Guía para la Ubicación, Selección, y Diseño de

Barreras de Seguridad Vial

Lima, Marzo 2010

Ing. Carlos M. Chang Albitres, Ph.D., P.E

TABLA DE CONTENIDOS

Capítulo 1: Introducción

Propósito de las Barreras de Seguridad Vial .....................................................

Pruebas de Colisión ............................................................................................

Capítulo 2: Criterios Generales para Colocar Barreras de Segurid Vial

Criterios Generales para la Colocación de una Barrera ...................................

El Concepto de Zona Despejada .......................................................................

Capítulo 3: Selección de una Barrera de Seguridad Vial

Capacidad de contención de una Barrera de Seguridad …………......................

Condiciones del Terreno y Medio Ambiente.....................................................

ClasificacióndelasBarrerasdeSeguridad……………........................................

Barreras de Seguridad Metáicas (Guardavias Metálicos) ………........................

Barreras de Seguridad de Concreto ..................................................................

Otros Tipos de Barreras de Seguridad ..............................................................

Capitulo 4: Diseño de las Barreras de Seguridad Vial

Condiciones del Terreno Natural .......................................................................

Distancia de la Barrera al Borde de la Calzada .................................................

Distancia Requerida del Inicio de la Barrera a la Zona de Riesgo ....................

Tratamiento de los Extremos de la Barrera .......................................................

Capítulo 5: Recomendaciones Finales

Resumen de los Pasos a Seguir para el Diseño de Barreras de Seguridad ....

Referencias ..............................................................................................................

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© Las barreras de seguridad vial tienen por función primordial reencauzar a los vehículos que salen de la calzada permitiendo al conductor retomar el control del vehículo y regresar al cauce normal de circulación del tránsito, y si esto no es posible minimizar el nivel de daño causado por el accidente.

© Lafinalidaddelapresenteguíaesasistiraldiseñadordevíasurbanasyruralesen la ubicación, selección, y diseño de las barreras de seguridad vial presen-tando un resumen de las metodologías propuestas por las normas americanas AASHTO y la norma europea EN 1317 (adaptada a la normatividad española). En el desarrollo de la guía se ha tratado compatibilizar términos para facilitar la interpretación y comparación de las normas. El uso de la guía debe realizar-se con un adecuado juicio ingenieril, siendo el diseñador vial responsable del diseñofinalmenteadoptado.

PROPÓSITO DE LAS BARRERAS DE SEGURIDAD VIAL

El propósito de las barreras de seguridad vial es proteger a conductores, ocupan-tes de los vehículos usuarios de una vía, y a los transeúntes que circulan en zonas próximas a la calzada, de accidentes causados por la pérdida de control vehicular, mitigando el riesgo de (a) colisión con obstáculos ubicados fuera de la calzada, (b) descarrilamiento y volcadura, (c) colisión con vehículos que circulan en la calzada opuesta, (d) daño a transeúntes en las proximidades de la zona de riesgo.

Introducción

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Las características del vehículo (ligero, mediano, pesado), velocidad, y ángulo de impactoinfluyenenladinámicaqueseproducecuandounvehículotomacontactocon la barrera de seguridad. La mayoría de las barreras de seguridad se han diseña-do para vehículos ligeros de 2000 kg. El comportamiento post-impacto de vehícu-los más pesados es distinto y la manera más efectiva de evaluar el desempeño de las barreras de seguridad ante solicitaciones de carga ocasionadas por vehículos de características distintas es por medio de pruebas de colisión a escala real (1).

Barreras de seguridad correctamente diseñadas, evaluadas, e instaladas han pro-bado ser muy efectivas en reducir el nivel de daño post-colisión disminuyendo el grado de severidad de lesiones personales en los ocupantes de los vehículos. De acuerdo a pruebas realizadas, el desempeño de una barrera de seguridad es más efectivo si es que la colisión se produce a una velocidad menor a 110 km/h y con un ángulo menor a 25 grados (1).

PRUEBAS DE COLISIÓN

En los Estados Unidos, los diseños de las barreras de seguridad requieren de la aprobacióndelaOficinadeSeguridadVialdelaAdministraciónFederaldeCarrete-ras(OfficeofHighwaySafety,FederalHighwayAdministration-FHWA).Existenpruebas de colisión normalizadas para simular el desempeño en servicio de las ba-rreras de seguridad. Las pruebas de colisión a escala real a que son sometidas las barreras de seguridad vial se describen en el reporte NCHRP 350 “Procedimientos Recomendados para la Evaluación del Desempeño de Elementos de Seguridad Vial” (2).

En Europa, las barreras de seguridad deben cumplir con la Norma EN 1317 “Sis-temas de Contención de Vehículos para Carreteras”. La norma se comenzó a ela-borar en 1990 bajo mandato de la Comisión Europea como parte de la Directiva ComunitariaparaProductosdeConstrucciónenedificacionesyobrasdeingeniería.Posteriormente fuemodificadapor laDirectivaComunitaria93/68/CEE.LanormafuefinalmenteaprobadaporelComitéEuropeodeNormalización(CEN)enMarzode1998.Lanormaconstadeseispartes:

Parte 1: Terminología y criterios generales para los métodos de ensayo Parte 2: Clases de comportamiento, criterios de aceptación para el ensayo de

choque y métodos de ensayo para los amortiguadores de impacto. Parte 3: Clases de comportamiento, criterios de aceptación para el ensayo de

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choque y métodos de ensayo para barreras de seguridad. Parte 4: Criterios de aceptación para el ensayo de choque y métodos de en-

sayo para terminales y transiciones de barreras de seguridad. Parte 5: Criterios de durabilidad y evaluación de la conformidad. Parte 6: Sistemas de protección de peatones.

Lanormaeuropeaespecificaenlaparte1yparte2,pruebasdecolisiónaescalareal a la que son sometidos los prototipos de barreras de seguridad antes de ser puestos en servicio.

En los Estados Unidos y Europa existen centros acreditados para realizar las pruebasde colisión a escala real y emitir certificados aprototiposdebarrerasdeseguridad ensayados en estos centros. Solamente aquellos prototipos de barreras deseguridadquecuentanconcertificadosdeestoscentrosacreditadosdeensayoson colocados en las vías.

Reporte NCHRP 350

El reporte NCHRP 350 describe las pruebas a que son sometidas las barreras de seguridad vial durante las fases experimental y operacional. Una barrera que supera satisfactoriamente las pruebas de colisión a escala real durante la fase experimental essujetaaunaevaluaciónfinalenserviciodurantelafaseoperacional.Cuandounabarrerasedesempeñasatisfactoriamenteenservicioesclasificadacomo“operacio-nal”. Una barrera puede ser considerada como “operacional” si ha estado en servicio por un periodo largo de tiempo demostrando un desempeño satisfactorio (2).

En el reporte NCHRP 350 se describen seis niveles de prueba de colisión a escala real. Estas pruebas han sido desarrolladas para evaluar el nivel de riesgo a que están expuestos los ocupantes de un vehículo, la integridad estructural de la barrera, y el comportamiento post-impacto del vehículo. Los niveles de prueba son denomina-dos por sus siglas abreviadas en inglés TL (Testing Level) seguidos por un número del 1 al 6 que varía de acuerdo a las características del vehículo empleado en la prueba (TL-1, TL-2, TL-3, TL-4, TL-5, y TL-6). TL-1, TL-2, y TL-3 realizan las prue-bas de colisión a velocidades de 50 km/h, 70 km/h, y 100 km/h respectivamente, utilizandounautomóvilde820kg.queimpactaalabarreraconunángulode20o y una camioneta de 2000 kg. que impacta a la barrera con ángulo de 25o. TL-4 añade alaspruebasexigidasenTL-3,lacolisióndeuncamióndeejesimplede8000kg.

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queimpactaalabarreraa80km/hconunángulode15o. TL-5 y TL-6 utilizan vehí-culos de 36000 kg., semi-trayler y trayler respectivamente, para realizar las pruebas de colisión descritas en TL-3 (2). Mayores detalles sobre las pruebas de colisión estándar que se emplean los Estados Unidospara evaluar las barreras de seguridad seencuentranenelreporteNCHRP350(2)yenelsitiodeinternetdehttp://safety.fhwa.dot.gov/roadway_dept/policy_guide/road_hardware/barriers/.

La norma europea EN 1317 establece distintos niveles o clases de comporta-miento en función de la energía cinética generada, del tipo de vehículo, del nivel de seguridad ofrecido a los vehículos, y del nivel de deformación del sistema. Los ensa-yosseespecificanenbasealavelocidaddeimpacto,ángulodeimpacto,masatotaldel vehículo, y tipo de vehículo. Las características de los ensayos de choque se es-pecificanconlassiglas“TB”seguidasdeunnúmeroascendentedevehículosligerosa vehículos pesados (TB11, TB21, TB22, TB31, TB32, TB41, TB42, TB51, TB61, TB71,TB81).Porejemplo,elniveldepruebaTB32correspondeaunvehículolige-ro (1,500 Kg) que colisiona a la barrera a 110 Km/h con ángulo de 20o, mientras que TB81correspondeaunvehículopesadoarticulado(38,000kg)quecolisionaalabarrera a 65 Km/h con ángulo de 20o.Lanormadefinecuatronivelesdecontención:baja contención (T1,T2, T3), contención normal (N1, N2), alta contención (H1, H2, H3), y muy alta contención (H4a y H4b). La norma establece también indicadores de severidad de impacto y niveles de deformación del sistema de contención. Informa-ción detallada se encuentra en la norma UNE-EN- 1317 (partes 1 y 2).

En los Estados Unidos y Europa las pruebas de choque se realizan con proto-tipos a escala real de las barreras de seguridad. Una vez que el prototipo ha sido certificadoenuncentrodepruebasacreditado,estáaptoparasercolocadoenlavía,no requiriendo de pruebas posteriores salvo de que se observen problemas al ser puestos en servicio. Las agencias de transporte exigen que las barreras de seguridad a ser colocadas tengan las características geométricas y de resistencia del prototipo acreditado.

Cabe destacar que la verdadera prueba de desempeño de una barrera de segu-ridad ocurre cuando es puesta en servicio. Hay barreras de seguridad que han sido puestas en servicio desde hace muchos años. Un ejemplo, es el caso de las barreras deseguridaddeconcreto“NewJersey”.Estasbarrerasyanosonensayadasencen-tros de prueba puesto que su desempeño está garantizado por experiencias exitosas observadas en situaciones reales durante muchos años de puesta en servicio.

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Criterios generales para Colocar Barreras de Seguridad Vial

La decisión de colocar una barrera de seguridad vial debe basarse en un análisis de riesgo de accidentes en el sector en evaluación. La colocación de la barrera debe representar una mejora sustancial en la seguridad vial del sector en donde se ubi-que, asumiendo que el daño causado por el impacto del vehículo con la barrera será menos severo que el causado por un accidente que ocurra en ausencia de la barrera.

CRITERIOS GENERALES PARA LA COLOCACIÓN DE UNA BARRERA

Las barreras de seguridad son colocadas en vías urbanas y rurales. Entre los crite-riosdeevaluaciónparalacolocacióndeunabarreradeseguridadvialseencuentran:la magnitud del daño o nivel de severidad del accidente, el volumen y la composición deltráficoquecirculaenlavía,eltipodevía,ylascondicionestopográficasyclimá-ticas del sector (1).

La colocación de una barrera de seguridad debe considerarse en los siguientes casos:

• Sectoresenlosqueunvehículoalperderelcontrolysalirfueradelacalzadade circulación encuentre obstáculos o terreno intransitable que puedan causar daño al vehículo y a sus ocupantes.

• Tramosconmedianasangostasencalzadascontiguasendondeexistariesgode colisión con vehículos que circulan en sentido opuesto.

• Zonasdetopografíaaccidentadaquepresentantrazovialconcurvascerradas

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en tramos relativamente cortos, cortes profundos o terraplenes altos con pen-diente pronunciada cerca al borde de la calzada.

• Tramosconestrangulamientoenelanchodelavíaqueobliguenalconductora cambios de velocidad o maniobras defensivas bruscas ocasionando pérdida de control del vehículo.

• Zonasconlimitacionesdevisibilidaddebidoacondicionesclimáticas.• Zonascontránsitodepeatonesenáreaspróximasalbordedelacalzada.

Estas consideraciones son válidas para proyectos de construcción nuevos y de rehabilitación. En el caso de los proyectos de rehabilitación, es necesario revisar el historial de accidentes en la zona materia de estudio y evaluar el desempeño de las barreras de seguridad colocadas anteriormente.

EL CONCEPTO DE ZONA DESPEJADA

A principios de la década de 1960, se introdujo en los Estados Unidos el con-cepto de zona despejada. Dentro de los límites de la zona despejada no debe existir ningúntipodeobstáculoparabrindaralconductorespaciosuficientepararecuperarel control del vehículo y retornar al cauce normal de circulación del tránsito. Inicial-mente el concepto de zona despejada se estableció para las autopistas de alta ve-locidad, adoptando una distancia de 9 m. medidos desde el borde de la calzada (3).

Norma Americana

En 1977, AASHTO revisó la recomendación inicial para la zona despejada, es-tableciendounadistancia límitedeacuerdoalvolumendetráficopromediodiario(AverageDailyTraffic,ADT),velocidaddediseño,ycaracterísticasdelterreno. ElCuadro 1 muestra la distancia medida desde el borde de la calzada recomendada actualmente por la AASHTO para la zona despejada (1).

En zonas de topografía plana, el concepto de zona despejada es simple de im-plementar. Sin, embargo, en sectores de relleno o corte hay factores adicionales que considerar.Sieltaludenlazonaderellenoesmayora1V:4H,esmuydifícilqueelconductor pueda recobrar el control del vehículo y regresar a la calzada. En sectores de relleno con taludde1V:4Homenor, debenutilizarse lasdistancias recomen-dadasenelCuadro1.Seccionesencortecontalud1V:3Homenornopresentanproblemas manteniendo la zona despejada libre de obstáculos (1).

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Cuadro 1: Distancia Recomendadas por AASHTO para la Zona Despejada (Lzp).

Enzonasconaltaprobabilidaddeaccidentesfrecuentes,esposibleespecificarmayores a las mostradas en el Cuadro 1. Sin embargo, por razones prácticas esta distancia debe limitarse a un máximo de 9 m.

Norma Española

La Orden Circular 321/95 de la Dirección General de Carreteras de España es-tablece la distancia del borde de la calzada a un obstáculo por debajo de la cual se justificacolocarunabarreradeseguridad.Lasdistanciasrecomendadasvaríande

60 km/h o menos

Menos de 750 2.0-3.0 2.0-3.0 2.0-3.0 2.0-3.0 2.0-3.0750-1500 3.0-3.5 3.5-4.5 3.0-3.5 3.0-3.5 3.0-3.51500-6000 3.5-4.5 4.5-5.0 3.5-4.5 3.5-4.5 3.5-4.5Más de 600 4.5-5.0 5.0-5.5 4.5-5.0 4.5-5.0 4.5-5.0

70-80 km/h

Menos de 750 3.0-3.5 3.5-4.5 2.5-3.0 2.5-3.0 3.0-3.5750-1500 4.5-5.0 5.0-6.0 3.0-3.5 3.5-4.5 4.5-5.01500-6000 5.0-5.5 6.0-8.0 3.5-4.5 4.5-5.0 5.0-5.5Más de 600 6.0-6.5 7.5-8.5 4.5-5.0 5.5-6.0 6.0-6.5

90 km/h

Menos de 750 3.5-4.5 4.5-5.5 2.5-3.0 3.0-3.5 3.0-3.5750-1500 5.0-5.5 6.0-7.5 3.0-3.5 4.5-5.0 5.0-5.51500-6000 6.0-6.5 7.5-9.0 4.5-5.0 5.0-5.5 6.0-6.5Más de 600 6.5-7.5 8.0-10.0* 5.0-5.5 6.0-6.5 6.5-7.5

100km/h

Menos de 750 5.0-5.5 6.0-7.5 3.0-3.5 3.5-4.5 4.5-5.0750-1500 6.0-7.5 8.0-10.0* 3.5-4.5 5.0-5.5 6.0-6.51500-6000 8.0-9.0 10.0-12.0* 4.5-5.5 5.5-6.5 7.5-8.0Más de 600 9.0-10.0* 11.0-13.5* 6.0-6.5 7.5-8.0 8.0-8.5

110 km/h

Menos de 750 5.5-6.0 6.0-8.0 3.0-3.5 4.5-5.0 4.5-5.0750-1500 7.5-8.0 8.5-11.0* 3.5-5.0 5.5-6.0 6.0-6.51500-6000 8.5-10.0* 10.5-13.0* 5.0-6.0 6.5-7.5 8.0-8.5Más de 600 9.0-10.5* 11.5-14.0* 6.5-7.5 8.0-9.0 8.5-9.0

Velocidadde Diseño

Volumen de Tráfico

PromedioDiario

( ADT )

Relleno Corte

1V:6Ho

más plano

1V:5H -1V:4H

1V:3H 1V:5H -1V:4H

1V:6Homás

plano

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Lanormativaespañolaclasificaalosaccidentesennormal,grave,ymuygravede acuerdo a las características de la zona, velocidad, y otras condiciones descritas en el Cuadro 3 (4).

Cuadro 2:Distancia (m) del Borde de la Calzada a un Obstáculo por

Debajo de la cual se justifica una Barrera de Seguridad.

acuerdo al tipo de alineamiento, pendiente del terreno y grado de severidad del acci-dente. Estas distancias se establecen teniendo el mismo propósito de AASHTO para recomendar una zona despejada. Las distancias de la norma española se muestran en el Cuadro 2 (4).

Recta, lados interiores de curvas, lado exterior de una curva de radio > 1500 m

CARRETERAS CON CALZADA UNICA

> 1:8 7.5 4.5

1:8 a 1:5 9 6

< 1:5 12 8

Lado exteriorde una curva de radio < 1500 m

> 1:8 12 10

1:8 a 1:5 14 12

< 1:5 16 14

Recta, lados interiores de curvas, lado exterior de una curva de radio > 1500 m

CARRETERAS CON CALZADAS SEPARADAS

> 1:8 10 6

1:8 a 1:5 12 8

< 1:5 14 10

Lado exteriorde una curva de radio < 1500 m

> 1:8 12 10

1:8 a 1:5 14 12

< 1:5 16 14

TIPO DE ALINEACION

INCLINACION TIPO DE

Vertical: Horizontal GRAVE O GRAVE

NORMAL DEL MARGEN

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TRANSVERSAL ACCIDENTE

MUY

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Cuadro 3: Clasificación de Accidentes según la Normativa Española

Casos en que falte algunos de los requisitos descritos para ser considerado como accidente grave Velocidad de proyectos Vp superior a 80 Km/h: Choque con obstáculos, arboles o postes de más de 15 cm de diametro, y con postes SOS Choque con carteles de señalización o báculos de alumbrado cuyo poste no estee provisto de u fusible estructural que permitan su fácil desprendimiento o abatimiento, ante un impacto Choque con muros tablestacadaos, edificios o elementos de drenaje superficial ( arquetas, impostas, etc ) que sobresalgan del terreno. Paso por cunetas reducidas, o triangulares y trapeciales de mas de 15 cm de profundidad, excepto las denominadas ¨de seguridad¨ segun la instriuccion de Carretera 5.2 - IC <Drenaje superficial> y siempre que la IMD sea superior a la de 1500 Zonas cuyos cambios de inclinacion transversal no se hayan suavisado de mas de 10 cm de anchura por cada 1% de variación de dicha inclinación y en las que el valor de esta sea: Ascendente, con una inclinación no superior a la correspondiente a un talud 2:1 Descendente, con una inclinación no superior a la correspondiente a un talud 5:1 Zonas cuyos cambios de inclinación transversal se hayan suavisado a razon de mas de 10 cm de anchura por cada 1% de variacion de dicha inclinación y en las que el valor de este sea: Ascendente, con una inclinación no superior a la correspondiente a una talud 2:1. Descendente, con una inclinación no supeior a la correspondiente a una talud 3:1. Terraplenes de altura superior a 3m, excepto terraplenes pertenecientes a ramales de enlace.

Caso en los que falte alguno de los requisitos descritos para ser considerados como accidentes muy grave, siendo la IMDpor calzada superior a 10.000Velocidad de prioyectos Vp superior a 60 Km/h Choque con obstáculos que puedan producir la caida de objetos de gran masa sobre plataforma, o con pantallas ante ruido. Choque que pueda producir daños graves en elementos estructurales de una edificio, paso superior u otra construcción.Velocidad de proyectos Vp superior a 80 Km/h Caida a ríos, embalses y otras masas de agua con corriente impetuosa o profundidad superior a 1m. o a barranco o zanjas profundas Posible invasión de carretras o calzadas paralelas, en el sentido opuesto de circulación Accesos o puentes, túneles y pasos estrechos.

Paso sobre: Una vía férrea de alta velocidad Una vía férrea por la que circulen mas de 6 trenes por hora de media anual Una vía férrea por la que circulen mas de 6 trenes por semanas, que contengan una vagon cargado con gases inflamables on tóxicos, o líquidos inflamables de media anualExistencia de una vía ferrea y muy próxima (distancia indicada en la tabla 2 para accidentes muy graves)a la carretera y situada a mas de 1 m por debajo del nivel de esta Existencia a nivel inferior de instalaciones, contiguas a una obra de paso o estructura, permanentemente habitada outilizadas para el almacenamiento de mercancias peligrosas, o que presten servicio publico de interes general, previamente autorizadas a tal fin y situadas dentro d ela zona de afección de la carretera.Existencia a nivel inferior de una vía ferrea, autopista, autovía o carretera convencional, y que en el emplazamiento de la carretera concurra alguna de las siguientes circunstancias: Curvas horizontales o acuedos verticales de dimensiones inferiores a las admisibles por las normas de trazado Ditancia entre la calzada y las barreras de seguridad o pretiles menor que la dmisible en las presentes recomendacionesSiempre que se justifique , en emplazamientos singlares tales como : Nudos complejos en los resulte más probable un error por parte del conductor Intersecciones situadas en las proximidades de obras de paso Emplazamientos con accidentalidad anormalmente elevada

ACCIDENTE NORMAL

ACCIDENTE GRAVE

ACCIDENTES MUY GRAVES

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Selección de una Barrera deSeguridad Vial

La selección de un tipo de barrera de seguridad vial depende principalmente de las características de los vehículos que circulan por la vía, y las condiciones del te-rreno en donde se va colocar. Otros factores complementarios a considerar en laselecciónson:deflexiónpermisiblepost-impacto,costos,simplicidaddeldiseño,estética, y desempeño en servicio.

El factor más importante a considerar al seleccionar una barrera de seguridad es el desempeño satisfactorio en servicio. Esa es la mejor prueba a la que puede ser sometidaunabarreradeseguridad.Paradecidirfinalmentequetipodebarreradeseguridad es la más conveniente, es necesario realizar un estudio técnico-económi-co. La barrera de seguridad más conveniente es la que ofrece mayor protección al menor costo.

Los criterios generales desarrollados por la American Association of State HighwayandTransportationOfficials(AASHTO)paralaseleccióndeundetermina-do tipo de barrera de seguridad se resumen en el Cuadro 4 (1).

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Cuadro 4: Criterios Generales para Seleccionar un Tipo de Barrera de Seguridad Vial.

CAPACIDAD DE CONTENCIÓN DE UNA BARRERA DE SEGURIDAD

En los Estados Unidos, las barreras de seguridad son sometidas a pruebas de colisión estándar. El nivel de la prueba de colisión (TL) está relacionado a la capaci-dad de contención que tiene la barrera ante determinado tipo de vehículos. Hay seis nivelesdepruebaespecificados(TL-1,TL-2,TL-3,TL-4,TL-5,TL-6).Lasbarrerasde seguridad que cumplen con las pruebas TL-2 y TL-3 han sido desarrolladas para untráficocompuestomayoritariamenteporautomóvilesycamionesligeros.Lasba-rreras de seguridad que solamente cumplen con el TL-2 y TL-3 ofrecen protección

La barrera debe ser estructuralmente capaz de contener y redirigir los vehículos para la cual fue diseñada.

La pendiente del terraplén en corte o relleno y la distancia al borde de la calzada pueden limitar el uso de un determinadotipo de barrera.

La deflexión esperada de la barrera no deberá exceder la distanciacalculada en el diseño.

Un sistema de seguridad vial que utiliza barreras estándar es más coherente en su estructura de costos.

En general las barreras de seguridad no requieren mayoresintervenciones de mantenimiento rutinario.Las barreras flexibles requieren mantenimiento por efectos de la corrosión y pequeñas colisiones. Las barreras de concreto no son afectadas por estos factores y no requieren de mantenimiento rutinario.

Generalmente los sistemas flexibles o semi-rígidos requiere significativamente de más mantenimiento después de una colisión que los sistemas rígidos (barreras de concreto).Después de una colisión los sistemas flexibles usualmente requieren sustitución total o parcial,mientras que las barreras de concreto salvo casos excepcionales solo requierende una mínima reparación.

Los diseños más simples de barreras de seguridad, además de costar menos, son más fáciles de implementar en el campo.

Ocasionalmente, la estética de la barrera de seguridad es una consideración importante en la selección.

El desempeño y los requerimientos de mantenimiento de las barreras de seguridad en servicio deben ser monitoreados para identificar problemas que pueden ser aminorados o eliminados en diseños futuros.

Capacidad de Contención

Condiciones del Terreno

Deflexión

Costos

MantenimientoRutinario

Post-Colisión

Simplicidad

Estética

Desempeño en Servicio

Criterio Comentarios

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limitada a vehículos más pesados que impacten a la barrera a alta velocidad y con ángulos mayores a 15º. Barreras a colocarse en zonas con un alto porcentaje de ve-hículos pesados (traylers, semi-traylers) deben satisfacer, además de los niveles de prueba TL-1 a TL-3, los niveles de prueba TL-4, TL-5, o TL-6 que son mucho más exigentes(1).Lasbarrerasdeseguridadqueutilizansistemasflexiblescumplenconlos niveles de prueba TL-1 a TL-3, mientras que las barreras de seguridad de siste-ma rígido satisfacen los seis niveles de prueba TL-1 a TL-6. Una vez que el prototipo debarreradeseguridadescertificadaparalosnivelesdepruebacorrespondientes,puedensermencionadasenlasespecificacionestécnicasdeobranorequiriéndosede pruebas de colisión adicionales en proyectos futuros.

CONDICIONES DEL TERRENO Y MEDIO AMBIENTE

Laseleccióndeltipodebarreraesinfluenciadaporlascondicionesdelterrenoymedio ambiente. De acuerdo a AASHTO, la pendiente máxima recomendada para colocarunabarreradeseguridades1V:6H.Losfactoresmedioambientalespropiosde la zona son también importantes al seleccionar el tipo de barrera de seguridad, siendo preferible colocar barreras de seguridad que tengan una apariencia natural que se mimetice con el medio ambiente. Otras características, que son propias de un determinado diseño, deben considerarse al momento de la selección, como por ejemplobarrerasconpresenciadeunáreafrontalsignificativaquepuedaacumulararena causando una situación adicional de riesgo de accidentes (1).

CLASIFICACIÓN DE LAS BARRERAS DE SEGURIDAD

Las barreras de seguridad son clasificadas en formagenérica comoflexibles,semi-rígidas, y rígidas.Esta clasificaciónestábasadaenelgradodedeformaciónpost-impacto que sufre la barrera al colisionar un vehículo. Otros criterios utilizados paraclasificarlasbarrerasdeseguridadson:métodoconstructivo,númerodeladosaptosparaelimpacto,perfiltransversal,ycapacidaddecontención.

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Norma Europea

LanormaEN1317delComitéEuropeodeNormalización (CEN)clasificaa las

barrerasdeseguridadenbasea:niveldecontención,severidaddelimpacto,ygrado

de deformación total de la barrera al impactar el vehículo. El Cuadro 5 muestra la

clasificacióndelasbarrerasdeseguridadsegúnlanormaEuropea(4).

Norma Americana

EnlosEstadosUnidos,lasbarrerasdeseguridadseclasificandeacuerdoalma-

terial,perfiltransversal,yniveldepruebadecolisión(TL)quehansuperado.Elnivel

de prueba de colisión (TL) está relacionado a la capacidad de contención que tiene

la barrera ante determinado tipo de vehículos. El Cuadro 6 muestra las barreras de

seguridad vial más utilizadas en vías urbanas y rurales y que han tenido un desem-

peño exitoso en servicio (1).

Condiciones del Ensayo de Choque Masa del

Vehículo (kg) Velocidad

(km/h) Angulo

(º) L1

LIGERO 1500 80

20 011 2L

M AUTOBUS 13000 70

P ARTICULADO 38000 65

Cuadro 5:Clasificación de las Barreras de seguridad según Norma Europea EN1317.

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BARRERAS DE SEGURIDAD METÁLICAS (GUARDAVIAS METÁLICOS)

Lasbarrerasdeseguridadmetálicassonclasificadascomoflexiblesysemi-rígi-

das dependiendo del tipo de postes que se utilicen y grado de refuerzo. Las barreras

metálicasmáscomunessonlasdeperfildeviga“W”condiversasvariantessegún

el tipo de poste utilizado. Estas barreras satisfacen las pruebas TL-2 y TL-3 que co-

rresponden a autos, camionetas, y camiones de eje simple respectivamente, pero no

están diseñadas para vehículos pesados como semi-traylers y traylers (1).

Cuadro 6: Tipos de Barrera de Seguridad Vial

Concreto:

New Jersey TL-1, TL-2, TL-3, TL-4 810 mm de altura

1070 mm de altura TL-1, TL-2, TL-3, TL-4, TL-5

Barrera de Perfil F TL-1, TL-2, TL-3, TL-4 810 mm de altura

1070 mm de altura TL-1, TL-2, TL-3, TL-4, TL-5

Barrera Vertical TL-1, TL-2, TL-3, TL-4 810 mm de altura

1070 mm de altura TL-1, TL-2, TL-3, TL-4, TL-5

Barrera de Pendiente Simple TL-1, TL-2, TL-3, TL-4 810 mm de altura

1070 mm de altura TL-1, TL-2, TL-3, TL-4, TL-5

Metálicas:

Perfil Viga “W” TL-1, TL-2

“Ironwood Aesthetic” TL-1, TL-2, TL-3

Tipo Nivel de Prueba de Colisión

16

Guardavía de Perfil de Viga “W”

Lasbarrerasdeseguridadmetálicasoguardavíasmetálicosdeperfiltipoviga“W”

sonlasmáscomunes(5).Elperfildeviga“W”trabajaatensiónalredirigiralosvehí-

culos.EltipodeposteesmetálicoS75x8.5yseinstalan3.8mdecentroacentro.

La distancia recomendada del terreno a la línea central del guardavía es de 550 mm.

Los postes sirven para sujetar el guardavía a la elevación apropiada y al ser impac-

tadosseseparan fácilmente.Ladeflexión lateralaunángulode impactode26.1

gradosa71km/hesde1.4m.Ladeflexiónlateralpuedeserreducidamedianteun

espaciamiento más cercano de los postes. Este tipo de barrera de seguridad supera

lapruebaTL-2(1).LaFigura1muestraelperfildeguardavíametálicodeviga“W”.

Figura 1:Perfil de Guardavía Metálico de Viga “W”.

17

Figura 2:Guardavía Metálico de Viga “W”.

LaFigura2muestraunguardavíametálicodeperfildeviga“W”colocadoenunacarreteradealtovolumendetráfico.

LaFigura3muestraunavistadeacercamientodeunguardavíametálicodeperfildeviga“W”conpostesmetálicos.

Figura 3: Vista de Acercamiento de Guardavía Metálico de Perfil de Viga “W”.

18

Este sistema de contención es vulnerable a que un vehículo supere a la barrera o

pase por debajo debido a una altura de montaje incorrecta o a irregularidades en el

terreno.Modificacionesaldiseñoconvencionaltambiéndenominadodepostedébil

estándar,sehanrealizadoparasuperarlapruebaTL-3.Lasmodificacionesincluyen

elevarlaalturademontajea820mmyañadirplacasderefuerzoalaViga“W”en

cada poste. Los empalmes del guardavía se realizan al centro de la distancia entre

poste y poste en lugar de efectuarlos en cada poste (1).

Guardavía “Ironwood Aesthetic”

Labarrerade seguridadoguardavía “IronwoodAesthectic” esun sistemade

riel compuesto que cuenta con patente registrada y que es soportado por postes

deaceroS75x8.5distanciados2mdecentroacentro.Elrielcompuestoconsiste

de postes redondos de madera con un diámetro de 203 mm y canal de acero de 6

mm empotrado en la parte trasera para proveer la resistencia a la tensión necesaria.

La altura superior del riel es de 660 mm. Este tipo de barrera de seguridad supera

lapruebaTL-3conunadeflexiónmáximade1640mmalimpactarunacamioneta

pick-up a 100 Km/h en un ángulo de 25 grados (1).

BARRERAS DE SEGURIDAD DE CONCRETO

Las barreras de seguridad de concreto son clasificadas como rígidas. El perfil

transversal de las barreras de seguridad de concreto adopta diversas formas. Para

19

unmismotipodeperfilsetienenbarrerasconalturasde810mmy1070mm.Las

barrerasdeseguridadconunaalturade810mmsatisfacenlaspruebasTL-1,TL-2,

TL-3, y TL-4. Las barreras con una altura de 1070 mm cumplen con las pruebas TL-

1, TL-2, TL-3, TL4, y TL-5. El incremento en altura es para contrarrestar el momento

de volteo de camiones que tienen centros de gravedad más altos. Algunas barreras

de seguridad se han construido con alturas mayores a 1070 mm cuando los vehícu-

los que circulan por la vía requieren de diseños especiales (1, 3).

Barrera New Jersey

LabarreraNewJerseyesunade lasbarreradeseguridadvialmáspopulares.

La barreraNew Jerseydebe su nombre al lugar donde fue colocadapor primera

vezparadividircarrilesmúltiples.Actualmente,labarreraNewJerseyseutilizacon

frecuenciaparasepararcarrilesdetráficoen losquecirculanvehículosensentido

opuesto.LabarreraNewJerseytienelacarafrontalinclinadaylaposteriorvertical,y

esconsideradacomounabarreradeseguridadaltamenteeficiente(1).

LaFigura4muestraelperfiltransversaldelabarreraNewJersey.Eldiseñotra-

dicionaldelabarreraNewJerseyesde810mmdealtura.Cuandoelporcentajede

vehículos pesados es mayor, las barreras son de 1070 mm de altura. La distancia

entre el pavimento y la división de la parte superior e inferior debe ser restringida a

330 mm o menos. (1).

20

Figura 4. Perfil Transversal de la Barrera New Jersey.

Losdetallesdelperfilenlabarreradeseguridadsoncríticosparaunbuendes-empeño. La pendiente en el pie de la barrera redirige sin ningún daño a los vehículos cuando el impacto es leve. Al momento que el vehículo impacta a la barrera, la rueda frontal toma contacto con el pie de la cara frontal de 75 mm de altura y si vence la re-sistencia inicial la rueda asciende la cara frontal inclinada de la barrera y el frontis del vehículo se desprende unos 26 cm de la calzada, absorbiendo la energía originada por el impacto, evitando su volcadura, y re-direccionando el vehículo al carril conti-guo a la barrera. Si el impacto es moderado o severo, parte de la energía se disipa cuando el vehículo pierde contacto con el pavimento (1,6).

LaFigura5muestralabarreradeconcretoNewJerseyenunacarreteradealtovolumendetráfico.LaFigura6muestraundetalledetratamientodelterminalfrontalde la barrera de concreto con un guardavía metálico en el extremo.

21

Figura 5:Barrera de Concreto “New Jersey”.

Figura 6:Tratamiento del Terminal Frontal de Barrera de Concreto con Guardavía Metálico.

22

Barrera de Perfil F

LabarreradeperfilFhademostradotambiénunbuendesempeñoenservicio,en

particular con autos, camioneta, y camiones de ejes simple. Las alturas de la barrera

deperfilFsonde810mmy1070mmdependiendodelporcentajedevehículospe-

sadosquecirculenenlavía.Enlaspruebasdecolisión,elPerfil-Fhademostradoser

muyexitosoenlaprevencióndelvuelcodevehículosligeros.LaFigura7muestrael

perfiltransversaldelabarreradeseguridaddeperfilF(1).

Figura 7.Perfil Transversal de la Barrera F.

23

OTROS TIPOS DE BARRERAS DE SEGURIDAD

Una barrera de seguridad desarrollada más recientemente y de uso menos di-

fundido internacionalmente es la barrera de concreto de pendiente simple, la cual se

describe a continuación.

Barrera de Concreto Pendiente Simple

La barrera de concreto pendiente simple fue desarrollada en Texas y California.

La sección transversal reducida de esta barrera la hace más vulnerable a volcaduras

por lo que usualmente se coloca acero de refuerzo y se realiza un diseño más elabo-

radodelazapata.LaFigura8muestraelperfiltransversaldelabarreradeseguridad

de pendiente simple (1).

Figura 8. Sección Transversal de la Barrera de Concreto de Pendiente Simple.

24

LaFigura9muestralabarreradeconcretodependientesimpleenunacarreteradealtovolumendetráfico.

Figura 9:Barrera de Concreto de Pendiente Simple.

25

Diseño de las Barreras deSeguridad Vial

Una vez que se ha decidido el tipo de barrera de seguridad a colocarse, se proce-dearealizareldiseño.Elprocesodediseñoconstadelossiguientespasos:

• Verificarlascondicionesdelterrenonatural• Definirladistanciadelabarreraalbordedelacalzada• Definirladistanciarequeridadeliniciodelabarrera• Definireltratamientodelosextremosdelabarrera

CONDICIONES DEL TERRENO NATURAL

La trayectoria de un vehículo y nivel de daño post-impacto depende de la masa del vehículo, velocidad, y ángulo de impacto. Cuando un vehículo sale de la calzada, cruza la berma, y se encuentra con el terreno natural, la elevación del parachoque frontal con respecto al terreno dista de la elevación que tiene el parachoque con respecto a la calzada en condiciones normales. La situación de mayor riesgo ocurre si la elevación del parachoque frontal es mayor a la elevación normal. Esta situación puedeocurrirenterraplenesconunapendientemayora1V:10H(1).

Trayectoria de un Vehículo al Salir Fuera de la Calzada

AASHTO ha efectuado simulaciones para modelar la trayectoria de un vehículo quepierdeelcontrolsaliendofuerade lacalzada.LaFigura10muestraenforma

26

Figura 10:Parámetros Utilizados por AASHTO para Modelar la Trayectoria de un

Vehículo que Sale fuera de la Calzada.

LosparámetrosmostradosenlaFigura10sedefinendelasiguientemanera:

D = Distancia lateral a la cual la altura del parachoque frontal regresa a su altura normal

D_L =Distancia lateral a la cual el parachoque frontal alcanza la alturamáxima

∆A_S =Alturadelparachoqueporencimade laalturanormalmedidaenelextremo de la berma

∆A_M =Alturamáximadelparachoqueporencimadelaalturanormal∆A_2 = Altura del parachoque por encima de la altura normal a 0.6m del

extremo de la berma

El Cuadro 7 muestra los valores encontrados por AASHTO para los parámetros indicados anteriormente. Estos valores son obtenidos de simulaciones realizadas con distintos ángulos de aproximación y pendientes de terreno natural.

esquemáticalosparámetrosutilizadosporAASHTOparadefinirlatrayectoriadeunvehículo al salir fuera de la calzada (1).

27

Cuadro 7: Parámetros AASHTO para Modelar la Trayectoria de un Vehículo Errante.

Hay casos excepcionales en que el vehículo pierde contacto directo con el te-rreno o sufre cambios en el sistema de suspensión antes de impactar con la barrera. Esta situación puede ocurrir por condiciones irregulares del terreno entre la calza-da y la barrera de contención, o a consecuencia de un choque entre vehículos que termine expulsando violentamente a uno o a ambos vehículos contra la barrera de seguridad. Para cualquier tipo de barrera, el nivel de daño post-colisión es menor si al momento del impacto las llantas del vehículo están en contacto con el terreno y el sistema de suspensión no se encuentra comprimido o extendido. En estas condicio-nes, que son las normales, el desempeño de la barrera será siempre mejor y el daño post-colisión más leve (1).

DISTANCIA DE LA BARRERA AL BORDE DE LA CALZADA

La barrera de seguridad debe colocarse tan lejos como sea posible del borde de lacalzadaparaqueelconductortengaespaciosuficientepararetomarelcontroldelvehículo y regresar al carril de circulación. Un elemento que está muy próximo a la calzada es percibido por el conductor como un obstáculo y ocasiona cambios en la velocidad o ubicación del vehículo en los carriles de tránsito. La distancia dentro de lacuallabarreradeseguridadpuedepercibirsecomounobstáculoeslaquedefineel“límite de riesgo percibido”. Si la barrera de seguridad se coloca fuera de este límite, el conductor no realizará ninguna maniobra defensiva (1).

28

La distancia lateral medida desde el borde de la calzada a la barrera (Z) se deter-

mina tomando como referencia la distancia límite de riesgo percibido recomendada

por AASHTO. Siempre que sea posible, la barrera de seguridad debe colocarse fuera

de la distancia límite de riesgo percibido. Sin embargo, hay casos especiales en los

que las características particulares del sector obligan a colocar la barrera dentro de la

distancia límite de riesgo percibido (1).

La norma española recomienda que las barreras de seguridad paralelas a la ca-

rretera no se coloquen a menos de 0.50 m del borde de la calzada. De existir berma,

las barreras de seguridad deben colocarse fuera de ella. Se recomienda colocar la

barrera lo más lejos posible del borde de la calzada pero sin superar las distancias

máximas indicadas en el Cuadro 9. La zona comprendida entre la berma y la barrera

deberá ser plana, compactada y estar desprovista de obstáculos (4).

Cuadro 8:Distancia Límite de Riesgo Percibido según AASHTO.

ElCuadro8muestra lasdistancias límitede riesgopercibidosegúnAASHTO.Estas distancias varían de acuerdo a la velocidad de diseño del tramo.

Velocidad (Km/h)

Distancia Límite de Riesgo Percibido LRP (M)

29

DISTANCIA REQUERIDA DEL INICIO DE LA BARRERA A LA ZONA DE RIESGO

La distancia requerida del inicio de la barrera a la zona de riesgo (X) se determina segúnAASHTOenbasealossiguientesparámetros:

• Distancialateraldeláreaderiesgo(a)• Distancialateralextendidadeláreaderiesgo(b)• Distanciatangentealabarreraantesdeláreaderiesgo(c)• Distanciadeaproximaciónaláreaderiesgo(DA)• Angulodelabarrera(j:i)

LaFigura11muestraesquemáticamente losparámetrosque intervienenparadeterminar la distancia requerida del inicio de la barrera.

Cuadro 9: Máxima Distancia (m) del borde de la calzada a la Barrera de Seguridad

Figura 11: Parámetros para Determinar la Distancia Requerida del Inicio de la Barrera.

1 1.5 2.8 4.5 7.5 11.0 16.8 23.3

2 0.5 0.5 1.0 4.0 7.5 13.3 19.8

3 0.5 0.5 0.5 0.5 4.0 9.8 16.3

4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 6.3 12.8

a la Barrera de Seguridad. Número

de Carriles Velocidad de Proyecto Vp (km/h)

50 60 70 90 100 120 140

30

La distancia lateral extendida del área de riesgo (a) es medida lateralmente desde el borde de la calzada hasta el punto más cercano del área de riesgo.

La distancia lateral extendida del área de riesgo (b) es medida lateralmente desde el borde de la calzada hasta el punto más alejado del área de riesgo.

La distancia tangente a la barrera antes del área de riesgo (c) es medida des-deelladoexternodelazonaderiesgohastadondefinalizaeltramoenángulo.Sinoexiste tramo en ángulo la distancia es cero.

La distancia de aproximación al área de riesgo (DA) es la distancia teórica que recorre un vehículo desde que sale de la calzada hasta que se detiene. El Cuadro 10 muestra los valores recomendados por AASHTO para distintas velocidades y volú-menesdetráfico(ADT:AverageDailyTrafficoTráficoMedioDiario).

Cuadro 10:Distancia de Aproximación al Area de Riesgo (DA).

El ángulo de la barrera sedefineporlarelacióni:j.Eltramoenángulosecolocacon la intención de alejar a la barrera del borde de la calzada de tal manera que el conductor al aproximarse a ella no la perciba como un obstáculo y tienda a realizar maniobras defensivas.

El Cuadro 11 muestra las recomendaciones de la AASHTO para colocar tramos en ángulo en función de la velocidad de diseño del tramo y ubicación de la barrera (1).

Volumen de Tráfico (ADT)

110 145 m 135 m 120 m 110 m 100 130 m 120 m 105m 100 m 90 110 m 105 m 95m 85 m 80 100 m 90 m 80 m 75 m 70 80 m 75 m 65m 60 m 60 70 m 60 m 55m 50 m 50 50 m 50 m 45m 40 m

Velocidad(km/h) Mayor a 6000

vehículos/día2000-6000

vehículos/día800-2000

vehículos/díaMenor a 800 vehículos/día

31

Cuadro 11: Ratio i:j para el Tramo en Angulo de la Barrera

La desventaja de colocar un tramo en ángulo es que de ocurrir una colisión, el ángulo de impacto sería mayor al de un tramo recto, incrementando el nivel de daño post-impacto. Es por ello que no siempre se coloca un tramo en ángulo.

La distancia requerida del inicio de la barrera (X) se obtiene utilizando la siguiente ecuación:

[Ecuación 4.1]

Los parámetros que intervienen en la ecuación 4.1 son determinados por el di-señador de acuerdo a las características del sector en donde se colocará la barrera y las recomendaciones mencionadas en esta guía. De no existir un tramo en ángulo, la ecuación4.1sesimplificadelasiguientemanera:

[Ecuación 4.2]

Barrera Ubicada

110 30:1 20:1 100 26:1 18:1 90 24:1 16:1 80 21:1 14:1 70 18:1 12:1 60 16:1 10:1 50 13:1 8:1

Velocidad de Diseño (km/h)

Ratio (i:j) para una

Límite de Riesgo Percibido

Ratio (i:j) para una Barrera Ubicada Fuera

de la Distancia de Límite de Riesgo

Percibido

Dentro de la Distancia

32

Norma Española

La Orden Circular 321/95 de la Dirección General de Carreteras de España reco-

mienda que una barrera paralela a la carretera, en tramo recto, inicie antes de la zona

de riesgo y a una distancia según indica el Cuadro 12 (4).

LaFigura12muestraesquemáticamente ladistancia requeridadel iniciode la

barrera en tramo recto (X) (4).

Cuadro 12: Ditancia del Inicio de la Barrera en Tramo Recto

Figura 12:Distancia Requerida del Inicio de la Barrera en Tramo Recto.

a < 2 m 100 140 b De 2 a 4 m 64 84

De 4 a 6 m 72 92 > 6 m 80 100

Distancia Transversala una Zona Peligrosa

u Obstáculo

Distancia X (m) del Comienzo de la Barrera a la Sección en que

Resulta Estrictamente Necesaria Calzada Única Calzadas Separadas

33

Si la barrera de seguridad tiene un tramo en ángulo (a razón de 20 m de longitud

por cada metro de separación transversal) con el borde de la calzada, la norma espa-

ñolapermitereducira8meltramoparalelo(recto)queseubicaantesdequeinicie

la zona de riesgo. El Cuadro 13 muestra la distancia mínima recomendada del inicio

de la barrera (X) cuando existe un tramo en ángulo (4).

LaFigura13muestraesquemáticamente ladistancia requeridadel iniciode labarrera cuando existe un tramo en ángulo.

Cuadro 13: Distancia Requerida del Inicio de una Barrera con Tramo en Angulo.

Figura 13:Distancia Requerida del Inicio de la Barrera cuando Existe Tramo en Angulo.

< 4 m 36 40 De 4 a 6 m 44 52

> 6 m 52 60

Distancia Máxima (b)a una Zona Peligrosa

u Obstáculo

Distancia X (m) del Tramo en Angulo

Calzada Única Calzadas Separadas

34

El tramo en ángulo de la barrera inicia en el extremo más alejado y termina donde

empiezael tramorectoparaleloa lacalzada. El tramoenángulosedefinepor la

distancia lateral del borde de la calzada al extremo donde inicia la barrera (Y), y la

distancia medida desde el borde de la calzada a la barrera en el tramo recto (Z).

La distancia lateral del borde de la calzada al extremo donde inicia la barrera (Y)

seobtienesegúnAASHTOutilizandolasiguienteecuación:

[Ecuación 4.3]

TRATAMIENTO DE LOS EXTREMOS DE LA BARRERA

Una colisión frontal con un extremo de la barrera que no ha sido adecuadamente

tratado puede tener consecuencias muy severas al detener a un vehículo en forma

abrupta, o al penetrar en el interior del vehículo causando serias lesiones a sus ocu-

pantes. Amortiguadores de impacto y otros tratamientos son aplicados para mitigar

el efecto del impacto. Usualmente los amortiguadores de impacto son colocados

enelextremofrontaldelabarreraporestapartelaexpuestadirectamentealtráfico,

aplicando un tratamiento al terminar la barrera.

En los Estados Unidos, los amortiguadores de impacto son también ensayados

mediante pruebas de colisión a escala real con los mismos estándares utilizados para

las barreras de seguridad. El Cuadro 14 muestra amortiguadores de impacto y trata-

mientos listados en el manual de la AASHTO. La mayoría de estos sistemas tienen

patentes registradas por un determinado fabricante (1). Para mayores detalles sobre

undeterminadotipodeamortiguadordeimpactotenerencuentalasespecificacio-

nes proporcionadas por cada fabricante.

35

Cuadro 14: Clasificación de Amortiguadores de Impacto y Tratamiento según AASHTO

Terminal Final en Viga tipo Caja de Wyoming (WYBET-350)

TL-1, TL-2, TL-3 0.6 m 15.2 m

Barrera Anclada en la Pendiente Posterior TL-1, TL-2, TL-3 0.5 m

1.2 m N/A

Terminal de Carga Excéntrica (ELT) TL-1, TL-2, TL-3 0.5 m más

1.2 m empalme 11.4 m

Terminal de Riel Perforada TL-1, TL-2, TL-3

0.5 m más 1.2 m empalme

ó0.5 m más

0.9 m empalme

11.4 m

REGENT TL-1, TL-2, TL-3 0.5 m más 1.3 m empalme 11.4 m

Terminal Final de Doble Onda de Baja Velocidad De Vermont

TL-1, TL-2 1.5 m 3.4 m

Terminal de Absorción de Energía FLEAT TL-1, TL-2

0.5 m más 0.51 m – 0.81 m

empalme 7.62

Terminal de Absorción de Energía FLEAT TL-1, TL-2, TL-3

0.5 m más 0.76 m – 1.2 m

empalme 11.4 m

Terminal de Acero BEST TL-1, TL-2, TL-3 0.5 m 11.4 m ó 15.2 m

Terminal de Extrusión (ET-2000) TL-1, TL-2, TL-3 0.5 m 11.4 m

ó 15.2 m Terminal de Deformación Secuencial (SKT-350) TL-1, TL-2, TL-3 0.5 m 15.2 m

QuadTrend-350 TL-1, TL-2,TL-3 0.46 m 6.1 m m 759.2 m 75.0 2-LT ,1-LT TAEN

Amortiguador de Impacto de Concreto con Pendiente N/A 0.6 m De 6 m a 12

Terminal de Tres Cables TL-1, TL-2, TL-3 1.2 m N/A

36

LasFiguras14,15,16,17,y18muestransolucionestípicasutilizadasparaeltratamiento de los extremos de barreras de seguridad.

Figura 14: Terminal Frontal de Absorción de Energía Tipo FLEAT.

Figura 15: Tratamiento del Terminal Posterior de un Guardavía Metálico.

37

Figura 16: Protección Temporal del Terminal Frontal de una Barrera de Concreto.

Figura 17: Terminal Frontal de Absorción de Energía Tipo “QuadraTrend-350”.

38

Figura 18:Guardavía Metálico Colocado como Terminal Frontal de la Barrera de Concreto.

Figura 19:Transporte de barreras prefabricadas de concreto

39

Recomendaciones Finales

Laspautasexpresadasenestaguíatienenporfinalidadasistiraldiseñadorvialen la ubicación, selección, y diseño de las barreras de seguridad vial. Cada caso es particular y el diseñador debe emplear su propio criterio y experiencia al proponer un diseño.

Los pasos a seguir para el diseño de barreras de seguridad que se resumen a continuación se desprenden de las normas americanas y europeas descritas en los capítulos anteriores. La intención es presentar en forma resumida una metodología práctica, técnicamente fundamentada, y al mismo tiempo fácil de implementar.

RESUMEN DE LOS PASOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE BARRE-RAS DE SEGURIDAD VIAL

Lospasosaseguirparaeldiseñodeunabarreradeseguridadseresumenen:

a. Definirsiserequierecolocarunabarreradeseguridadvial:Serecomiendauti-lizar el concepto de AASHTO de zona despejada descrito en el Capítulo 2. De existir obstáculos dentro de los límites de la zona despejada que representen riesgo al conductor que le impidan recuperar el control del vehículo y retornar al cauce normal de circulación del tránsito, entonces debe colocarse una ba-rrera de seguridad. La distancia recomendada por AASHTO para la zona des-pejadasedeterminaenfuncióndelavelocidaddediseño,volumendetráfico,y características del terreno. El Cuadro 1, que se encuentra en el Capítulo 2, resumelasrecomendacionesparadefinirestadistancia.

40

b. Seleccionareltipodebarreradeseguridadvial:Laseleccióndeltipodeba-rrera de seguridad debe realizarse en función al tipo de vehículos que circulan por la vía y a las características del terreno en el sector en donde será coloca-da. Las barreras de seguridad metálicas o guardavías metálicos pueden em-plearse cuando no hay presencia de vehículos pesados y mayoritariamente van a circular vehículos ligeros (autos y camionetas) puesto que satisfacen la pruebas de colisión TL-1, TL-2, y TL-3. Las barreras de seguridad de concreto satisfacenlosdistintostiposdetráfico(ligeroypesado),siendoimperativosuuso cuando circulan vehículos pesados (camiones, semi-traylers, traylers), y cuando se requiere separar carriles por donde circulan vehículos en sentido opuesto. Las barreras de seguridad de concreto satisfacen las pruebas TL-1, TL-2, TL-3, TL-4, TL-5, y TL-6.

c. Definir ladistanciade labarrera albordede la calzada (Z):Se recomiendacolocar la barrera lo más lejos posible del borde de la calzada para que no sea percibida como un obstáculo por el conductor ocasionando maniobras defen-sivas como disminución de la velocidad o cambio de carril. Se recomiendan las distancias mínimas que se muestran en el Cuadro 15.

Existen casos especiales en que las barreras de seguridad son colocadas a distan-cias menores a las mostradas en el Cuadro 15. Aún en casos especiales, la recomen-dación es que la distancia no sea menor a 0.5 m.

1 1.5 2.8 4.5 7.5 11.0 16.8 23.3

2 0.5 0.5 1.0 4.0 7.5 13.3 19.8

3 0.5 0.5 0.5 0.5 4.0 9.8 16.3

4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 6.3 12.8

a la Barrera de Seguridad. Número

de Carriles Velocidad de Proyecto Vp (km/h)

50 60 70 90 100 120 140

Cuadro 15: Distancia Mínima del Borde de la Calzada.

41

d. Definirladistanciarequeridadeliniciodelabarrera(X):Estadistanciasede-terminaenfunciónalavelocidaddediseño,volumendetráfico(ADT),distan-cia de aproximación a la zona de riesgo (DA), distancia del borde de la calzada (Z), y distancia lateral extendida del área de riesgo (b).

Tramos Rectos

AASHTOempleafórmulasparadefinir ladistanciarequeridadel iniciodelabarrera cuando es colocada totalmente en un tramo recto paralelo a la calza-da. La distancia requerida se reduce si la barrera tiene un tramo en ángulo. En formasimplificada,loscuadros16,17,y18muestranamanerailustrativa,ladistancia requerida de inicio de la barrera recomendada para velocidades de 100Km/h,80Km/h,y60Km/h.

Cuadro 16:Ejemplo de Distancia Requerida de Inicio de la Barrera, V= 100 Km/h.

Lasdistanciasmostradasenloscuadros16,17,y18debenserredondea-das a longitudes comercialmente disponibles cuando se trata de barreras con secciones pre-fabricadas. Estas distancias pueden tenerse en cuenta en pre-diseños.ParadiseñosdefinitivosutilizarlasecuacionesdeAASHTOdirecta-mente empleando información detallada de la zona en donde se colocará la barrera de seguridad.

42

Tramos en Curva Paradefinir ladistanciade iniciode labarrera enun tramoen curva, debe

determinarse la tangente a la curva tomando como referencia la distancia la-

Cuadro 17: Ejemplo de Distancia Requerida del Inicio de la Barrera, V=80Km/h

Cuadro 18: Ejemplo de Distancia Requerida de Inicio de la Barrera, V= 60K/h.

43

Figura 20:Barrera de Concreto Colocada en un Tramo en Curva.

e. Definireltratamientodelosextremosdelabarrera:Eldiseñodeunabarreradeseguridadnoestácompletosinosedefineeltratamientodelosextremosde la barrera. Usualmente se colocan amortiguadores de impacto en el termi-nal frontal de la barrera que es el que está expuesto a una colisión directa. En los extremos de barreras de seguridad de concreto suelen colocarse guarda-vías metálicos. En el terminal frontal se coloca adicionalmente un amortigua-dor de impacto, y en el terminal posterior se realiza un tratamiento, como por ejemplo “enterrar” el extremo del guardavía metálico en el terreno.

teral extendida del área de riesgo y los límites de la zona despejada como se muestraenlaFigura20.

Conlafinalidaddemejorarlosdiseñosactualmentedisponiblesesnecesario monitorear el comportamiento de las barreras de seguridad en servicio para así conocer su desempeño real y el nivel de protección brindado al usuario de la vía. Aquellos prototipos de barreras de segu-ridad que han tenido un desempeño exitoso a través de los años son los que ofrecen mayor garantía.

44

REFERENCIAS

1. Roadside Design Guide.AmericanAssociationofStateHighwayandTrans-portationOfficials(AASHTO),Washington,D.C.,EstadosUnidos,2002.

2. Recommended Procedures for the Safety Performance Evaluation of Highway Features.NCHRPReport350.NationalCooperativeHighwayResearchPro-gram,TransportationResearchBoard(TRB),Washington,D.C.,EstadosUni-dos, 1993.

3. Ross,H.,Kohutek,T.,andPleder,J.Guide for Selecting, Locating, and Desig-ning Traffic Barriers.FederalHighwayAdministration(FHWA),Washington,D.C., Estados Unidos, 1976.

4. Recomendaciones sobre Sistemas de Contención de Vehículos. Orden Cir-cular 321/95 T y P. Dirección General de Carreteras del MOPTMA, Madrid, España, 1995.

5. Guardavías Metálicas. Normas Peruanas, Especificaciónes Técnicas Sec-ción820B(2005).MinisteriodeTransportesyComunicaciones,Lima,Perú,2005.

6. Barreras de Concreto Pre-Fabricados de Concreto. La Norma Técnica Perua-na339.22.2008,Lima,Perú,2008.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1:PerfildeGuardavíaMetálicodeViga“W”...............................................

Figura 2:GuardavíaMetálicodeViga“W”..............................................................

Figura 3:VistadeAcercamientodeGuardavíaMetálicodePerfildeViga“W”..

Figura 4.PerfilTransversaldelaBarreraNewJersey...........................................

Figura 5:BarreradeConcreto“NewJersey”..........................................................

Figura 6: TratamientodelTerminalFrontaldeBarreradeConcretoconGuar-

davía Metalico ...........................................................................................................

Figura 7.PerfilTransversaldelaBarreraF............................................................

Figura 8. Sección Transversal de la Barrera de Concreto de Pendiente Simple

Figura 9: Barrera de Concreto de Pendiente Simple ............................................

Figura 10: Parámetros Utilizados por AASHTO para Modelar la Trayectoria de

un Vehículo que Sale fuera de la Calzada ...............................................................

Figura 11: Parámetros para Determinar la Distancia Requerida del Inicio de la

Barrera .......................................................................................................................

Figura 12: Distancia Requerida del Inicio de la Barrera en Tramo Recto ............

Figura 13: Distancia Requerida del Inicio de la Barrera cuando Existe Tramo

en Angulo ..................................................................................................................

Figura14:TerminalFrontaldeAbsorcióndeEnergíaTipoFLEAT......................

Figura 15: Tratamiento del Terminal Posterior de un Guardavía Metálico ..........

Figura 16:ProtecciónTemporaldelTerminalFrontaldeunaBarreradeCon-

creto ...........................................................................................................................

Figura 17:TerminalFrontaldeAbsorcióndeEnergíaTipo“QuadraTrend-350”

Figura 18:GuardavíaMetálicoColocadocomoTerminalFrontaldelaBarrera

de Concreto ..............................................................................................................

Figura 19: Transporte de barreras prefabricadas de concreto .............................

Figura 20: Barrera de Concreto Colocada en un Tramo en Curva .......................

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LISTA DE CUADROS

Cuadro 1: Distancias Recomendadas por AASHTO para la Zona Despejada

(LZD) ........................................................................................................................

Cuadro 2: Distancia (m) del Borde de la Calzada a un Obstáculo por Debajo

delacualseJustificaunaBarreradeSeguridad...................................................

Cuadro 3: ClasificacióndeAccidentessegúnlaNormativa

Española ...................................................................................................................

Cuadro 4: Criterios Generales para Seleccionar un Tipo de Barrera de Seguri-

dad Vial .....................................................................................................................

Cuadro 5:ClasificacióndelasBarrerasdeSeguridadsegúnNormaEuropea

PrEN1317 ................................................................................................................

Cuadro 6: Tipos de Barrera de Seguridad Vial .....................................................

Cuadro 7: Parámetros AASHTO para Modelar la Trayectoria de un Vehículo

Errante ......................................................................................................................

Cuadro 8: Distancia Límite de Riesgo Percibido según AASHTO ......................

Cuadro 9: Máxima Distancia (m) del Borde de la Calzada a la Barrera de Se-

guridad .....................................................................................................................

Cuadro 10: Distancia de Aproximación al Area de Riesgo (DA) .........................

Cuadro 11: Ratioi:jparaelTramoenAngulodelaBarrera...............................

Cuadro 12: Distancia del Inicio de la Barrera en Tramo Recto ............................

Cuadro 13: Distancia Requerida de Inicio de una Barrera con Tramo en Angu-

lo ...............................................................................................................................

Cuadro 14: ClasificacióndeAmortiguadoresdeImpactoyTratamientosse-

gún AASHTO ............................................................................................................

Cuadro 15: Distancia Mínima del Borde de la Calzada ........................................

Cuadro 16: Distancia Requerida de Inicio de la Barrera, V= 100 Km/h ..............

Cuadro 17: DistanciaRequeridadeIniciodelaBarrera,V=80Km/h.................

Cuadro 18: Distancia Requerida de Inicio de la Barrera, V= 60 Km/h ................

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