Autopistas
Esta complicada intersección de autopistas cerca de Los Ángeles (California) muestra la típica estructura de trébol para que los desvíos y cambios de sentido sean fáciles y seguros. Las autopistas también tienen accesos limitados, poca pendiente y curvas poco pronunciadas para aumentar la seguridad.
Carretera, vía de comunicación que por lo general mantiene la autoridad gubernamental o regional para el paso de vehículos, personas o animales. Las carreteras se pueden clasificar en varias categorías y según la importancia de los centros de población que comunican.
Vía Apia
La vía Apia fue construida hace más de 2.200 años. Aunque estos grandes bloques de piedra volcánica tal vez no formen parte del material original, la calzada no ha sido modificada desde su construcción.
Desde la antigüedad, la construcción de carreteras ha sido uno de los primeros signos de civilización avanzada. Cuando las ciudades de las primeras civilizaciones empezaron a aumentar de tamaño y densidad de población, la comunicación con otras regiones se tornó necesaria para hacer llegar suministros alimenticios o transportarlos a otros consumidores. Entre los primeros constructores de carreteras se encuentran los mesopotámicos, hacia el año 3500 a.C.; los chinos, que construyeron la Ruta de la Seda (la más larga del mundo) durante 2.000 años, y desarrollaron un sistema de carreteras en torno al siglo XI a.C., y los incas de Sudamérica, que construyeron una avanzada red de caminos que no pueden ser considerados estrictamente carreteras, ya que los incas no conocían la rueda. Esta red se distribuía por todos los Andes e incluía galerías cortadas en rocas sólidas. En el siglo I, el geógrafo griego Estrabón registró un sistema de carreteras que partían de la antigua Babilonia; los escritos de Heródoto, historiador griego del siglo V a.C., mencionan las vías construidas en Egipto para transportar los materiales con los que construyeron las pirámides y otras estructuras monumentales levantadas por los faraones.
De las carreteras aún existentes, las más antiguas fueron construidas por los romanos. La vía Apia empezó a construirse alrededor del 312 a.C., y la vía Faminia hacia el 220 a.C. En la cumbre de su poder, el Imperio romano tenía un sistema de carreteras de unos 80.000 km, consistente en 29 calzadas que partían de la ciudad de Roma, y una red que cubría todas las provincias conquistadas importantes, incluyendo Gran Bretaña. Las calzadas romanas tenían un espesor de 90 a 120 cm, y estaban compuestas por tres capas de piedras argamasadas cada vez más finas, con una capa de bloques de piedras encajadas en la parte superior. Según la ley romana toda persona tenía derecho a usar las calzadas, pero los responsables del mantenimiento eran los habitantes del distrito por el que pasaba. Este sistema era eficaz para mantener las calzadas en buen estado mientras existiera una autoridad central que lo impusiera; durante la edad media (del siglo X al XV), con la ausencia de la autoridad central del Imperio romano, el sistema de calzadas nacionales empezó a desaparecer.
A mitad del siglo XVII, el gobierno francés instituyó un sistema para reforzar el trabajo local en las carreteras, y con este método construyó aproximadamente 24.000 km de carreteras principales. Más o menos al mismo tiempo, el Parlamento instituyó un sistema de conceder franquicias a compañías privadas para el mantenimiento de las carreteras, permitiendo a las compañías que cobraran un peaje o cuotas por el uso de las mismas.
Durante las tres primeras décadas del siglo XIX, dos ingenieros británicos, Thomas Telford y John Loudon McAdam, y un ingeniero de caminos francés, Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet, perfeccionaron los métodos y técnicas de construcción de carreteras. El sistema de Telford implicaba cavar una zanja e instalar cimientos de roca pesada. Los cimientos se levantaban en el centro para que la carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe. La parte superior de la carretera consistía en una capa de 15 cm de piedra quebrada compacta.
McAdam mantenía que la tierra bien drenada soportaría cualquier carga. En el método de construcción de carreteras de McAdam, la capa final de piedra quebrada se colocaba directamente sobre un cimiento de tierra que se elevaba del terreno circundante para asegurarse de que el cimiento desaguaba. El sistema de McAdam, llamado macadamización, se adoptó en casi todas partes, sobre todo en Europa. Sin embargo, los cimientos de tierra de las carreteras macadamizadas no pudieron soportar los camiones pesados que se utilizaron en la I Guerra Mundial. Como resultado, para construir carreteras de carga pesada se adoptó el sistema de Telford, ya que proporcionaba una mejor distribución de la carga de la carretera sobre el subsuelo subyacente.
Durante el periodo de expansión del ferrocarril en la última mitad del siglo XIX, el desarrollo de las carreteras sufrió su correspondiente declive. También en este periodo se introdujeron el ladrillo y el asfalto como pavimento para las calles de las ciudades.
| PROGRAMA DE CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS EN EL SIGLO XX |
Máquina de asfaltar
Estas máquinas distribuyen de modo uniforme el asfalto sobre la superficie de la carretera. Más tarde, una apisonadora compacta el asfalto para formar un pavimento liso. El asfalto, un material negro bituminoso, se suele obtener del petróleo crudo.
La popularidad de la bicicleta, que comenzó en la década de 1880, y la introducción del automóvil una década más tarde, llevaron a la necesidad de tener más y mejores carreteras. El considerable aumento del tráfico de automóviles durante la siguiente década demostró la ineficacia de los viejos métodos de pavimentación. Como medida correctiva, se utilizaron alquitrán de hulla, alquitrán, y aceites, en primer lugar como aglomerantes de superficie, y en segundo lugar como soportes de penetración en el pavimento macadam. El pavimento bituminoso se utilizaba mucho en las ciudades; este tipo de material consistía en tallas niveladas de piedra quebrada que se recubrían —antes de colocarlas— con un material bituminoso, como el asfalto o el alquitrán, y se apisonaban después con rodillos pesados. El pavimento bituminoso es más duradero que el pavimento macadam con soportes aglomerantes. Durante la I Guerra Mundial, la construcción de carreteras incluía el drenaje del subsuelo, una cimentación adecuada, una base de hormigón y una capa superficial adicional de hormigón o pavimento bituminoso para soportar el repentino aumento del tráfico pesado.
Construcción de una carretera
Para aguantar el desgaste producido por el tráfico y la intemperie, las carreteras deben construirse cuidadosamente, con cimientos y superficies horizontales y duraderas. Aquí vemos a un gran volquete descargar su carga de grava sobre una carretera en construcción. La grava es compactada por apisonadoras antes de aplicar la capa de asfalto.
El sistema italiano de autostradas constituyó la primera red de autopistas construidas durante la década de 1920 como calzadas con tres carriles individuales. El sistema de autopistas verdaderamente moderno fue el Autobahn alemán, construido en los años treinta. Consistente en tres rutas Norte-Sur, tres rutas Este-Oeste y calzadas de dos carriles, la red Autobahn fue diseñada para grandes volúmenes de tráfico (sobre todo militares) y velocidades que sobrepasaran los 165 kilómetros por hora.
Hacia 1950, la mayoría de los países europeos tenía una red de carreteras principales, siendo la de Alemania la más avanzada.
Las variables más importantes a tener en cuenta en la ingeniería de caminos moderna son la inclinación de la tierra sobre la que se construye la carretera, la capacidad del pavimento para soportar la carga esperada, la predicción de la intensidad de uso de la carretera, la naturaleza del suelo que la sostiene y la composición y espesor de la estructura de pavimentación. El pavimento puede ser rígido (permitiendo poca latitud de flexión) o flexible. El pavimento flexible utiliza una mezcla de agregado grueso o fino (piedra machacada, grava y arena) con material bituminoso obtenido del asfalto o petróleo, y de los productos de la hulla. Esta mezcla es compacta, pero lo bastante plástica para absorber grandes golpes y soportar un elevado volumen de tráfico pesado. Los pavimentos rígidos se construyen con una mezcla de cemento Portland y agregado grueso y fino. El espesor del pavimento puede variar de 15 a 45 cm, dependiendo del volumen de tráfico que deba soportar, y a veces se utiliza un refuerzo de acero para evitar la formación de grietas. Bajo el pavimento se emplea arena o grava fina como base para reforzarlo.
Las carreteras modernas se construyen en líneas casi rectas a través de campo abierto, en lugar de seguir las viejas rutas establecidas. Las áreas congestionadas se evitan o se cruzan utilizando avenidas especiales, túneles o pasos elevados. La seguridad se ha incrementado separando el tráfico y controlando los accesos. En las autopistas y autovías se separan los vehículos que viajan en sentidos opuestos con una mediana. Las principales características de las autopistas y autovías modernas son señales luminosas adecuadas para la conducción nocturna, amplios arcenes, carriles con distintas velocidades, carriles de subida, carriles reversibles, zonas de frenado de emergencia, carriles para autobuses, señales reflectoras, marcas en el pavimento y señales de control de tráfico, entre otras.
Se trate de una carretera convencional o de una autopista, existen una serie de elementos que aparecen de modo casi constante en ambos tipos. La parte principal e irremplazable de la vía es la zona de rodadura o calzada, superficie pavimentada y, con frecuencia, con dos zonas diferenciadas: los carriles de circulación y los arcenes, destinados estos últimos a usos de excepción, como detenciones por avería, o facilitación de la circulación de vehículos de emergencia. Estas dos zonas se delimitan mediante pintura. Otras estructuras asociadas son las bermas, que consisten en bandas de terreno despejado destinadas a mantener la calzada libre de sólidos que pudieran obstaculizar la circulación de vehículos, como posibles piedras caídas de taludes. Las cunetas pueden servir también a este fin aunque estén diseñadas realmente con otro objetivo, que es el desagüe efectivo de la carretera y evitar también la entrada de agua desde el exterior; para ello, las cunetas se integran dentro de un sistema más complejo denominado drenaje.
Además, existen otras estructuras de seguridad como los guardarraíles o quitamiedos, que son barreras destinadas a reducir el riesgo de salida y de vuelco de vehículos que pierdan el control. En las autopistas y en otras carreteras existen, además, unas vías de servicio paralelas a la vía principal que sirven para la circulación de vehículos de mantenimiento y de vehículos agrícolas que se desplazan a baja velocidad. Muchas carreteras se encuentran protegidas por vallas contra la invasión de animales que pudieran ocasionar accidentes. Los puntos donde se produce la unión de dos carreteras con diferentes trayectorias son las intersecciones; cuando se trata de una carretera convencional y una autovía o autopista se denominan enlaces.
Carretera Interamericana
Carretera Interamericana, nombre que recibe el tramo de la carretera Panamericana o sistema Panamericano de carreteras que abarca desde Laredo, Texas (EEUU), hasta la ciudad de Panamá, en Panamá, con una extensión de 5.470 km. La construcción de esta carretera comenzó en la década de 1930. El primer tramo, los 1.205 km que comunican Nuevo Laredo, Tamaulipas (México), y la ciudad de México, se terminó en 1936. En abril de ese mismo año se inauguró el tramo sur hasta Panamá.
