al Deslizamiento de Pavimentos Se dispone de varios métodos para medir la resistencia al deslizamiento, entre ellos: . acoplado con ruedas bloqueadas[13,14] . observacional[15] Se recomiendan varios métodos observacionales para evaluar la resistencia a la fricción al mirar y sentir al pavimento. Se sienten los pavimentos para juzgar la microtextura. Una descripción básico de estos factores y su observación es: 1. Transpiración - puede verse fácilmente si un pavimento tiene transpiración seria. 2. Macrotextura - la rugosidad de gran escala o la macrotextura puede verse fácilmente desde una posición quieta. 3. Microtextura - la rugosidad de pequeña escala no puede verse desde una posición quieta. La microtextura es la característica necesaria de las superficies para penetrar la fina capa de agua entre el neumático y el pavimento después que la masa de agua drena por la macrotextura o la banda de rodadura el neumático. Se la evalúa mejor pasando la mano sobre la superficie y comparando la sensación con varios papeles de lija gradados desde grueso a fino.
  • 6. 66 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo Se han sugerido escalas para microtextura[16] desde pobre hasta excelente, pasando por moderada. 6.5 Accidentes en Pavimentos Húmedos En 1980, el National Transportation Safety Board analizó los accidentes mortales sobre pavimentos húmedos.[17] El NTBS concluyó que los accidentes en pavimentos húmedos ocurren 3.9 a 4.5 veces más que los esperados si los pavimentos no tuvieran efectos. Blackburn y otros[18] determinaron relaciones entre los índices de accidentes en pavimentos húmedos y el número de deslizamiento para varios tipos de caminos. 6.6 Normas para Resistencia al Deslizamiento Las recomendaciones para requerimientos de resistencia al deslizamiento más ampliamente reconocidas y citadas proceden de un informe de investigación de 1967 titulado Tentative Skid-Resistence Requeriments for Main Rural Highways, de Kummer y Meyer[6] ; recomienda los mínimos Números de Resistencia (definidos como coeficiente de fricción medido por un acoplado a 64 km/h, multiplicado por 100 [13] ) dados en la Tabla para caminos rurales principales. Requerimientos de Resistencia al Deslizamiento - Caminos Rurales Principales La mayoría de los OVs que usan el criterio de Número de Deslizamiento listan los caminos para futura rehabilitación superficial o inicial la rehabilitación cuando el ND cae hasta entre 29 y 36. Un Número de Deslizamiento de 35 a 37 es un mínimo deseable, y debajo de 30 es deficiente. Usualmente, las decisiones tomadas para iniciar o posponer un mejoramiento de la superficie de un pavimento se basan en consideraciones económica reales o supuestas. Hay gráficos con la distribución percentile de los Números de Deslizamiento a varias velocidades; por ejemplo, calculados de una muestra al azar de 500 pavimentos de un estado[9] o de datos para Alemania.[19] . Si tales inventarios pudieran considerarse como típicos, sólo alrededor del 60-65% de todos los pavimentos cumplirían el criterio de un ND de 37, alrededor del 20-20% no cumplirían el criterio de un ND de 30.
  • 7. Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 76 HIDROPLANEO Regla Empírica Puede Esperarse el Hidroplaneo a Velocidades Superiores a los 72 km/h Donde Haya Charcos de Agua de 2.5 mm o Más en una Longitud de Camino de 9 m o Más. 6.7 Hidroplaneo El hidroplaneo es un fenómeno caracterizado por la completa pérdida de control direccional cuando un neumático se está moviendo tan rápido que al desplazarse sobre una película de agua pierde contacto con el pavimento. Primero se reconoció el problema del hidroplaneo en el aterrizaje de los aviones, y se volvió más aparente en tanto las velocidades de aterrizaje crecieron con el adveni- miento de los motores de chorro. Asimismo, los choques viales que comprenden al hidroplaneo se volvieron más aparentes en tanto las velocidades crecían, se construían pavimentos más anchos, se ampliaba el uso de pavimentos flexibles, y se producía un mayor desgaste del pavimento debido a mayor tránsito y cargas. Aunque es un fenómeno muy complejo, se sabe que su probabilidad de ocurrencia está asociada con varios factores del vehículo, calzada y ambiente. El hidroplaneo crece con: • Profundidad de Compactadas Huellas de Ruedas • Deterioro de la Microtextura del Pavimento • Deterioro de la Macrotextura del Pavimento • Disminución de la Pendiente Transversal del Pavimento • Velocidad del Vehículo • Desgaste de la Banda de Rodadura del Neumático • Relación entre Carga de Neumático y Presión de Inflado • Intensidad de Lluvia • Duración de Lluvia Además, la probabilidad de pérdida de control del vehículo por hidroplaneo crece según el grado de giros, la tasa de aceleración o desaceleración, el tipo de vehículo y la magnitud de los vientos cruzados. Un OV interesado en minimizar la ocurrencia del fenómeno del hidroplaneo sólo puede ejercer un mínima control sobre el vehículo, conductor y factores ambientales. Sin embargo, puede identificar y corregir los lugares que demuestran una susceptibili- dad al hidroplaneo; por ejemplo, fondo de las curvas verticales cóncavas y pavimentos con notable ahuellamiento donde se estanca el agua.
  • 8. 86 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo La corrección suele ser con recapados asfálticos diseñados y construidos para incrementar la pendiente transversal, eliminar los baches, mejorar la micro y macrotextura de la superficie y proveer una superficie resistente al uso y compactación. Donde se carezca de fondos para tales trabajos, en los lugares propensos al hidroplaneo deberían aplicarse contramedidas de bajo costo, tal como reducir los límites de velocidad y colocar señales de advertencia de la condición resbalosa de la calzada. MECÁNICA DEL HIDROPLANEO Horne[20] divide el hidropla- neo en tres categorías: 1. Viscoso 2. Dinámico 3. Reversión del Caucho de la Banda de Roda- dura del Neumático. Los hidroplaneos viscoso[21] y dinámico son consideraciones importantes para las operaciones normales de vehículo de pasajeros y camiones. La reversión del caucho de la banda de rodadura sólo ocurre cuando vehículos pesados, tales como camiones grandes o aviones, bloquean sus ruedas a altas velocidades en pavimentos húmedos con buena macrotextura, pero poca microtextura. En los 1960's y 70's se realizaron varias investigaciones empíricas y analíticas sobre el tema del hidropleneo. En tanto el trabajo empírico[22-28] generalmente fue útil en puntualizar muchos de los factores clave del hidroplaneo, y sugirió algunas soluciones válidas tales como ranurado del pavimento, los esfuerzos analíticos[29-35] fueron menos exitosos. TEXTURA DEL PAVIMENTO La característica más crítica de la textura del pavimento para el hidroplaneo es la macrotextura, la cual actúa en combinación con las ranuras de la banda de rodadura del neumático para proveer los canales de escape de la masa de agua de drenaje desde abajo de la pisada del neumático. Balmer y Galloway[36] realizaron una extensa investigación sobre la aptitud de varias texturas de pavimentos para reducir el riesgo de hidroplaneo. DRENAJE DEL PAVIMENTO La indisturbada profundidad de agua en el neumático es importante para determinar la probabilidad de hidroplaneo para una combinación neumático-pavimento. A mayor profundidad del agua, mayor serán las fuerzas inerciales fluidas que actúan sobre el neumático, y mayor será la probabilidad de superar las capacidades combinadas de drenaje de las ranuras de la banda de rodadura y la microtextura del pavimento.
  • 9. Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 96 Un estudio[28] del diseño de drenaje de las superficies del camino demostró que la frecuencia del hidroplaneo dinámico puede reducirse radicalmente diseñando superficies con características de drenaje que minimicen la profundidad del agua. El agua de lluvia forma una capa de espesor creciente en tanto fluye hacia el borde la superficie bombeada del pavimento. Así, el agua puede ser peligrosa para los motoristas porque reduce la fricción entre los neumáticos y la superficie húmeda. La necesidad de pendientes transversales para un drenaje eficiente es más importante en calzadas multicarriles donde pueden esperarse mayores espesores de agua superficial en los carriles más bajos. También es importante proveer adecuada macrotextura para permitirle al agua remanente escapar bajo el neumático para alcanzar la necesaria adhesión neumático- pavimento, particularmente en caminos de alta velocidad. Un beneficio importante de las pendientes transversales empinadas es reducir el volumen de agua que puede estancarse en las deformaciones del pavimento, particularmente donde el ahuellamiento sea prominente; pero la pendiente transversal no debería ser más empinada que la aceptada para la maniobrabilidad del vehículo. AHUELLAMIENTOS DE LAS RUEDAS La mayoría de los ingenieros viales comúnmente reconocen al hidroplaneo como resultado de los compactados ahuellamientos de las ruedas. Según el Libro Verde[38] : Las cuatro causas principales de pobre resistencia al deslizamiento en pavimentos húmedos son el ahuellamiento, pulimento, exudación y suciedad. El ahuellamiento causa la acumulación de agua en las huellas de las ruedas. El pulimento reduce y la exudación cubre la microtextura. En ambos casos disminuyen las ásperas características de la superficie para penetrar la fina película de agua. Los pavimentos sucios, contaminados con gotas de aceite o capas de polvo o materia orgánica perderán su resistencia al deslizamiento. NEUMÁTICOS El neumático puede ser un factor crítico en el hidroplaneo. Los neumáticos gastados o con baja presión pueden aumentar considerablemente el riesgo de hidroplaneo; otro factor es el dibujo de la franja de rodadura del neumático: profundidad, capacidad de ranura, forma de ranura, espacia- miento de ranura, y otro es la pisada del neu- mático.[39-41] Las estadísticas de accidentes confirman que, a menudo, el coleo de los camiones semirremolque vacíos en pavimentos húmedos se relaciona con el hidroplaneo dinámico. Para los neumáticos modernos, la presión de inflado y la profundidad del dibujo son los factores más significativos relacionados con el hidroplaneo.
  • 10. 106 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo Dinámica del Hidroplaneo 6.8 Aspectos Técnicos de Casos de Pavimento Resbaladizo o Hidroplaneo El pavimento resbaladizo no es un aspecto común en las demandas por daños y perjuicios; usualmente es difícil probar que un pavimento tenía bajo coeficiente de fricción, o que esa condición causó un choque. Per se, las demandas por hidroplaneo son más comunes que las por pavimento resbaladizo. Usualmente, la sección de camino que causa hidroplaneo tiene una o más de los siguientes factores: 1. Inadecuada Pendiente Transversal. 2. Curva Vertical Cóncava 3. Banquinas de Pasto Sobreelevadas 4. Condiciones de Flujo Laminar 5. Pavimentos Ahuellados 6.9 Aspectos de Reconstrucción de Accidentes Normalmente, los temas más importantes relacionados con la reconstrucción de accidentes por hidroplaneo o resbalamiento son si el hidroplaneo dinámico parcial o total fue un factor, y si lo fue la velocidad excesiva. 6.10 Argumentos Típicos de la Defensa Una cuestión básica es qué nivel mínimo de resistencia al deslizamiento debería mantener un OV para liberarse de responsabilidad. Los niveles recomendados por NCHRP Report 37[6] son ampliamente reconocidos y sirven como una defensa legal cuando el pavimento pueda mostrar que supera estos niveles.
  • 11. Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 116 Otra defensa se relaciona con la posibilidad económica de tratar a todos los caminos en un programa de resistencia al deslizamiento cuando los fondos son escasos y otras necesidades competitivas demandan los mismos fondos. Sin embargo, normalmente esta defensa es inadecuada, a menos que el OV pueda demostrar que para el defecto del camino en cuestión está programado su mejoramiento en una fecha posterior bajo un esquema de prioridad que trata primero las mayores necesidades. Otras defensas de casos específicos arguyen que el conductor fue la única parte negligente y/o que la sección de camino específica no contribuyó al accidente. Algunos de estos argumentos son: 1. Para las condiciones de pavimento húmedo, el conductor debería haber disminuido la velocidad por debajo de la límite. 2 Una vez comenzado el deslizamiento, el conductor no tomó las acciones adecuadas para retomar el control del vehículo. 3. El conductor fue negligente por exceso de velocidad. 4. El conductor fue negligente por conducir intoxicado 5. Los neumáticos pelados del vehículo fueron la causa principal del accidente. 6. La baja presión de los neumáticos fue la causa principal del accidente. 7. El OV no tenía noticia de la sección de camino resbaladiza. 8. No había suficiente agua presente como para crear el hidroplaneo dinámico total. 9. La profundidad del ahuellamiento no superó el criterio de mantenimiento para repavimentación. 10. El OV tiene muchos miles de caminos con necesidad de repavimentación y los fondos no son adecuados. 11. La sección de camino había sido seleccionada para repavimentación en un esquema prioritario de programación. 12. El OV no tenía noticia de la superficie de camino defectuosa. 13. Los registros de accidentes en tiempo húmedo no muestran problemas de deslizamiento. 14. El OV no tiene normas de resistencia al deslizamiento.
  • 12. 126 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo Notas y Referencias
  • 13. Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo 136
  • 14. 146 Pavimentos Resbaladizos y Secciones de Hidroplaneo
  • 15. 15/26 B HIDROPLANEO 1 INTRODUCCIÓN En esta parte del trabajo técnico se trata el hidroplaneo en relación con el pobre drenaje de la calzada debido a pendiente transversal insuficiente, tanto en rectas como en curvas, co- mo se grafica por ejemplo en la planialtimetría de la Chicana de Cañada de Gómez RN9 km 355-359 con una a longitud de calzadas de 150 m con pendiente transversal < 2%. Condi- ción que convendría verificar en las rectas, en otros Puntos Negros de concentración de choques por despistes registrados en rectas por los bomberos de la zona al acudir a llama- dos de emergencia; hasta 16 en un día por los bomberos de General Roca en el km 408, y en los km 324.5, 360, 361, 363, 365.5, 367 (2), 375, 379, 382 (2), 384, 385, 386, 388, 397, 409, 420, 434, 441, 463, 469, 486, 628, 689, por otros colegas zona- les...http://goo.gl/PSaZtO, https://goo.gl/n2chT6, http://goo.gl/2sNWFe Con distintos acentos, la información pública consiste en variaciones del sonsonete: por razones que se tratan de establecer el conductor pierde el control, dan un tumbo y cruzan de carril quedando de la otra mano rumbo a Rosario. Bill Clinton habría cambiado su apo- tegma sobre la economía, por el hidroplaneo. Desde el punto de vista del diseño geométrico e ingeniería de seguridad lo principal es re- ducir al máximo las pendientes transversales menores que 2%, y mejor 2.5% en zonas llu- viosas y eliminar bordos de pocos centímetros sobresaliente por falta de mantenimiento, como es común bajo las barandas metálicas, a veces con postes empotrados en cordones sobresalientes unos cm del nivel de terrano, y otras veces inútiles, hasta sin objeto fijo o condición de riesgo detrás. Recordar la breve recomendación del Doctor Ingeniero John Glennon: Regla Empírica Puede Esperarse el Hidroplaneo a Velocidades Superiores a los 70 km/h donde Haya Charcos de Agua de 2.5 mm o Más en una Longitud de Camino de 9 m o Más.
  • 16. 16/26 RN9 Rosario-Córdoba km 397 RN9 Rosario-Córdoba km 689 RN9 Rosario-Córdoba km 666 RN9 Rosario-Córdoba km 540 Los siguientes ejemplos corresponden a la RN14 km 101 y Puntos Negros de la RN9 Chica- na del km 65 y Chicana Paso por Campana km 75, en el centro de la Línea Negra. Obsérvese el nulo/pobre drenaje superficial de la calzada por el reflejo de los charcos
  • 17. 17/26 RN9 Rosario – Córdoba km 408 – Punto negro RN9 Córdoba Jesús María km 740
  • 18. 18/26 RN14 Rotatoria km 101 – 5 muertos + 17 heridos RN9 km 75 Campana – Punto Negro RN9 La Chicana del km 65.5 Sentido BA – Punto Negro
  • 19. 19/26 RN9 La Chicana del km 65.5 Sentido BA – Punto Negro RN9 km 233 San Nicolás – Hidroplaneo – Banquina tierra – Taludes > 1:4
  • 20. 20/26 RN9 km 73.5 Campana RN9 km 75 Campana – Punto Negro RN9 km 80 Campana RN9 km 68 Campana RN12 Santa Ana Misiones RN18 km 51 Entre Ríos