Libro pauta guia contencion vehicular

GUÍA TÉCNICA PARA EL DISEÑO, APLICACIÓN Y USO DE SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

GUÍA TÉCNICA PARA EL DISEÑO,
APLICACIÓN Y USO DE SISTEMAS
DE CONTENCIÓN VEHICULAR

REPÚBLICA DE COLOMBIA
CORPORACIÓN FONDO DE PREVENCIÓN VIAL

GUÍA TÉCNICA PARA EL DISEÑO, APLICACIÓN Y USO DE
SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

Bogotá D.C., septiembre de 2012

Dirección Técnica
Ing. Hernán Otoniel Fernández
Consultor
Desarrollo técnico
Ing. Germán E. Valverde González, M.B.A., M.Sc.
Consultor
Revisor
Ing. Ary Bustamente
Consultor
Coordinación CFPV
Mauricio Pineda Rivera
Jhonatan Mauricio Pérez
Diseño
Diseñum Tremens

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Guía técnica para el diseño, aplicación y uso de sistemas de contención vehicular

Presentación

De acuerdo con las estadísticas nacionales e internacionales, los eventos conocidos como “accidentes por salida de la vía” —aquellos accidentes viales que se
producen cuando un vehículo se sale de la superficie de circulación de la carretera
y colisiona con algún objeto fijo, vuelca o atropella a un tercero en la zona lateral
de la carretera— producen más del 30% de las muertes en carretera.
Por esta razón, mejorar y acondicionar las zonas laterales de la red de carreteras
es una medida efectiva y necesaria para la reducción de las víctimas de los accidentes de tránsito. Para realizar esta labor adecuadamente es necesario contar
con criterios técnicos fundamentados, uniformes y oficiales que permitan analizar las condiciones de seguridad vial que poseen las zonas laterales de las carreteras colombianas, y con base en los cuales los ingenieros de carreteras puedan
diseñar soluciones de seguridad vial efectivas para reducir la gravedad de los
accidentes por salida de vía.
En Colombia se viene trabajando en forma sostenida hace más de dos décadas,
para disminuir el número de víctimas generadas en los accidentes de tránsito que
ocurren tanto en las carreteras como en las vías urbanas. Los resultados alcanzados hasta el momento son relevantes y reconocidos, pero aún no se llega a los
niveles que se han alcanzado en los países que marchan a la vanguardia en el
enfrentamiento de esta problemática, como son Suecia, Dinamarca, Reino Unido
y España. En términos de muertes con respecto al número de habitantes y parque automotor en el país, se evidencia aún más la mejora progresiva a partir del
año 1995. Los avances más significativos se muestran en la tasa de muertos por
vehículos más que en la tasa por el número de habitantes, esto se da debido al
aumento del parque automotor por encima del crecimiento poblacional del país;
en el 2002, por cada 1.000 habitantes habían 74 automotores, actualmente con
la misma cantidad de habitantes hay 132 automotores.
CAPÍTULO I. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS

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La problemática de la inseguridad vial se enfrenta, en cada país, con diversas
estrategias y acciones, entre las cuales, las que corresponden a la infraestructura
vial son muy importantes por su eficacia en la reducción del número de víctimas. Al respecto, es de señalar que las experiencias internacionales enfocadas a
proporcionar zonas seguras en las zonas aledañas a las vías y a la instalación de
sistemas de contención vehicular son medidas probadas en la disminución de
muertes en aquellos accidentes en los cuales los vehículos se salen de la calzada
por múltiples circunstancias, lo cual ocurre con relativa frecuencia, especialmente
en carreteras.
Los sistemas de contención de vehículos (SCV) son dispositivos instalados en las
zonas laterales de las vías. Su función es reducir el número de víctimas mortales
como consecuencia de los accidentes por salida de la vía, mediante la contención,
re-direccionamiento o detención de los vehículos, que de forma incontrolada
abandonan la calzada. De esta manera, se pretende proteger a los ocupantes del
vehículo errático, a otros usuarios viales y a terceros vulnerables próximos a la vía.
Al respecto, se reitera que los SCV son dispositivos que no evitan los accidentes,
pero si reducen sus consecuencias negativas.
En la ingeniería vial internacional, especialmente en Europa, Estados Unidos y en
algunos países Latinoamericanos, se han desarrollado metodologías para evaluar
los peligros de salida vehicular no controlada en las márgenes de las vías, efectuar
su tratamiento y en caso necesario, seleccionar e instalar un adecuado sistema de
contención vehicular. En este último caso, la selección se basa en criterios técnicos
fundamentales en el diseño geométrico, la calidad de los materiales y la adecuada
instalación y seguimiento del sistema para una correcta operación.
En Colombia se reconocen, por una parte, la urgencia de generar un cambio
tecnológico en los sistemas de contención vehicular utilizados tradicionalmente, para incorporar mejoras técnicas aprovechando los desarrollos tecnológicos
internacionales en este campo y, por otra, la necesidad de lograr establecer especificaciones técnicas generales para la aplicación de SCV en zonas rurales y urbanas, considerando la tecnología actualizada de probada eficacia en la reducción
de las víctimas causadas por los accidentes por salida de la vía.
El presente documento es la Guía Técnica para el Diseño, Aplicación y Uso de
Sistemas de Contención Vehicular, con tecnología actualizada y aplicable en la
ingeniería vial nacional. Uno de los aspectos más relevantes en la seguridad vial
de las zonas lateras de las carreteras, es el estudio de las tendencias mundiales y
de la experiencia de países como EE.UU. y los países de la Comunidad Económica Europa, en cuanto a los parámetros básicos para regular la realización de las
pruebas de impacto real sobre SCV, así como los criterios técnicos para justificar
y diseñar la implementación de este tipo de dispositivos.

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Este documento establece los criterios de diseño de los SCV con base en un diagnóstico del estado del arte internacional y además expone las medidas de seguridad de las zonas laterales de las vías, enfatizadas en el concepto de “zona
despejada” y en el comportamiento comprobado de los SCV.
Es de esperar que esta guía haga una importante contribución para mejorar la seguridad vial de las carreteras de Colombia, al brindar una metodología de análisis
y criterios técnicos objetivos para diseñar, desde el punto de vista de la seguridad
vial, los márgenes de nuestras carreteras, así como para seleccionar y diseñar el
equipamiento vial correspondiente a barreras de seguridad y otros sistemas de
contención vehicular.


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Tabla de Contenidos
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CAPÍTULO 1. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS
1.1 LOS ACCIDENTES POR SALIDA DE LA VÍA
1.2 CARRETERAS QUE PERDONAN
1.3 LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR
1.3.1 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su función
1.3.1.1 Barreras de contención vehicular lateral
1.3.1.2 Barreras de contención vehicular central
1.3.1.3 Barreras de contención con sistema de protección para motociclistas
1.3.1.4 Pretil de puente
1.3.1.5 Terminal de barrera
1.3.1.6 Transición
1.3.1.7 Amortiguador de impacto
1.3.1.8 Barreras para ciclistas y peatones
1.3.1.9 Rampas de escape
1.3.2 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su nivel de
contención
1.3.3 Clasificación de los sistemas de contención vehicular, según su rigidez
1.4 COMPONENTES Y EFICACIA DE LAS BARRERAS METÁLICAS
1.4.1 Componentes de las barreras metálicas
1.4.2 Eficacia de comportamiento de las barreras metálicas
1.5 BARRERAS DE CABLES
1.5.1 Componentes
1.5.2 Eficacia
1.6 BARRERAS DE CONCRETO
1.7 BARRERAS MIXTAS
1.7.1 Componentes
1.7.2 Eficacia
1.8 ENSAYOS DE COMPORTAMIENTO DE LOS SISTEMAS
1.8.1 Generalidades
1.8.2 Normativas de ensayo a escala real


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CAPÍTULO 2. EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL
DE LAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA
2.1 GENERALIDADES
2.2 LA ZONA LIBRE
CAPÍTULO 3. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN
DE BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR
3.1 GENERALIDADES
3.1.1 Nivel de contención
3.1.2 Deflexión de la barrera
3.1.3 Condiciones del sitio
3.1.4 Compatibilidad con otros sistemas de contención vehicular
3.1.5 Costos de instalación y mantenimiento
3.1.6 Estética
3.1.7 Condiciones ambientales
3.1.8 Seguridad de otros usuarios
3.1.9 Historial de desempeño del sistema
3.1.10 Procedimiento de diseño y selección del sistema
3.2 SELECCIÓN DEL NIVEL DE CONTENCIÓN
3.3 UBICACIÓN LATERAL
3.3.1 Distancia al borde de la calzada
3.3.2 Distancia a obstáculos y desniveles
3.4 UBICACIÓN EN ALTURA
3.5 RELACIÓN DE ESVIAJE
3.6 LONGITUD DE LA BARRERA
3.7 LONGITUD DE BARRERAS EN CURVAS
3.8 BARRERAS EN SEPARADORES CENTRALES
3.8.1 Criterios de implantación
3.8.2 Selección del nivel de contención
3.8.3 Criterios para la disposición según la configuración de
los taludes del terreno
3.9 TERMINALES DE LA BARRERA
3.9.1 Definiciones
3.9.2 Selección del tipo de terminal
3.9.3 Selección del nivel de contención
3.10 TRANSICIONES
DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS
4.1 GENERALIDADES
4.2 NORMATIVA DE ENSAYO DE SISTEMAS
DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS
4.3 CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS
DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS

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DE ATENUADORES DE IMPACTO
5.1 GENERALIDADES
5.2 CRITERIOS DE JUSTIFICACIÓN Y SELECCIÓN
DEL NIVEL DE CONTENCIÓN
5.3 LOCALIZACIÓN DE ATENUADORES DE IMPACTO

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DE RAMPAS DE ESCAPE
6.1 GENERALIDADES
6.2 CRITERIOS DE JUSTIFICACIÓN
6.3 DISEÑO DE RAMPAS DE ESCAPE

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CAPÍTULO 7. VERIFICACIÓN DE CALIDAD
7.1 INTRODUCCIÓN
7.2 VERIFICACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA
7.3 VERIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA
7.3.1 Introducción
7.3.2 Selección de la muestra
7.2.3 Procedimiento de verificación de la calidad
7.4 VERIFICACIÓN DE LA INSTALACIÓN DEL SISTEMA

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CAPÍTULO 8. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN

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REFERENCIAS

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ANEXO A: NORMATIVAS DE ENSAYO A ESCALA REAL
A.1 NORMATIVA EUROPEA EN 1317
A.1.1 Ensayos de barreras de contención vehicular y pretiles
A.1.2 Transiciones de barreras de contención vehicular
A.1.3 Terminales de barreras de contención vehicular
A.1.4 Atenuadores de impactos

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A.2 NORMATIVA DE ESTADOS UNIDOS.
INFORME NCHRP REPORTE 35º Y MASH
A.2.1 Barreras de contención vehicular
A.2.2 Transiciones
A.2.3 Terminales y atenuadores de impactos

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Lista de Tablas

26Tabla 1-1: Clasificación de las barreras de contención vehicular,
según su rigidez
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Tabla 3-1: Clasificación de los niveles de contención de las normas EN 1317,
NCHRP 350 y MASH dentro de los NCC
Tabla 3-2: Clasificación de la gravedad de los accidentes
Tabla 3-3: Valores mínimos de camiones de 5 y más ejes requeridos para
justificar una barrera de muy alta contención (NCC6)
Tabla 3-4: Valores mínimos de camiones de más de 2 ejes requeridos para
justificar una barrera de alta contención (NCC5)
justificar una barrera de contención media alta (NCC4)
Tabla 3-6: Valores mínimos de buses y camiones de 2 y más ejes requeridos
para justificar una barrera de contención media (NCC3)
Tabla 3-7: Distancias de preocupación (LS)
Tabla 3-8: Distancias máximas recomendadas entre el borde de la vía
y la barrera de contención vehicular
Tabla 3-9: Clasificación de las barreras de contención vehicular,
según su rigidez
Tabla 3-10: Relaciones de esviaje (a: b)
Tabla 3-11: Valores de LR
Tabla 3-12: Criterios para seleccionar el nivel de contención de
una barrera de contención vehicular en el separador central
Tabla 3-13: Clases de contención colombianas para terminales
absorbente de energía
Tabla 3-14: Criterios para seleccionar la clase de contención
de un terminal absorbente de energía
Tabla 3-15: Criterios para seleccionar el nivel de contención de transiciones

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Tabla 4-1: Criterios para la implantación de SPM

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Tabla 5-1: Niveles de contención colombianos para atenuadores de impacto
Tabla 5-2: Criterios para seleccionar la clase de contención
de un amortiguador de impacto

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Tabla 6-1: Resistencia a la rodadura del material de la cama de frenado


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Tabla 7-1: Especificaciones técnicas de recubrimiento
Tabla 7-2: Especificaciones técnicas de acero
Tabla 7-3: Especificaciones técnicas de concreto hidráulico
Tabla 7-4: Especificaciones técnicas de componentes de madera

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Tabla A-1: Criterios de ensayo según normativa EN 1317
Tabla A-2: Niveles de contención según normativa EN 1317
Tabla A-3: Niveles de severidad del impacto según normativa EN 1317
Tabla A-4: Clases de deflexión según normativa EN 1317
Tabla A-5: Niveles de intrusión del vehículo normalizada
según normativa EN 1317
Tabla A-6: Criterios para las distancias de salida y
dimensionamiento del recinto CEN
Tabla A-7: Ensayos y niveles de contención de terminales de
barrera según normativa EN 1317
Tabla A-8: Ensayo para familias de terminales con terminal
patrón de mayor contención tipo P4
patrón de mayor contención tipo P3
patrón tipo P3 y familia de terminales con nivel máximo P4
Tabla A-11: Clases de severidad del impacto del vehículo
para terminales de barrera, norma EN 1317
Tabla A-12: Zonas de desplazamiento lateral permanente
para terminales, norma EN 1317
Tabla A-13: Recinto de salida para terminales de barrera, norma EN 1317
Tabla A-14: Dimensiones Za y Zd del recinto de salida, norma EN 1317
Tabla A-15: Tipos de los ensayos de impacto de vehículos
para atenuadores de impactos, norma EN 1317
Tabla A-16: Niveles de contención para atenuadores de impactos,
norma EN 1317
Tabla A-17: Valores de severidad de impacto del vehículo
para atenuadores de impacto, norma EN 1317
Tabla A-18: Atenuador patrón con mínima relación ángulo de
afilamiento/anchura, 110 km/hr
Tabla A-22:Atenuador patrón con mínima relación ángulo de

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Tabla A-23: Atenuador patrón con máxima relación ángulo
de afilamiento/anchura,100 km/hr
Tabla A-24: Recinto de salida, norma EN 1317
Tabla A-25: Dimensiones del recinto de salida (Za y Zd)
Tabla A-26: Zonas de desplazaminento lateral permanente
para atenuadores de impactos, norma EN 1317
Tabla A-27: Criterios de ensayo de barreras y transiciones
según normativa NCHRP Reporte 350
Tabla A-28: Niveles de contención de terminales y amortiguadores
de impacto, NCHRP 350 y MASH

Lista de Figuras
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Figura 1-1: Barrera metálica de contención vehicular
Figura 1-2: Barrera de contención vehicular con componente estético
Figura 1-3: Barrera de contención vehicular con sistema
de protección para motociclistas
Figura 1-4: Pretil de puente
Figura 1-5: Terminal de barrera absorbente de energía
Figura 1-6: Transición entre barreras de contención
Figura 1-7: Atenuador de impacto
Figura 1-8: Barrera para puentes peatonales y ciclovías
Figura 1-9: Rampa de escape
Figura 1-10: Componentes básicos de una barrera de
contención vehicular metálica con separador
Figura 1-11: Componentes básicos de una barrera de
contención vehicular metálica sin separador
Figura 1-12: Detalles generales de instalación de barreras
metálicas con separador
Figura 1-13: Barrera de cables
Figura 1-14: Geometría de las barreras de concreto
con sección New Jersey y sección F y muro liso
Figura 1-15: Deflexión dinámica medida (Dm), ancho de trabajo medido (Wm)
e intrusión del vehículo medida (VIm) de una barrera de contención vehicular

41

Figura 2- 1:Definición de la zona libre disponible

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Figura 3-1: Rangos de energía cinética de los niveles de contención
colombianos y clasificación de los niveles de contención de
las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH
Figura 3-2: Esquema del procedimiento general de diseño
de una barrera de contención vehicular

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Figura 3-3: Algoritmo de selección del nivel de contención de
barreras de seguridad
Figura 3-4: Relación entre la disposición transversal de la barrera
y la prolongación de la sección anterior al obstáculo
Figura 3-5: Ubicación de la barrera con respecto a los obstáculos
Figura 3-6: Requerimientos para la disposición en altura de la barrera
Figura 3-7: Variables que intervienen en el cálculo de
la longitud de la sección de la barrera anterior al obstáculo
Figura 3-8: Variables que intervienen en el cálculo de
la longitud de la sección de la barrera posterior al obstáculo
Figura 3-9: Barrera de contención vehicular ubicada en
un tramo curvo de carretera
Figura 3-10: Criterios para la disposición de barreras
de contención vehicular en separadores centrales
Figura 3-11: Ubicación correcta de una barrera de contención en
el separador central de una carretera
Figura 3-12: Terminales de barrera
Figura 3-13: Empotramiento de barrera metálica en talud
Figura 3-14: Terminal en abatimiento
Figura 3-15: Terminal en abatimiento con esviaje, aumentado
la distancia (d) del extremo con el borde de la vía
Figura 3-16: Terminal en ramal de salida o divergencia,
caso de una única alineación de barrera
Figura 3-17: Terminal en ramal de salida o divergencia,
caso de dos alineaciones de barrera

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Figura 4-1: SPM Puntual
Figura 4-2: SPM Continuo
Figura 4-3: Criterios de implantación de los SPM

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Figura 5-1: Amortiguador de impacto instalado en acceso a puente
Figura 5-2: Amortiguadores redirectivos y no redirectivos
Figura 5-3: Criterios de implantación de atenuadores
de impacto en rampas de salida
Figura 5-4: Criterios de implantación de atenuadores
de impacto en un comienzo de separador central

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Figura 6-1: Tipos de rampas para frenado de emergencia
Figura 6-2: Elementos de diseño de las rampas de frenado
Figura 6-3: Disposición en corte de las rampas de frenado Tipo 1
Figura 6-4: Disposición en corte de las rampas
de frenado Tipo 2, Tipo 3 y Tipo 4

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Figura 8- 1: Relación espesor de galvanizado en μm, durabilidad en años


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Figura A-1: El recinto CEN (“CEN BOX”)
Figura A-2: Trayectorias de aproximación para ensayos de terminales de
barrera de la norma EN 1317, para dos formas alternativas de terminal (a y b)
Figura A-3: Zonas de desplazamiento lateral permanente del terminal,
norma EN 1317
Figura A-4: Recinto de salida para terminales de barrera, norma EN 1317
Figura A-5: Trayectorias de aproximación del vehículo para los ensayos 1al 5
Figura A-6: Anchura y ángulo de afilamiento de un atenuador de impactos
Figura A-7: Recinto de salida de un atenuador de impacto, norma EN 1317
Figura A-8: Ensayos 1 a 5 y recinto de salida de atenuadores de impacto,
norma EN 1317
Figura A-9: Ejemplos de clasificación Z de atenuadores de impactos,
norma EN 1317
Figura A-10: Límites del desplazamiento lateral permanente
del atenuador de impactos
Figura A-11: Cajón de salida (“Exit Box”), adaptada de MASH, 2009
Figura A-12: Diagrama de ensayo del 30 al 33 de terminales
y atenuadores de impactos, NCHRP 350
y atenuadores de impactos, MASH


CAPÍTULO 1

CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS

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1.1

LOS ACCIDENTES POR SALIDA DE LA VÍA

Los accidentes por salida de la vía comprenden aquellos sucesos eventuales en
que un vehículo errante sale de la calzada y colisiona con un objeto fijo, invade
otra vía, un espacio dedicado temporalmente a obras o desciende por un talud
empinado y se vuelca.
Un accidente por salida de la vía puede ocurrir en la zona lateral derecha o izquierda de la calzada. Si el vehículo sale de su carril de circulación por la zona
lateral izquierda, puede irrumpir en el separador central de la carretera (vías de
calzada separada) o puede cruzar los carriles de circulación en sentido contrario
y luego salir de la vía (vías de calzada única) o en el peor de los casos se puede
producir una colisión frontal.
Las estrategias para reducir los accidentes por salida de la vía se enfocan en alguno de los siguientes objetivos:
4
Evitar que los vehículos se salgan de la vía.
4
Proveer una zona lateral despejada para minimizar la probabilidad de que un
vehículo colisione con un objeto fijo peligroso o se vuelque si desciende por un
talud empinado, o genere impactos fuertes que afecten a los ocupantes.
4
Reducir la severidad del accidente por medio de la instalación de dispositivos
de seguridad: sistemas de contención vehicular, lechos de frenado, postes de
servicios o señalamiento vial con bases fusibles, entre otros.
Lo ideal es que el diseño de la vía se oriente a mantener el vehículo en el carril de
circulación y proporcione zonas laterales seguras a la zona lateral de los carriles
de circulación, donde el conductor pueda detenerse o reducir la velocidad y recuperar el control sin interceptar objetos o terceros vulnerables, incluyen elementos
y personas en zonas de obras.
Si un vehículo sale fuera de control de la vía, la probabilidad de que ocurra un
accidente severo depende de los elementos ubicados en la zona lateral de la carretera, como por ejemplo árboles, postes, estructuras, rocas, taludes, cunetas,
otros componentes del sistema de drenaje y otros similares.
Si la zona lateral de la vía es una superficie suave plana y de forma regular, compacta y libre de objetos fijos, la probabilidad de que ocurra un accidente se miCAPÍTULO I. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS

17

nimiza, ya que en la mayoría de los casos el conductor es capaz de detener el
vehículo o reconducirlo de manera segura.
Si un obstáculo o peligro no puede eliminarse, reubicarse o modificarse por razones técnicas, económicas o ambientales, se deben disponer sistemas de contención vehicular para reducir la severidad del accidente.
El equipamiento vial como los postes y bases fusibles o quebradizas, las barreras
de contención vehicular y sus terminales, los pretiles de puentes y los atenuadores
de impacto son elementos que pretenden reducir la gravedad de las lesiones de
los ocupantes del vehículo y las pérdidas materiales producto de la colisión, por
lo tanto, se deben utilizar solamente si no es posible implementar ningún otro
tratamiento, ya que los ocupantes del vehículo no están exentos de sufrir algún
tipo de lesión o pérdidas materiales si colisionan contra el sistema de contención.

1.2 CARRETERAS QUE PERDONAN
Existen varias causas por las cuales un vehículo se sale de la vía y sufre un accidente en la zona lateral de la carretera, como las siguientes: fatiga, somnolencia, inatención del conductor, exceso de velocidad, conducir bajo los efectos de drogas
o alcohol, evitar un choque, animales sueltos en la vía, superficies de rodadura
lisa o húmeda, presencia de materiales sueltos como grava, aceite, falla mecánica
del vehículo y limitada visibilidad, entre otras.
Independientemente de la causa por la cual un vehículo se sale de la vía, una zona
lateral de carretera libre de obstáculos fijos y con taludes de pendiente suave da
la oportunidad al conductor de detenerse o reconducir su vehículo de vuelta a su
carril de circulación, evitando que se vuelque o colisione con objetos fijos.
El concepto de “carreteras que perdonan” consiste en, permitir a los vehículos
errantes que abandonan involuntariamente la vía, encontrarse con una zona lateral de carretera cuya conformación reduzca las consecuencias graves del accidente. Este concepto ha sido refinado al punto de que el diseño de las zonas laterales
de las carreteras, en muchos países, ha sido incorporado como parte integral de
los criterios de diseño de la infraestructura vial.
Las opciones de diseño se enfocan a tener zonas laterales seguras, consistentes
en terrenos con superficies regulares de pendientes suaves, compactas y sin obstáculos. En caso de existir en las zonas laterales de una carretera obstáculos y
otros elementos que sean peligros potenciales, lo recomendable es, en orden de
preferencia, aplicar una de las siguientes intervenciones:

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4 Remover o eliminar el obstáculo o peligro.
4 Rediseñar o modificar el obstáculo para que sea traspasable de forma segura.
4
Relocalizar el obstáculo a un sitio donde sea menos probable colisionar contra él.
4
Reducir la severidad de un potencial impacto usando un dispositivo fusible
apropiado.
4
Proteger del obstáculo mediante un apropiado sistema de contención vehicular.
4 Delinear o demarcar el obstáculo en caso de que las opciones anteriores no
sean factibles o apropiadas.

1.3 LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR
Al proyectar una carretera sería deseable poder hacerlo sin la presencia de peligros en su entorno y por tanto, sin que fuera necesario instalar sistemas de
contención vehicular. No obstante, en la práctica es frecuente, y en muchos casos
es inevitable, la presencia de elementos de la naturaleza (como árboles, rocas,
desniveles del terreno, etc.), terraplenes altos, dispositivos de control del tránsito,
estructuras y otras vías; además de objetos o individuos vulnerables situados en
las zonas laterales de la carretera, lo que hace necesario considerar la instalación
de dispositivos especiales para reducir las consecuencias de un accidente por salida de la vía, tales como barreras de contención vehicular, amortiguadores de
impacto, pretiles de puente, entre otros.
Cuando no exista la posibilidad razonable, técnica, económica o ambiental, de resolver las situaciones de riesgo a través de una intervención en el diseño; la eliminación, desplazamiento o modificación del obstáculo o la ampliación del espacio
entre el borde exterior de la vía y el objeto de peligro (extensión de la zona libre);
se deben proyectar, mediante normativas y recomendaciones específicas, todos
los elementos de seguridad que se requieran para lograr el objetivo de prevenir y
proteger a los usuarios de los peligros potenciales.
Los sistemas de contención vehicular son dispositivos que se instalan en las zonas laterales de una carretera o en las fajas de separación de calzadas en sentido
contrario, y su finalidad es retener y redireccionar los vehículos que se salen fuera
de control de la vía, de manera que se limiten los daños y lesiones, tanto para
los ocupantes como para los otros usuarios de la carretera y personas u objetos
situados en las cercanías, tales como viviendas, escuelas, ciclovías, personas y
objetos en zonas de obras.
La colisión con un sistema de contención vehicular constituye un accidente sustitutivo del que tendría lugar en caso de no existir este mecanismo, y de consecuencias más predecibles y menos graves; pero esto no significa que los ocupantes del

19

vehículo estén exentos de riesgos. Las barreras y sus terminales constituyen también un obstáculo en las márgenes de las vías y solo deben colocarse si se espera
que tal dispositivo reduzca la severidad del accidente, al evitar que el vehículo
colisione con un objeto rígido, se vuelque o ingrese a una zona peligrosa.
El presente documento establece criterios para el diseño de los sistemas de contención vehicular, incluidos los terminales de barrera y las transiciones, para las
vías colombianas. Se debe resaltar que el término diseño implica la selección del
nivel de contención del sistema y sus otras características de comportamiento, así
como la disposición de éste con respecto al obstáculo y la carretera, en función
de las condiciones particulares de cada sitio potencialmente peligroso, de tal manera que el sistema de contención vehicular ayude a aminorar la gravedad de un
accidente por salida de vía en esos sitios. El término diseño no incluye la especificación de los componentes de un sistema, como por ejemplo las características
estructurales o de los materiales que lo constituyen. Estos últimos son resultado
de desarrollos tecnológicos que incluyen estudios con ensayos a escala real para
comprobar la efectividad de un sistema. Los sistemas comprobados deberán ser
utilizados exactamente como fueron ensayados.
Los conceptos y procedimientos que se presentan en esta guía no sustituyen el
criterio del ingeniero. En cada caso se debe realizar un análisis particular de los
elementos de riesgo y evaluar los beneficios de los posibles tratamientos. Siempre
se debe analizar la viabilidad económica y la eficacia de otras propuestas como
la eliminación o modificación del obstáculo, cambios en el diseño geométrico de
la vía, extensión de la zona libre disponible, intervenciones en la estructura de
pavimentos, entre otras.
Los sistemas de contención vehicular se pueden clasificar por su función, nivel de
contención, y su ancho de trabajo.

1.3.1 Clasificación de los sistemas
de contención vehicular, según su función
1.3.1.1 Barreras de contención vehicular lateral
Es un sistema longitudinal aproximadamente paralelo al flujo vehicular y su propósito es contener y redireccionar los vehículos que pierden el control, se salen
de la vía hasta impactarle. Son sistemas normalmente diseñados para ser impactados por un solo costado (Figura 1-1 y Figura 1-2). Estos sistemas pueden ser
elaborados en diferentes materiales o combinaciones de materiales, entre otros:
acero, madera y concreto hidraúlico.

1.3.1.2 Barreras de contención vehicular central
Son sistemas longitudinales que se instalan aproximadamente paralelos al flujo

20


vehicular y su función es contener y redireccionar los vehículos evitando que estos
pasen a otros carriles, normalmente del flujo contrario. Son sistemas diseñados
y colocados para ser impactados por ambos costados. Estos también pueden ser
elaborados de diferentes materiales o combinaciones de materiales, como: acero,
madera y concreto hidraúlico.

1.3.1.3 Barreras de contención con sistema de protección para motociclistas
Son barreras de contención vehicular que además se diseñan para evitar que los
motociclistas sufran lesiones graves si pierden el control y colisionan contra la
barrera (Figura 1-3).

1.3.1.4 Pretil de puente
Es un sistema análogo a una barrera de contención vehicular lateral o central,
que se diseña específicamente para bordes de tableros de viaductos, puentes,
cabezales de muros de retención y obras similares (Figura 1-4). Son sistemas longitudinales aproximadamente paralelos al flujo vehicular y su función es contener
y redireccionar a los vehículos. Estos pueden ser de diversos materiales o combinaciones de materiales, como: acero y concreto hidraúlico.

Figura 1-1: Barrera metálica de contención vehicular

Figura 1-2: Barrera de contención vehicular con componente estético

21

Figura 1-3: Barrera de contención vehicular con sistema de protección para motociclistas

Figura 1-4: Pretil de puente

1.3.1.5 Terminal de barrera
Son sistemas longitudinales aproximadamente paralelos al flujo vehicular y su
función principal es servir como anclaje inicial y final de las barerras laterales y
centrales. Son diseñados para generar el anclaje y contener y redireccionar un vehículo en el caso de un impacto lateral. Es un sistema que se diseña para reducir
la probabilidad de que un vehículo sea lanzado, se vuelque o sufra una excesiva
desaceleración si impacta el extremo de una barrera de contención vehicular. Existentes varios tipos de terminales, tales como: terminales empotradas en un talud,
terminales abatidas al suelo, y terminales absorbentes de energía (Figura 1-5).
Es necesario mencionar al respecto que las terminales del tipo “cola de pez”, muy
utilizadas en el país, son excesivamente agresivas porque ante un impacto frontal
penetran y atraviesan el vehículo, con alta probabilidad de causar lesiones muy
graves o la muerte de sus ocupantes. Por estas razones este tipo de terminales no
deben ser utilizados.

1.3.1.6 Transición
Es un segmento de barrera que cumplen la función de servir de transición gradual
entre un sistema de menor rigidez a uno de mayor rigidez. (Figura 1- 6).

22


1.3.1.7 Amortiguador de impacto
Conocido también como atenuador de impacto, es un dispositivo cuyo propósito
es evitar el choque frontal de un vehículo contra un obstáculo fijo que no puede
intervenirse con otro tipo de solución. En el caso de un impacto frontal, pueden
detener un tipo de vehículo a una razón de desaceleración tolerable para sus
ocupantes. También, la mayoría de estos dispositivos son capaces de contener y
redireccionar un vehículo errante en el caso de un impacto lateral (Figura 1-7).
Algunos modelos de amortiguadores de impacto están diseñados para montarse
en un camión y de esa manera se puede dar seguridad adicional en las zonas de
obras, especialmente cuando se trata de trabajos de corta duración o zonas móviles como en el caso de reparación de fisuras y pintura de demarcaciones.

1.3.1.8 Barreras para ciclistas y peatones
Se utilizan en puentes peatonales o ciclovías (Figura 1-8).

Figura 1-5: Terminal de barrera absorbente de energía

Figura 1-6: Transición entre barreras de contención


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Figura 1-7: Atenuador de impacto

Figura 1-8: Barrera para puentes peatonales y ciclovías

1.3.1.9 Rampas de escape
Son áreas adyacentes a la calzada de la carretera donde los vehículos pesados
pueden detenerse si pierden el control (Figura 1-9). Existen tres tipos de rampas
de escape:
1. Gravitacionales: Usan un material compactado y logran detener el vehículo
principalmente por acción de la gravedad, convirtiendo la energía cinética que
este posee al ingreso de la rampa, en energía potencial gravitacional hasta su
detención. Requieren de una gran longitud y de una pendiente fuerte de ascenso. Inmediatamente después de la detención, puede producirse un descenso no
controlado, ya que estas rampas no cuentan con lechos que eviten el descenso,
situación peligrosa que se convierte en una gran desventaja de este sistema.
2. Montículos de arena: Estas rampas están compuestos por montículos de arena suelta y pueden tener influencia gravitacional dependiendo de su pendiente.
La arena ejerce una alta resistencia al desplazamiento sobre las llantas y sobre la

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estructura inferior de los vehículos, proporcionando su detención. Su desventaja
radica en que produce detenciones abruptas y la arena se afecta fácilmente por
la humedad perdiendo sus características y funcionalidad.
3. Lechos de frenado: Esta rampa utiliza material granular suelto, con profundidades de material que van de menor a mayor, desde el ingreso a la rampa
hasta su final, lo que garantiza una desaceleración controlada. Dependiendo de
la topografía pueden construirse descendentes, horizontales y ascendentes, características que aumentan o disminuyen la longitud de la rampa. Las rampas de
lecho de frenado ascendente, son las de mayor eficiencia, por la acción combinada entre la resistencia al desplazamiento otorgado por el material granular y la
acción de la gravedad.

Figura 1-9: Rampa de escape

de contención vehicular, según su nivel de contención
La capacidad que tiene un sistema para contener un vehículo de forma controlada (sin que el vehículo atraviese el sistema ni se vuelque), se determina mediante
el nivel de contención, para lo cual el sistema se somete a un ensayo estandarizado de choque a escala real. Dicha capacidad de contención es medida mediante la
energía cinética, que en el caso particular de las barreras de contención vehicular
es la energía cinética transveral -”IS”-. En este sentido, el “nivel de contención” es
la máxima energía cinética que el sistema tiene capacidad de contener.
De acuerdo con su nivel de contención, los sistemas de contención vehicular, se
pueden clasificar en:
4 Sistemas de nivel de contención bajo.
4 Sistemas de nivel de contención medio.
4 Sistemas de nivel de contención alto.
4 Sistemas de nivel de contención muy alto.

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de contención vehicular, según su rigidez
La rigidez de un sistema de contención vehicular se determina mediante su capacidad de deflexión ante el impacto de un vehículo. Por deflexión se entiende el
máximo desplazamiento lateral que experimenta el sistema cuando es colisionado por un vehículo bajo condiciones controladas de velocidad, masa del vehículo
y ángulo de impacto.
De acuerdo con su rigidez, los sistemas de contención vehicular se clasifican de
acuerdo con los criterios de la Tabla 1-1.
Tabla 1-1:
Clasificación de las barreras de contención vehicular, según su rigidez
Clasificación

Deflexión (m)

Ejemplos

Flexible

2,0 - 3,5

Barreras de cables

Semi-rígido

0,6 - 2,0

Barreras doble onda

Rígido

0,0 - 0,6

Barreras de concreto ancladas

Fuente: Valverde, G. (2011)

1.4 COMPONENTES Y EFICACIA DE
LAS BARRERAS METÁLICAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR
Uno de los sistemas de contención vehicular más utilizados en Colombia y muchos países del mundo, son las barreras métalicas de contención vehicular, debido a su probada efectividad para proteger a los usuarios de las consecuencias
potencialmente mortales de los accidentes por salida de la vía, cuando ellas son
bien diseñadas y debidamente instaladas y mantenidas. Por esta razón, en este
documento se consideró conveniente dar mayor énfasis y dar a conocer la composición y el comportamiento este tipo de sistemas para una mejor comprensión
y aplicación del mismo.

1.4.1 Componentes de las barreras metálicas
Actualmente existen diversos sistemas de barreras de contención vehicular metálicas, cada uno de ellos conformado por elementos con características particulares, de acuerdo con el diseño y la tecnología desarrollada por cada fabricante.
Sin embargo, la mayoría de ellos poseen algunos elementos comunes, que se
describen a continuación de manera ilustrativa.

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En la Figura 1-10 se muestra un dibujo de detalle de una barrera de contención vehicular metálica típica con separador. Los tres elementos básicos que conforman
este tipo de barreras de contención son: la viga, el poste o paral y el separador.
Separador

Valla

Poste

Figura 1-10: Componentes básicos de una barrera de contención vehicular metálica con separador

Las vigas son los elementos longitudinales del sistema de la barrera cuya función
es contener y redireccionar aquellos vehículos que fuera de control colisionen con
la barrera.
El poste junto con el separador mantienen la barrera a la altura requerida, y en
el caso de los postes ubicados en los extremos de la barrera, generan el anclaje
suficiente para mantener en pie a la barrera cuando ésta sea chocada durante un
accidente por salida de vía. Para que los postes cumplan con estas funciones y la
barrera se comporte adecuadamente ante un choque, es necesario que su instalación garantice que los postes permanezcan fuertemente empotrados al suelo.
Por su parte, en aquellos sistemas de barreras de contención vehicular con separador, dicho elemento cumple la función de mantener alejado el vehículo accidentado de los postes de la barrera, para evitar que el vehículo se enganche en
alguno de los postes. Por lo general, durante el choque la dinámica de funcionamiento de las barreras es tal que las vigas del segmento colisionado de barrera
se deben desprender del separador, y estas actúan como una especie de banda
elástica que contienen y redireccionan al vehículo accidentado.
Algunas barreras de contención vehicular no poseen separador, y sus dos elementos básicos son la viga y el poste, tal como se ilustra en la Figura 1-11.


27

Viga

Poste o paral

Figura 1-11: Componentes básicos de una barrera de contención vehicular metálica sin separador

El comportamiento de las barreras de contención vehicular sin separador es muy
similar al de las barreras con separador, es decir, las vigas cumplen la función de
contener y redireccionar al vehículo accidentado, mientras que el poste le da a la
barrera la altura adecuada y genera el soporte necesario en los extremos durante
el choque contra la barrera. Por lo general, en las barreras sin separador también
se espera que los postes de la sección colisionada de la barrera se separen de las
vigas, pero que permanezcan empotrados al suelo. Para que esto suceda, es usual
que el tornillo que une el poste con la viga sea un tornillo fusible especial. En este
caso los postes deben facilitar la deflexión dinámica y ser traspasables para evitar
el enganchamiento.

1.4.2 Eficacia de comportamiento de las barreras metálicas
Las barreras metálicas de contención vehicular funcionan a tracción, de tal forma
que cuando un vehículo choca contra la barrera, las vigas transfieren los esfuerzos de tracción unas a otras y desde el punto de choque hacia los extremos de la
barrera, donde los esfuerzos se transmiten al terreno o superficie a la que estén
sujetos los terminales de la barrerra.
Para que una barrera de contención se comporte adecuadamente ante un accidente por salida de vía y proteja eficazmente a los ocupantes del vehículo accidentado, así como a otros usuarios de la vía y terceros, es necesario garantizar que
todos los detalles de instalación indicados por el fabricante sean aplicados en el
campo, incluyendo las características del terreno, posición relativa de los componentes del sistema, el número completo de pernos que generalmente es de 8 y el
torque de apriete de los distintos tornillos que conforman el sistema, entre otros.
Debido a que cada sistema de contención vehicular posee particularidades en
cuanto a su diseño, elementos que lo componen, y su dinámica de comporta-

28


miento, de lo cual depende que el sistema sea eficaz, es recomendable obtener
esta información de parte del fabricante, para entender el funcionamiento esperado de cada sistema y conocer los detalles que deben ser cuidados durante su
instalación. En la Figura 1-12 se muestra la forma correcta de traslapar las vigas
de una barrera metálica de seguridad, así como la correcta posición de los postes
y los separadores, con respecto al sentido de circulación del tráfico.
Es importante que durante la instalación de estas barreras de contención, además
de la correcta posición relativa de sus elementos, se verifique una correcta instalación de colocación.
Poste
Separador

Viga

Figura 1-12: Detalles generales de instalación de barreras metálicas con separador

1.5 BARRERAS DE CABLES
1.5.1 Componentes
Este tipo de barreras consisten en cables de acero montados sobre postes débiles
de acero (Ver Figura 1-13). La función principal de los cables es la de contener
y redireccionar a los vehículos que los impactan, mientras que los postes deben
mantener la elevación de los cables a una altura constante.
La cantidad y disposición de los cables que constituyen el sistema depende del
diseño y especificaciones del fabricante, según sea el diseño del dispositivo certificado, aunque en general la cantidad de cables de los sistemas es tres o cuatro.

1.5.2 Eficacia
Estos sistemas de barreras han sido ensayados bajo la norma NCHRP Reporte 350,
y durante los ensayos del nivel de contención TL-3 se han observado deflexiones laterales de hasta 3,5 m (AASHTO, 2006), lo cual los clasifica como sistemas flexibles,
y para su utilización se requiere contar con suficiente ancho de trabajo, es decir, un

29

amplio espacio lateral plano y libre de obstáculos, ya que estos sistemas de barrera
experimentan una deformación lateral muy amplia cuando son chocados por un
vehículo, y en caso de que el terreno no sea plano, el vehículo podrían pasar por
debajo de los cables y no ser contenido por la barrera, o en caso de que exista
algún obstáculo cercano a la barrera, el vehículo podría chocar con el obstáculo.
Poste

Cables

Figura 1-13: Barrera de cables

De acuerdo con AASHTO (2006), la efectividad del comportamiento de estos sistemas, en cuanto al redireccionamiento del vehículo ensayado, depende del diseño del sistema específico que sea sometido a los ensayos de choque.
Es importante indicar que las barreras de cables no tienen elementos de conexión
con otro tipo de barreras, por lo tanto, deben ser instaladas en sectores donde su
funcionamiento no interactúe con otros sistemas de conteción.
La investigación que se ha desarrollado en varios Estados de EE.UU., ha definido
consideraciones adicionales al alcance de la barrera de cables como, por ejemplo,
la aceptación de una pendiente máxima transversal de 1:2 (V:H) en la zona considerada como ancho de trabajo (MOP, 2012).
Las principales ventajas de estos sistemas son las bajas fuerzas de deceleración
que transmite a los ocupantes de los vehículos y el bajo costo inicial de instalación, aunque los costos de reparación podrían ser altos, ya que después de un
choque deben reemplazarse por completo los cables en toda su longitud, a pesar
de que el vehículo haya chocado con la barrera en un tramo corto. También presentan ventajas en áreas con presencia de polvo y arena debido a que su diseño
abierto evita la acumulación de materiales a lo largo de la barrera.
Las mayores desventajas del uso de barreras de cables incluyen: la agresividad
contra motociclistas que choquen contra ellas por el riesgo de ser mutilados; la
reparación, posterior al choque, que requiere sustituir una mayor longitud de barrera en comparación con otros sistemas; la necesidad de contar un amplio ancho

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de trabajo, es decir, con mayores zonas laterales despejadas detrás de la barrera
para poder acomodar las distancias de deflexión del sistema; su reducida efectividad en curvas y la sensibilidad que tiene su efectividad ante errores de instalación
y mantenimiento. Otra desventaja, es la alta probabilidad de ser robadas o sufrir
actos vandálicos, debido a que su material principal, el cable de acero, es útil en
muchas otras aplicaciones.

1.6 BARRERAS DE CONCRETO
Las barreras de concreto son sistemas rígidos que tiene una pendiente en la cara
frontal al tráfico y la cara posterior vertical para barreras laterales. Pueden ser
usados como barreras centrales con las dos caras con pendiente al tráfico. Existen
tres perfiles de barreras, el primero conocido como perfil New Jersey, el segundo
como perfil F, y el tercero se denomina muro liso. (Ver Figura 1-14).
La reducida sección transversal de este sistema favorece el volcamiento, por lo
que usualmente las que son construidas para zonas laterales de carreteras, son
reforzadas con acero o un diseño más elaborado en la fundación, a no ser que
exista un soporte de tierra en la parte posterior de la barrera.
Debido a la rigidez de estos sistemas, cuando las barreras de concreto son chocadas por un vehículo no experimentan desplazamiento lateral. Por este motivo, es
recomendable su utilización en sitios donde se requiere la instalación de una barrera de contención vehicular y no existe espacio que permita el desplazamiento
lateral que experimentan las barreras de contención vehicular de menor rigidez.
La altura de la barrera para el diseño básico es de 810 mm (32 pulgadas), pero se
han ensayado diseños mayores y se han construido para redireccionar vehículos
más pesados que un automóvil liviano.
60 mm

55 mm

180 mm

125 mm
84˚

810 mm

255 mm

55˚

75 mm

810 mm

84˚

180 mm

810 - 1070 mm

55˚

75 mm
Forma New Jersey

Forma F

Muro Liso

Figura 1-14: Geometría de las barreras de concreto con sección New Jersey, Sección F y Muro Liso.
Fuente: Adaptado de AASHTO (2002)

31

1.7 BARRERAS MIXTAS
1.7.1 Componentes
Las barreras mixtas corresponden, en general, a un sistema de contención compuesto de barreras de acero recubiertas en madera, cuya principal ventaja está
orientada a una aplicación con un alto contenido estético y paisajístico.
Los elementos metálicos, en especial la viga longitudinal, son los encargados de
resistir los esfuerzos de tracción en el momento del impacto.

1.7.2 Eficacia
Este tipo de sistemas de contención se han certificado bajo la normativa europea
EN 1317 y también se han ensayado de acuerdo con la normativa norteamericana
NCHRP Reporte 350, probando su eficacia para contener y redireccionar a distintos
tipos de vehículos, según el sistema y los ensayos a los que han sido sometidos.

1.8 ENSAYOS DE COMPORTAMIENTO
DE LOS SISTEMAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR
1.8.1 Generalidades
Los sistemas de contención vehicular (SCV) tienen tres funciones principales: contener al vehículo, estabilizarlo y regresarlo a su trayectoria, reduciendo los daños
producidos por el accidente a los ocupantes del vehículo accidentado y a terceros.
Para que una barrera u otro dispositivo de contención de vehículos cumplan con
estas funciones, es estrictamente necesario que se someta a una serie de pruebas
y demuestre que su comportamiento será adecuado ante un choque real.
A nivel internacional está plenamente definido que el comportamiento del sistema de contención vehicular solo se puede garantizar si este fue sometido a pruebas de ensayo a escala real, mediante choques de vehículos en pruebas estandarizadas sobre los sistemas, y verificando que posteriormente estos sistemas sean
debidamente instalados de acuerdo con las condiciones de ensayo. Si un sistema
de contención vehicular no se somete a este proceso existirá incertidumbre sobre
el comportamiento de respuesta ante un accidente por salida de vía.
El comportamiento funcional de los sistemas de contención vehicular solo se logrará si se lleva a cabo un proceso de verificación estricto y riguroso que satisfaga
exigencias normativas debidamente comprobadas y reconocidas, realizado por
organismos competentes para tal efecto.

32


Cualquier modificación realizada a un dispositivo de seguridad puede cambiar
su comportamiento ante un choque, ya sea en las características de sus componentes, los materiales de fabricación o en las condiciones de instalación. Por lo
tanto, una vez que un dispositivo ha sido ensayado y aprobado exitosamente, es
necesario asegurarse que sea fabricado, distribuido e instalado con las mismas
características del ejemplar ensayado.

1.8.2 Normativas de ensayo a escala real
Los ensayos a escala real son pruebas estandarizadas que han sido diseñadas para
evaluar uno o más de los principales factores que afectan el comportamiento de
los sistemas de contención vehicular, como el comportamiento estructural, el riesgo para los ocupantes del vehículo y el comportamiento del vehículo de ensayo
durante y después del impacto. Su propósito es verificar el adecuado funcionamiento del sistema, para garantizar la seguridad de los ocupantes del vehículo,
otros usuarios de la vía y terceros vulnerables.
En la tecnología utilizada en América y Europa, se tienen tres normativas de ensayo a escala real para la evaluación de sistemas de contención vehicular: la norma
europea EN 1317, la norma estadounidense Reporte 350 NCHRP (National Cooperative Highway Research Program) y la actualización del Reporte 350 NCHRP
conocido como el MASH (Manual for Assesing Safety Hardware). Al respecto, es
importante señalar que para que un sistema de contención vehicular sea aceptado debe haber sido ensayado de acuerdo con alguna de estas tres normativas.
Debe tomarse en consideración que, el MASH es una actualización y reemplazo
del Reporte 350 NCHRP a los efectos de la evaluación de nuevos dispositivos de
contención vehicular.
Estas normativas contienen procedimientos estándar de ensayo, evaluación y clasificación de los sistemas de contención vehicular, para determinadas condiciones
que se han reconocido como las más frecuentes en la operación vehicular en
cuanto a tipos de vehículos, velocidades y circunstancias de impacto. Sobre el
particular, es relevante indicar que no es económicamente factible ni deseable
desarrollar y ensayar sistemas capaces de resistir todos los posibles impactos de
todos los vehículos en las vías.
Las normativas de ensayo EN 1317, Reporte 350 NCHRP y MASH, son para ensayar y evaluar los sistemas de contención vehicular, y de ninguna manera se deben
considerar como una justificación en cuanto a dónde y en qué circunstancias se
debería aplicar un sistema. Las respuestas a ésto último corresponden a los criterios técnicos que se establecen en la presente guía.


33

Los ensayos se realizan bajo condiciones reales estándares, entre las que se pueden mencionar:
4 terreno donde se realiza la prueba posee una superficie plana y nivelada,
El
libre de obstáculos.
4
Los elementos por ensayar se colocan simulando su uso en una vía recta.
4 utilizan tipos específicos de vehículos. La masa, dimensiones y altura del
Se
centro de gravedad (CG), de los vehículos utilizados para cada nivel de ensayo,
se especifican en las normativas.
4 vehículo se lanza para que colisione contra el sistema de contención a una
El
cierta velocidad y trayectoria (ángulo de impacto), según la normativa y el nivel de ensayo.
4 vehículo se encuentra en circulación libre durante el ensayo, es decir, no se
El
considera el efecto de los frenos ni posibles acciones con el volante.
En cada ensayo se busca impactar el punto más crítico del elemento por ensayar.
Los suelos para los ensayos son cautelosamente seleccionados para representar
una situación promedio. Al instalar un SCV, se deberían considerar siempre los
suelos de la obra y en el caso de suelos arenosos por ejemplo, puede ser aconsejable reforzar el anclaje del sistema al suelo.
En las tres normativas se definen diversos parámetros para evaluar la efectividad de los sistemas de contención vehicular y establecer la clasificación técnica
del sistema. La evaluación que hacen las normativas de ensayo a los sistemas
de contención, permiten determinar, entre otras, las siguientes características de
comportamiento:
4
Nivel de contención.
4
Severidad del impacto.
4
Deformación del sistema de contención.
4
Capacidad de redireccionamiento o trayectoria del vehículo antes y después de
impactar el sistema.
El nivel de contención es la energía cinética transversal (o energía cinética total,
según las características de ensayo y del dispositivo ensayado) que un sistema es
capaz de retener de manera controlada, sin que el vehículo atraviese el sistema
ni se vuelque.
La severidad del impacto se define como el nivel de riesgo de los ocupantes del
vehículo de sufrir lesiones como consecuencia de la colisión. En este sentido, un
sistema que sea capaz de contener un camión no sirve si al contener un vehículo
liviano causa graves lesiones o la muerte de sus ocupantes. Es por ello, que se han
desarrollado a nivel mundial parámetros que permiten cuantificar la severidad del
impacto, entre los cuales se destacan las deceleraciones medidas en el interior
del vehículo y la deformación de la estructura del vehículo. Además, en las normativas de ensayo de choque a escala real se verifica que al ejecutar el ensayo,

34


ninguna parte relevante del sistema se desprenda o penetre en el interior del
vehículo durante la prueba, de manera que se ponga en riesgo a los ocupantes
del vehículo o a terceros.
La deformación del sistema (válido para barreras de contención y pretiles de
puente) se describe mediante tres distancias transversales que se miden durante
los ensayos de impacto a escala real: ancho de trabajo (W), deflexión dinámica (D)
y la intrusión del vehículo (VI).
Es indispensable conocer estos parámetros de comportamiento del sistema, para
establecer la localización transversal del sistema de contención vehicular con respecto al obstáculo potencialmente peligroso, ya que si la flexibilidad del sistema
es mayor que el espacio transversal entre éste y el peligroso potencial, entonces
el sistema no protegería realmente al usuario de dicho peligro.

Figura 1-15: Deflexión dinámica medida (Dm), ancho de trabajo medido (Wm)
e intrusión del vehículo medida (VIm) de una barrera de contención vehicular
Fuente: Adaptado de AENOR (2010b)

35

El ancho de trabajo (Wm) es la distancia entre la cara más próxima al tráfico antes
del impacto, y la posición lateral más alejada que durante el impacto alcanza
cualquier parte esencial del sistema de contención o el vehículo. Si el vehículo se
deforma alrededor de la barrera durante el ensayo de choque, de forma tal que
ésta no se pueda usar para medir el ancho de trabajo, debe emplearse como alternativa la máxima posición lateral de cualquier parte del vehículo imagen c de
la Figura 1-15.
La deflexión dinámica (Dm) es el máximo desplazamiento dinámico lateral de la
cara del sistema más próxima al tráfico.
La intrusión del vehículo (VIm) para los vehículos pesados es el máximo desplazamiento lateral dinámico que experimenta el vehículo, medido con respecto a la
cara al tráfico de la barrera sin deformar; se debe evaluar mediante grabaciones
fotográficas o vídeo a alta velocidad, considerando una carga hipotética de ancho
y alto iguales a la plataforma del vehículo y una altura total de 4 m. La VIm debe
evaluarse midiendo la posición y ángulo de la plataforma del vehículo y considerando que la carga hipotética permanece sin deformar y rectangular respecto a
dicha plataforma, o bien empleando vehículos de ensayo con la carga hipotética.
La intrusión del vehículo (VIm) de un autobús es su máximo desplazamiento lateral dinámico, medido con respecto a la cara al tráfico de la barrera sin deformar.
La deflexión dinámica y el ancho de trabajo permitirán durante el diseño fijar la
ubicación de la barrera de contención vehicular con respecto al obstáculo o zona
peligrosa. La relación de estos parámetros se puede observar en la Figura 1-15.
La capacidad de redireccionamiento o trayectoria del vehículo antes y después del impacto, es un parámetro utilizado para medir la capacidad de un barrera de contención vehicular, pretil de puente o atenuador de impacto redirectivo, para otorgar al vehículo que la impacta una dirección de salida lo más paralela
posible al eje de la calzada, con el propósito de evitar que el vehículo colisione
con otros vehículos que circulan por la vía. Sobre el particular, es de comentar que
una deflexión horizontal excesiva del sistema puede producir un “embolsamiento”, que genere un ángulo de salida mayor al de entrada, y como consecuencia
el vehículo podría impactar otros vehículos que circulan por la misma vía o salirse
de la calzada por la zona lateral opuesta.

36


CAPÍTULO 2

EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL
DE LAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA

37

38


2.1 GENERALIDADES
El análisis de seguridad vial de la zona lateral de una vía está orientado a determinar si presenta condiciones tales que las consecuencias de un accidente por salida
de la vía no sean graves. Para que esta condición se cumpla es necesario que la
zona lateral esté libre de obstáculos potencialmente peligrosos y que el terreno
posea una sección transversal relativamente plana.
El primer paso que debe dar un proyectista o un auditor, cuando pretende evaluar
la seguridad de una carretera nueva o existente respecto a los accidentes por salida de vía, es identificar los elementos potencialmente peligrosos en el entorno
de la carretera.
Un elemento potencialmente peligroso se identifica a partir de las siguientes condiciones:
La naturaleza del elemento peligroso es tal que su interacción con un vehículo
puede producir graves lesiones a sus ocupantes. Para ello se deben considerar sus
dimensiones, geometría, configuración, rigidez, etc.
La distancia del elemento potencialmente peligroso al borde de la vía es igual o
inferior a una distancia mínima preestablecida, denominada zona libre necesaria
(En el capítulo 3 de esta guía se presenta la definición y metodología de cálculo de
la zona libre necesaria). Un objeto que por sus características sea agresivo, no se
considera como peligroso si se encuentra suficientemente alejado de la carretera.
El registro de accidentes indica que un determinado elemento es un peligro y
debe tratarse.
Es necesario determinar si hay disponible una zona libre de potenciales peligros
en la zona lateral de la carretera, para lo cual se debe:
4
Realizar un inventario de los elementos que se ubican en la zona lateral de la
vía, medir sus dimensiones y localización respecto a los carriles de circulación
de la carretera y establecer cuáles podrían ser potencialmente peligrosos (para
los usuarios de la vía o terceros) debido a sus dimensiones y características.
4
Medir anchos y pendientes del terreno en la zona lateral de la carretera.
4
Establecer la zona libre disponible.
4
Calcular la zona libre necesaria para cada sección de la vía.
2. EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL DE LAS
CAPÍTULO I. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA

39

Si la zona libre disponible es mayor o igual a la zona libre necesaria, la zona lateral de la carretera se considera segura y no es necesario implementar ninguna
medida.
En caso de que la zona lateral de la carretera no posea condiciones para considerarla segura (la zona libre no es suficientemente amplia), ya sea por la existencia
de obstáculos, por la pendiente del terreno u otro potencial peligro, en primer
instancia debe mejorarse la zona lateral eliminando o modificando los obstáculos
para reducir el riesgo que producen, y tratar de ampliar la zona libre disponible.
En última instancia, si no fuera posible modificar la zona lateral se debe considerar la posibilidad de instalar algún sistema de contención vehicular.
Es importante tener claro que la implementación de un sistema de contención vehicular (SCV) no es necesaria en todos los casos, ya que se adopta como solución
final cuando no se logra conseguir resolver el problema de seguridad con alguna
medida de la etapa de mejoramiento de la zona lateral.
De ser necesario instalar un sistema de contención vehicular, el procedimiento de
análisis y diseño permite establecer el nivel de contención necesario del sistema,
así como establecer los parámetros de disposición del sistema (longitud, esviaje,
disposición transversal, etc.).

2.2 LA ZONA LIBRE
La zona libre es el espacio localizado en la zona lateral de la carretera en el que,
después de salirse de la vía, un conductor podría reconducir o detener su vehículo de manera segura, sin volcarse, colisionar contra algún obstáculo peligroso ni
causar daño a un tercero.
La zona libre necesaria (ZLN) es la distancia medida desde uno de los bordes de
la vía hacia la zona lateral correspondiente, necesario para que, después de salirse
de la vía, un conductor pueda reconducir o detener su vehículo de manera segura
(sin volcarse ni colisionar contra algún obstáculo peligroso).
La zona libre disponible (ZLD) se define como el área comprendida entre el borde de la vía y el obstáculo, desnivel u objeto vulnerable más próximo a ella (Ver
Figura 2-1).
En las siguientes secciones se presentan los criterios técnicos que permiten establecer las zonas libres necesarias y disponibles.

40


zona libre
disponible

berma

zona libre
disponible

carril

carril

berma
peligro:
objeto fijo

peligro: talud crítico
pendiente >1V:3H

Figura 2- 1: Definición de la zona libre disponible

El procedimiento y criterios técnicos para la determinación de la zona libre, así
como para la identificación de potenciales peligros en las zonas laterales de una
carretera, se establecen en el Guía Técnica para el Diseño de Zonas Laterales para
Vías más Seguras. Dicha guía también incluye un conjunto de soluciones que
permiten eliminar o reducir el riesgo debido a la presencia de obstáculos u otros
peligros potenciales ubicados en la zonas laterales de una carretera.
Se debe recalcar que solamente en aquellos casos en los que no es técnica o económicamente factible implementar una solución alterna, como las recomendadas
en la Guía Técnica para el Diseño de Zonas Laterales para Vías más Seguras, para
eliminar o reducir el riesgo presente en los márgenes de una vía, se debe considerar la colocación de un sistema de contención vehicular, de acuerdo con los
criterios que se desarrollan en el Capítulo 3 de esta guía.

2. EVALUACIÓN DE SEGURIDAD VIAL DE LAS
CAPÍTULO I. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS ZONAS LATERALES DE UNA VÍA

41

42


CAPÍTULO 3

CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN
DE BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

43

44


3.1 GENERALIDADES
El proceso de selección de una barrera de contención vehicular es complejo debido a las diferentes situaciones que se encuentran en las zonas laterales de las vías
y las múltiples opciones de sistemas disponibles en el mercado.
Se debe enfatizar que la mejor opción es aquella que brinda el nivel de protección
requerido al menor costo durante un determinado período.
Instalar una barrera o cualquier otro sistema de contención vehicular debe considerarse como una de las últimas opciones. Siempre se debe analizar la viabilidad
técnica y económica de otras opciones que incluyen la eliminación, modificación
o mitigación del peligro potencial.
De no ser factible la solución del problema de seguridad existente en las zonas
laterales de una carretera mediante la eliminación o modificación del peligro existente, y sea necesario instalar una barrera de contención vehicular, la elección del
sistema debe basarse en criterios técnicos objetivos y oficialmente establecidos.
Los siguientes factores se deben considerar antes de hacer una selección definitiva del sistema de contención vehicular:
4 Nivel de contención.
4 Deflexión de la barrera.
4 Condiciones del sitio.
4 Compatibilidad con otros sistemas de contención vehicular.
4 Costos de instalación y mantenimiento.
4 Estética.
4 Condiciones ambientales.
4 Seguridad de otros usuarios
4 Historial de desempeño del sistema.
Cada uno de éstos factores se describen a continuación.

3.1.1 Nivel de contención
La barrera de contención vehicular debe poseer la capacidad estructural para
contener y redireccionar el vehículo de manera segura, así en el caso donde predominen automóviles y camiones livianos normalmente deberá ser seleccionado
CAPÍTULO 3. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR
I. CRITERIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE

45

un sistema de contención estándar, desarrollado para impactos de nivel de contención bajo. Si la vía presenta deficiencias en el diseño geométrico, altas velocidades de circulación, elevados volúmenes de tránsito o un volumen significativo
de vehículos pesados puede ser necesario instalar un sistema de alta contención.
En especial, se deben analizar aquellos casos en que terceros pueden resultar
afectados si la barrera es franqueada por un vehículo, por ejemplo los niños que
juegan en un parque cercano a la vía. En este capítulo se brinda una guía para seleccionar el nivel de contención de la barrera de acuerdo con el nivel de riesgo, el
volumen y composición del tránsito vehicular y la velocidad específica de diseño.
Se establecen seis niveles de contención distintos (niveles de energía cinética
máxima) para el diseño de los SCV que serán instalados en las vías colombianas.
Estos niveles de contención se han denominado como “Niveles de contención
colombianos” (NCC), los cuales quedan establecidos como rangos de niveles de
energía cinética transversal “IS”, y dentro de los cuales se ubican los niveles de
contención de las tres normas de ensayo, EN 1317, NCHRP 350 y MASH.
Así, utilizando el valor de “IS” máximo al que es sometida una barrera de contención vehicular bajo cualquiera de las normativas de ensayos, dicha barrera
quedaría ubicada según los rangos de energía definidos para los NCC.
De esta forma quedan establecidos los rangos o niveles de contención de referencia para Colombia, que permiten, según las condiciones de cada sitio, establecer
la capacidad de contención necesaria del SCV que se debe instalar.
En la Figura 3-1 se muestran los rangos de energía que definen los NCC, y cómo
clasifican los niveles de contención de las normativas EN 1317, NCHRP 350 y
MASH dentro de los NCC, según el valor de “IS” máximo al que son ensayadas las
barreras de contención en cada nivel de prueba de dichas normativas los niveles
de contención. En esta la figura se observa que:
1. Se han definido 6 niveles de contención para barreras permanentes para Colombia (NCC0 a NCC5).
2. El NCC0 no es recomendable para barreras de contención permanentes, y por
lo tanto no se incluye en el procedimiento de diseño de las barreras de contención vehicular.
3. Los NCC muestran una adecuada gradualidad progresiva en términos de los
rangos de “IS” que los define, lo cual es apropiado para determinar el nivel
de contención requerido para una barrera de contención vehicular, según las
características del tráfico y el peligro potencial de cada sitio particular.

46


Figura 3-1: Rangos de energía cinética de los niveles de contención colombianos y clasificación
de los niveles de contención de las normas EN 1317, NCHRP 350 y MASH.

La Tabla 3-1 resume cómo se clasifican los niveles de contención de las normas EN
1317, NCHRP 350 y MASH, dentro de los NCC.
Tabla 3-1: Clasificación de los niveles de contención de las normas EN 1317,
NCHRP 350 y MASH dentro de los NCC
Nivel de
contención

NCC

EN 1317

NCHRP 350

MASH

Bajo

NCC1

N2

TL2

TL2

Medio-Bajo

NCC2

H1, L1

TL3, TL4

TL3, TL4

Medio

NCC3

H2, L2

-

-

Medio-Alto

NCC4

H3, L3

-

-

Alto

NCC5

H4a, L4a

TL5, TL6

TL5, TL6

Muy Alto

NCC6

H4b, L4b

-

-

Esta clasificación de los niveles de prueba de las normas EN 1317, NCHRP 350 y
MASH dentro de los NCC, únicamente considera la energía cinética transversal
máxima que la barrera de contención vehicular es capaz de absorber durante el
impacto. Los sistemas que se clasifican dentro del mismo NCC no se comportan
exactamente de la misma manera y en cada caso se deben analizar otros factores
como ancho de trabajo, deflexión dinámica, intrusión del vehículo y nivel de severidad para seleccionar el sistema más adecuado según las condiciones del sitio.


47

3.1.2 Deflexión de la barrera
Una vez que se ha determinado el nivel de contención requerido, la deflexión del
sistema es un criterio que toma relevancia y puede establecer el tipo de barrera
que se seleccione. Un principio general que debe aplicarse es colocar la barrera
más flexible posible, siempre que se cumplan con los criterios dados por las normativas vigentes y las especificaciones del fabricante, ya que la severidad del impacto será menor, causando menores daños físicos a los ocupantes del vehículo.
Debe verificarse que el ancho de trabajo (W) y la deflexión dinámica (D) de la
barrera sean menores que la distancia a la que se encuentra el obstáculo o el
desnivel, respectivamente, del que se desea proteger a los usuarios, ya que de lo
contrario la barrera no protegería eficazmente a los usuarios de dichos peligros.
Si el obstáculo se ubica muy cerca de la vía, probablemente la mejor opción es colocar un sistema semirrígido (0,6 m < D ≤ 2 m) o rígido (D ≤ 0,6 m). Los sistemas
semirrígidos pueden ser reforzados en un tramo específico donde se ubique un
obstáculo muy cercano a la barrera, si se reduce la distancia entre los postes o se
utiliza una viga doble o anidada. Algunos dispositivos flexibles también pueden
ser reforzados si se reduce la separación entre los postes. Se debe comprobar en
todos los casos que el suelo pueda resistir las cargas laterales impuestas durante
el impacto.
Si el obstáculo se ubica muy cerca de la barrera y es un elemento que supera la
altura de la misma, como pilas de puentes o columnas de edificios, se debe considerar la posibilidad de que los camiones y buses se inclinen sobre la barrera e
impacten la estructura, situación que por ejemplo podría provocar una tragedia
mayor debido al colapso del soporte. En ese caso, se debe disponer una distancia
mayor al ancho de trabajo entre el peligro y la barrera de contención vehicular,
o incrementar la altura de la barreras para minimizar la inclinación del vehículo
durante el impacto (si se trata de barreras hechas de concreto).

3.1.3 Condiciones del sitio
En general, la pendiente de aproximación a la barrera de contención vehicular no
debe ser mayor a 1V:10H para asegurar el adecuado funcionamiento del dispositivo durante el impacto. Si la pendiente del terreno es mayor a 1V:10H, el centro
de gravedad del vehículo puede desviarse de su posición normal, lo que puede
provocar que el vehículo traspase el sistema de contención, se vuelque o sea enganchado por un poste. Algunos sistemas flexibles pueden colocarse en terrenos
con pendientes de hasta 1V:6H. Sin embargo, se deben revisar las especificaciones técnicas del fabricante para garantizar que esta configuración es adecuada.

48


La cimentación y el suelo son una parte integral del sistema de contención vehicular, se deben revisar detalladamente las condiciones enlas que se realizaron los
ensayos a escala real y las recomendaciones de instalación de los fabricantes para
garantizar el adecuado comportamiento del dispositivo de contención en campo.
En los planos y especificaciones técnicas del fabricante se define cuál es el tipo
de suelo requerido para la cimentación del sistema, los parámetros que lo caracterizan, los ensayos que deben efectuarse para medir la resistencia del suelo y las
normativas de referencia.
El Contratista del proyecto o Administrador de la carretera debe garantizar que la
resistencia del suelo donde será instalado el sistema de contención vehicular sea
suficiente para que el sistema tenga un comportamiento similar al que presentó
el prototipo ensayado eficazmente bajo la norma EN 1317,NCHRP Reporte 350 o
las normativas que las sustituyan.

3.1.4 Compatibilidad con otros sistemas de contención vehicular
Una recomendación practicada frecuentemente por las agencias de administración de carreteras, es utilizar una variedad reducida de sistemas de contención
vehicular debido a las siguientes ventajas:
4
Los sistemas de contención vehicular en uso, que han demostrado su efectividad y confiabilidad a través de los años y se han instalado conforme a las especificaciones técnicas del fabricante y las normativas vigentes, deberían seguir
siendo utilizados por las agencias administradoras de carreteras, ya que los registros históricos son las mejores pruebas que pueden respaldar la efectividad
de un determinado modelo.
4 facilita el manejo de inventarios, ya que solamente se requiere adquirir unas
Se
cuantas piezas diferentes.
4 personal de construcción y mantenimiento puede especializarse en la instaEl
lación o reparación de los sistemas más utilizados.
4 terminales y transiciones pueden estandarizarse para situaciones normales.
Los

3.1.5 Costos de instalación y mantenimiento
Los costos de instalación y mantenimiento son factores de peso en la selección de
un determinado sistema. Los sistemas de alta contención generalmente tienen un
alto costo de instalación, sin embargo los costos de mantenimiento son menores.
Se consideran los siguientes costos de mantenimiento:


49

Mantenimiento rutinario: los costos de mantenimiento rutinario son mínimos e
incluyen los costos de las operaciones de limpieza, y pintura (requerida para ciertos sistemas así fabricados originalmente). Éstos son prácticamente iguales para
cualquier tipo de barrera de contención vehicular.
Reparación: la mayoría de los costos de mantenimiento se deben a los daños que
sufre la barrera durante el impacto. En zonas de alto tránsito, donde las colisiones
con la barrera son frecuentes, los costos de reparación son un aspecto importante
que puede imperar sobre otros criterios. Por ejemplo, en las autopistas urbanas,
donde no se pueden realizar labores de reparación sin interrumpir el tránsito en
los carriles adyacentes, es prefiere instalar una barrera rígida de concreto, que
prácticamente no sufre ningún daño durante el choque.
Materiales y almacenamiento de piezas: se debe determinar la disponibilidad
de las piezas para su reemplazo en un futuro y cuáles son los requerimientos de
almacenamiento.
Los diseños simples son más fáciles de instalar y reparar, además los trabajadores
pueden ser capacitados rápidamente para realizar esas tareas.

3.1.6 Estética
En la mayoría de los casos, este factor no rige la selección del sistema. Sin embargo, en algunas áreas turísticas o reservas naturales se prefiere colocar barreras
rústicas o de apariencia natural, que no afecten a la belleza escénica de la zona.

3.1.7 Condiciones ambientales
Las condiciones de humedad, salinidad o presencia de lluvia ácida u otras condiciones similares en la zona donde será instalado el sistema de contención vehicular, son factores muy importantes a considerar en la selección del sistema y
las especificaciones técnicas de sus materiales. Por ejemplo, el espesor de galvanizado de una barrera de contención vehicular que será instalada en una zona
costera, será mayor que en el caso de que esa barrera se instale en una carretera
con condiciones ambientales menos adversas.

3.1.8 Seguridad de otros usuarios
Las barreras de contención forman parte de la infraestructura vial y por lo tanto
no deberían poner en riesgo la seguridad de otros usuarios. Por ejemplo: las barreras no deben obstaculizar la visibilidad de los conductores que se aproximan a
una intersección desde una vía secundaria.

50


3.1.9 Historial de desempeño del sistema
El desempeño de la barrera durante su vida útil y los costos de instalación y reparación deben ser monitoreados y registrados por la agencia administradora de la
carretera, ya que estos datos son necesarios para realizar una adecuada gestión
de la infraestructura vial. Los ingenieros encargados del diseño, selección e instalación de las barreras de contención vehicular también deben tener acceso a estos
datos para realizar la mejor elección.
Se debe enfatizar que las pruebas de impacto a escala real son un medio para
verificar la eficacia de una barrera en servicio, por lo que resulta necesario replicar
en campo las condiciones de instalación de la barrera durante el ensayo. Se requiere aplicar de manera consistente los criterios establecidos en las normativas,
estándares y especificaciones de los fabricantes. Sin embargo, el funcionamiento
de las barreras y de otros sistemas debe ser monitoreado en campo para verificar
su adecuado comportamiento.

3.1.10 Procedimiento de diseño y selección del sistema
La Figura 3-2 muestra el procedimiento general para el diseño de una barrera
de contención vehicular, entendiéndose “diseño” como la metodología para determinar las características técnicas de la barrera –nivel de contención, ancho de
trabajo (W), deflexión dinámica (D), tipo de terminal –y el valor de los parámetros
para su disposición –longitud, ubicación trasversal y en altura, esviaje–.
El procedimiento general se resume en los siguientes pasos:
1.
2.
3.
4.

Reunir la información requerida para el análisis.
Determinar el nivel de contención requerido de la barrera.
Establecer la disposición de la barrera.
Determinar la ubicación lateral, con respecto a la zona lateral de la vía y al
obstáculo.
5. Determinar la ubicación en altura.
6. Establecer los parámetros de comportamiento dinámico, W y D.
7. Establecer las dimensiones de la barrera.
8. Determinar la relación de esviaje.
9. Calcular la longitud de la barrera de contención vehicular.
10. Establecer el tipo de terminal.
11. Seleccionar la barrera de contención y los terminales.
Este procedimiento puede ser aplicado para el diseño de barreras de contención
vehicular que serán instaladas tanto en carreteras existentes como en carreteras
en proyecto.

51

Una vez diseñada la barrera, y como última etapa del procedimiento de diseño, se
elige el sistema más adecuado dentro de los sistemas de contención disponibles
en el mercado y aprobados por el Ministerio de Transporte.
Nótese de la Figura 3-2, que la disposición lateral de la barrera y su ubicación con
respecto al elemento potencialmente peligroso, depende de los parámetros W y
D, y viceversa, por lo tanto, la elección del sistema queda condicionado por estos
parámetros y, únicamente se pueden considerar aquellos sistemas que cumplan
con los valores especificados para estos parámetros de diseño.
Es importante indicar que en el caso de barreras de contención vehicular que
serán instaladas en puentes, siempre debe instalarse una barrera de contención
vehicular tipo “pretil de puente”, diseñada y ensayada especialmente para este
tipo de aplicación.
Reunir la información requerida para
el diseño de la barrera de contención

Determinar el nivel de contención

Determinar el área libre disponible
entre la barrera y el obstáculo

Determinar la ubicación
de la barrera con respecto
al obstáculo y la vía

Establecer
ancho de trabajo (W)
y deflexión dinámica (D)
máximos de la barrera

Determinar la disposición en altura
de la barrera

Determinar la relación de esviaje (b/a)

Calcular la longitud total de la barrera

Establecer el tipo de terminal

Elegir la barrera y el terminal (si aplica)

Figura 3-2: Esquema del procedimiento general de diseño de una barrera de contención vehicular

52


Algunas situaciones que requieren un tratamiento especial en el procedimiento
de diseño son:
4 Barreras en tramos curvos de carretera.
4 Barreras en intersecciones.
4 Barreras frente a accesos a propiedades públicas y privadas.
4 Barreras en separadores centrales.
Información requerida
Los siguientes datos deben obtenerse para cada uno de los tramos de la vía:
4
Registro y análisis de concentración de accidentes de tránsito.
4
Volumen y composición del tránsito vehicular: tránsito promedio diario (TPD),
porcentaje de automóviles y camiones (según tipos preferiblemente), volumen
de ciclistas, motociclistas y peatones.
4
Velocidad de circulación (V85) o velocidad específica de diseño de la vía.
4
Características geométricas de la vía (pendiente, curvatura, peralte, etc.).
4
Información topográfica de las zonas laterales de la carretera: longitudes
transversales y pendientes del terreno.
4
Características de los peligros potenciales y su ubicación detallada.
4
Ubicación y descripción de los lugares y elementos que pueden representar una
dificultad para ejecutar un posible tratamiento, como accesos a propiedades,
paradas de buses, elementos del sistema de drenaje, servicios públicos, etc.
4
Condición de la estructura de pavimento (incluyendo la berma).
4
Ubicación de los sitios donde la visibilidad y la distancia de visibilidad de parada son restringidas.
4
Ubicación, disposición, tipo y condición de las barreras de contención vehicular existentes en la vía.
El propósito de recopilar toda esta información es conseguir que el tratamiento
de los peligros potenciales en cada una las secciones sea consistente y adecuado
para las condiciones particulares que se presenten a lo largo de la vía, y que por
lo tanto, el nivel de seguridad sea uniforme en todo el recorrido de la misma.

3.2 SELECCIÓN DEL NIVEL DE CONTENCIÓN
La elección del nivel de contención de una barrera de contención vehicular está
en función del nivel de severidad que se esperaría de un accidente por salida de la
vía en el sitio, así como de las características del tráfico y de la vía –velocidad de
operación (V85) o velocidad específica de diseño, volumen de tránsito y composición del tránsito vehicular (la cantidad de vehículos pesados).
El nivel de riesgo y la gravedad del posible accidente se determina a partir del tipo
de elemento potencialmente peligroso localizado al lado de la vía, y de las conCAPÍTULO 3. CONCEPTOS GENERALES Y NORMATIVAS BARRERAS DE CONTENCIÓN VEHICULAR

53

diciones de operación de la carretera. La Tabla 3-2 muestra la clasificación de la
gravedad de los accidentes de acuerdo con las condiciones del peligro potencial.
Tabla 3-2: Clasificación de la gravedad de los accidentes
Nivel de Gravedad del
riesgo
accidente

Condiciones

Muy grave

Riesgo
normal

Accidente
grave para
terceros

Invasión de otras vías paralelas (líneas férreas, carreteras, ciclovías).
Irrupción en zonas donde se localizan terceros vulnerables (parques
recreativos por ejemplo).
Choque con elementos que puedan producir la caída de objetos de
gran masa sobre la plataforma de la vía o puente.

Accidente
grave

Riesgo
Alto

Caídas por precipicios.
Caídas desde la plataforma de un puente u otra estructura similar.
Colisiones con estructuras a nivel inferior, donde se preste un servicio o se almacenen mercancías peligrosas.
Nudos e intersecciones complejas.

Caídas en masas de agua.
Choque con pilares de puentes o entradas a túneles.
Colisiones con laderas rocosas.

Accidente
normal

Choque con elementos como:
Árboles.
Postes y soportes de luminarias, señales, rótulos y vigas.
Muros, paredes, muros de retención, muros de suelo reforzado, muros de tierra armada, tablestacas, pantallas antirruido.
Estructuras del sistema de drenaje.
Cunetas o canales de sección no traspasable.
Taludes transversales.
Vuelco (paso por taludes paralelos no traspasables).

Una vez definido el nivel de riesgo y la gravedad del posible accidente por salida
de la vía, y en función de la velocidad del tramo de carretera (velocidad específica
de diseño o V85, según corresponda a una carretera en proyecto o en operación),
el tránsito promedio diario (TPD) y la cantidad diaria de buses, camiones de dos y
más ejes, se elige el nivel de contención de la barrera de acuerdo con los criterios
del algoritmo de selección de la Figura 3-2.
Se debe aclarar que la clasificación de los accidentes de tránsito presentada en
la Tabla 3-2 solamente debe utilizarse para seleccionar el nivel de contención del
sistema de acuerdo con los criterios de la Figura 3-2.
Cada nivel de contención se dirige a un tipo de tráfico y características del tramo
de carretera. En el caso de vías nuevas, la velocidad sería la de diseño, y los datos
de TPD y cantidad de buses y camiones serían los de la demanda estimada para
el proyecto. Los niveles de riesgo (gravedad esperada de los accidentes) se deben
determinar con la información de los planos del proyecto.

54


Descripción del algoritmo de selección del nivel de contención de una barrera de
seguridad:
El primer paso del algoritmo de la Figura 3-3 consiste en determinar si la zona es
de riesgo alto o riesgo normal.
En caso de que la zona sea de riesgo alto, se debe establecer la gravedad del tipo
de accidente esperado en el sitio, ya sea accidente muy grave, accidente grave
para terceros, o accidente grave, según los criterios de la Tabla 3-2. Si la zona no
es de riesgo alto el tipo de accidente esperado es normal, según los criterios de
la Tabla 3-2.
Una vez establecida la gravedad del accidente esperado en el sitio, se determina
el rango de velocidad de operación (V85) o velocidad de diseño de la carretera.
De acuerdo con el rango de velocidad de la carretera, y según sea el tránsito de
la vía (TPD en vehículos/día), se verifica si la composición vehicular del tránsito de
vehículos pesados supera los valores establecidos en las Tablas 3-3, 3-4, 3-5 y 3-6,
en ese orden, y según sea la gravedad del accidente esperado.
De acuerdo con el resultado del paso anterior, se establece el nivel de contención
requerido para la barrera de seguridad.
Si la velocidad de la carretera es menor de 60 km/h, y la gravedad esperada del
accidente que se desea evitar es “muy grave” o “grave para terceros”, el nivel de
contención mínimo de la barrera de seguridad que se debe instalar es “NCC1”
(nivel de contención bajo).
Si la velocidad de la carretera es menor de 60 km/h, y la gravedad esperada del
accidente que se desea evitar es “grave” o “normal”, la instalación de una barrera
de seguridad se puede justificar de acuerdo con el criterio del diseñador o el registro de accidentes por salida de vía en el sitio (de existir), y en ese caso el nivel
de contención mínimo de la barrera debe ser NCC1 (nivel de contención bajo). De
no registrarse accidentes por salida de vía en el sitio o el criterio del diseñador no
lo justifica, no se requerirá instalar una barrera de seguridad en sitios con velocidades menores de 60 km/h, y cuando la gravedad esperada del accidente que
se desea evitar es “grave” o “normal”, y en su lugar, se deben evaluar medidas
complementarias.


55

No

Zona es de
Riesgo Alto

No

Velocidad

Accidente Normal

Velocidad
60-80 km/h

Sí

la instalación de
una barrera por criterio
del diseñador o
por el registro
de accidentes

No

No

Sí

Sí

Sí

Buses y
Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-5

No

No

Accidente
Muy Grave

Sí

Sí
NCC3

NCC1

NCC2

No

Velocidad

No

Accidente
Grave para
Terceros

Sí

Camiones
de 5 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-2

Accidente Grave

Sí
No

Sí

No

Velocidad

Camiones
de más de 2 Ejes
supera valores
Tabla 3-3

No

Velocidad

Sí

Sí

Camiones
de más de 2 Ejes
supera valores
Tabla 3-3
Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-4

Sí

la instalación de
una barrera por criterio
del diseñador o
por el registro
de accidentes

No

Velocidad
60 - 80 km/h

No

Sí

No

No
Sí

Buses y
Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-5

Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-4

No

Sí

Sí

Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-4

No

Buses y
Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-5

Sí
No

NCC4

NCC3

NCC2

NCC1

NCC5

NCC4

NCC3

No

Buses y
Camiones de
2 y más Ejes
supera valores
Tabla 3-5

No

Sí

Sí

NCC5

No

Sí

Sí

NCC6

No se requiere barrera
Evaluar medidas
complementarias

NCC2

NCC1

NCC4

NCC3

NCC2

NCC1

No se requiere barrera
Evaluar medidas
complementarias

Figura 3-3: Algoritmo de selección del nivel de contención de barreras de seguridad

Además de las condiciones que se indican en la Figura 3-3 la elección del nivel
de contención de la barrera debe complementarse con el criterio profesional. Las
barreras de contención vehicular se instalan en una carretera para reducir las consecuencias de un accidente por salida de la vía, sin embargo, estos sistemas no
evitan la ocurrencia de accidentes ni están exentos de riesgo para los ocupantes
del vehículo.
justificar una barrera de muy alta contención (NCC6)
TPD

Camiones de 5 y más ejes (veh/día)
Calzada simple

Doble calzada

≤ 1000

56

25%

30%

> 1000

15%

20%


Tabla 3-4: Valores mínimos de camiones de más de 2 ejes requeridos para
justificar una barrera de alta contención (NCC5)
TPD

Camiones de más de 2 ejes (veh/día)
Calzada simple

Doble calzada

≤ 1000

300

360

1000 - 3000

300 + 0,10*(TPD - 1000)

360 + 0,12*(TPD – 1000)

3000 - 7000

500 + 0,08*(TPD – 3000)

600 + 0,10*(TPD – 3000)

> 7000

820 + 0,06*(TPD – 7000)

1000 + 0,08*(TPD – 7000)

Fuente: MOP (2012)

justificar una barrera de contención media alta (NCC4)
TPD

Camiones de más de 2 y más ejes (veh/día)
Calzada simple

Doble calzada

≤ 1000

120

150

> 1000

12%

15%

Fuente: MOP (2012)

Tabla 3-6: Valores mínimos de buses y camiones de 2 y más ejes requeridos
para justificar una barrera de contención media (NCC3)
TPD

Buses y camiones (veh/día)
Calzada simple

Doble calzada

≤ 1000

250

300

> 1000

25%

30%

Fuente: MOP (2012)

3.3 UBICACIÓN LATERAL
Se hace énfasis en que las barreras de contención vehicular se coloquen a la mayor distancia posible desde el borde de la vía, debido a que un alto porcentaje
de los conductores pueden detener el vehículo o recuperar el control del mismo
en un área libre de obstáculos y plana que se extienda frente a la barrera de
contención vehicular, de ésta manera se maximizan las probabilidades de evitar
una colisión con el sistema. Por otra parte, se reduce la longitud de la barrera si
ésta se coloca próxima del obstáculo, tal y como se observa en la Figura 3-4. Sin
embargo, si la separación entre la vía y el sistema de contención es muy amplia,
aumenta la posibilidad de que los ángulos de impacto sean mayores, consecuentemente se incrementa la severidad del impacto debido a que el desempeño de la
barrera no será el más eficaz y, además, el vehículo podría traspasar o arrancar el
sistema dando lugar a un accidente de consecuencias muy graves.

57

Figura 3-4: Relación entre la disposición transversal de la barrera y
la prolongación de la sección anterior al obstáculo

3.3.1 Distancia al borde de la calzada
La distancia a partir de la cual un objeto ubicado en la zona lateral de la vía es
percibido como un obstáculo y que induciría al conductor a reducir la velocidad
o cambiar la posición del vehículo en la calzada, se define como distancia de
preocupación (en inglés “shy line offset”). De ser posible, se recomienda que las
barreras de contención vehicular se coloquen a una distancia mínima igual a la
distancia de preocupación (LS, ver Tabla 3-7), medida desde el borde externo del
carril de circulación. Sin embargo, la distancia de preocupación es un criterio
que pocas veces rige la colocación de una barrera de contención vehicular, ya que
si ésta se coloca más allá de la berma, no tendrá un impacto importante en la
velocidad de circulación o la posición del vehículo en la calzada.
Tabla 3-7: Distancias de preocupación (LS)
Velocidad (km/h)

Distancia entre el borde de la vía y la línea de preocupación, LS (m)

50

1,1

60

1,4

70

1,7

80

2,0

90

2,2

100

2,4

110

2,8

120

3,2


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