A R T Í C U L O S CARRETERAS

Vías, carreteras y otras calzadas: Breve historia de las mismas En su sentido general, un camino es una vía para el paso de vehículos, gente y animales. Desde la antigüedad, la construcción de caminos ha sido uno de los primeros signos de civilización avanzada. Cuando las ciudades de las primeras civilizaciones empezaron a aumentar de tamaño y densidad de población, la comunicación con otras regiones se tornó necesaria para hacer llegar suministros alimenticios o transportarlos a otros consumidores. El tráfico, las exigencias de los usuarios, los vehículos, así como el entorno de la carretera evolucionaron, por lo que enseguida apareció la necesidad de actuar sobre ellas para acondicionarlas a las nuevas exigencias. Así, desde épocas muy tempranas, se empezaron a cubrir los caminos con una superficie lisa dura (pavimento) que ayudaba para hacerlos durables y capaces de soportar el tráfico y el ambiente. Rubén Tino Ramos, Ingeniero de Materiales, Ingeniero Técnico de Obras Públicas y Técnico Superior de Prevención de Riesgos Laborales (Jefe de Sección de la Unidad de Carreteras de Zamora del Ministerio de Fomento)

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unque las carreteras tal y como hoy las conocemos, no han existido hasta el siglo XX, no hay que olvidar que algunos de los considerados métodos modernos fueron descubiertos hace algunos siglos. Así, el Tratado legal y político de caminos públicos y possadas, (FERNÁNDEZ DE MESA, 1755) editado en el año 1755, habla ya del uso del alpechín, para “hazer un terreno fuerte, que para las heras dize Fray Miguel Agustín en su Agricultura, conviene usar, y no es despreciable para los Caminos, es à saber, que la tierra desmenuzada, y hecha polvo, se amasse con alpechín de azeyte, y después en estando en disposición, apisonarla, o allanarla con cilindro, bolviendola ultimamente à rociar con el alpechín; y otros, dize, hazen lo mismo con sangre de buey y azeyte”(...). De esta forma, para comprender la concepción y génesis de las carreteras actuales se hace necesario profundizar en su historia.

mesopotámicos, hacia el año 3500 a.C. La Carretera Real Persa es considerada la carretera más antigua de larga distancia, que estuvo en explotación desde el año 3.500 a.C. hasta el 300 a.C. El recorrido del Camino Real Persa ha podido ser reconstruido a partir de los escritos de HERÓDOTO (450 A.C.), historiador griego del siglo V a.C., la investigación arqueológica y otras fuentes históricas.

Comenzaba en el oeste, en Sardes (a unas 60 millas al este de Izmir, en la actual Turquía), se dirigía al este, a través de lo que ahora sería la sección centro-norte de Turquía, hacia la antigua capital Asiria de Nínive (actual Mosul, en Iraq). Luego seguía en dirección sur hacia Babilonia (hoy Bagdad, en Iraq). Cerca de Babilonia, se cree que se dividía en dos tramos, uno que se dirigiría hacia el noreste y

LOS PRIMEROS CONSTRUCTORES Entre los primeros constructores de carreteras se encuentran los

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Figura 1. Carretera Real Persa (Zorio, 1987)

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luego al oeste, a través de Ecbatana y siguiendo la ruta de la seda. La otra continuaba al este, a través de la futura capital del imperio persa, Susa, (actual Irán) y luego al sudeste, hacia Pe r s é p o l i s . ( Z O R I O , 1 9 8 7 y WIKIPEDIA , 2006). Los chinos, construyeron la Ruta de la Seda (la más larga del mundo) durante 2.000 años, y desarrollaron un sistema de carreteras en torno al siglo XI a.C. (M ICROSOFT, 2006). Su momento de máximo esplendor fue hacia el 200 a.C. Su conexión con la red de calzadas romanas dio lugar a la más larga ruta del mundo, empezaba en Cádiz en el Atlántico, y terminaba en Shangai en el Pacífico. Su longitud era de 12.800 km. (ZORIO, 1987).

Figura 2. Ruta de la Seda (Zorio, 1987) Los Incas de Sudamérica, (ZORIO, 1987; y MICROSOFT, 2006) que desconocían la rueda, construyeron una avanzada red de caminos que iban desde Quito (Ecuador) al sur de Cuzco (Perú). Se utilizaban exclusivamente por peatones y animales de carga (llamas). El

camino de la costa tenía 3.600 km y el camino de la cordillera de los andes tenía 2.640 km. Entre ambos existían caminos transversales de enlace. Esta red incluía galerías cortadas en rocas sólidas y muros de contención, tenía 7,5 m de anchura y estaba constituida

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por rampas suaves, constituyendo una auténtica carretera. Existía en la antigua Babilonia, (ZORIO, 1987) alrededor del 700 a.C. un sistema de antiguas carreteras que unían palacios y templos; estaban construidas con ladrillo cocido y piedra unidos con mortero bituminoso. Se les consideran las precursoras de las vías romanas. Figura 3. Carreteras del Imperio Inca (Zorio, 1987) Los escritos de HERÓDOTO (450 A.C.), mencionan las vías construidas en Egipto para transportar los materiales con los que construyeron las pirámides y otras estructuras monumentales levantadas por los faraones. En china, (ZORIO, 1987) las carreteras imperiales coexistieron con la carretera Real Persa. Eran amplias, bien construidas y cubiertas de piedra. Jugaron un papel análogo a las calzadas romanas en Europa y Asia menor. La longitud de la red era de unos 3.200 km. En la India también existían carreteras, así, se sabe (ZORIO,V 1987) que desde el 3.250 a.C. las ciudades de las regiones de Baluchistan y Penjab se encontraban pavimentadas. En el siglo IV a de J.C. durante el imperio de Maurya se construyó la Carretera Real, que comenzaba en el borde del Himalaya y atravesaba la región de Penjab, llegando a la ciudad de Prayag. En la isla de Malta (ZORIO, 1987) se construyeron entre el 2000 y e 1500 a.C. carreteras de carril único formadas por dos acanaladuras en V cortadas en la arenisca del coral de la isla que eran recorridas por carros con las ruedas introducidas dentro de las muescas y arrastrados por hombres. En Grecia, a partir del año 800 a. de J.C. también existieron este tipo de carreteras pero con fines religiosos.

Figura 4. Carretera procesional del templo de Ishtar (Zorio, 1987)

Figura 5. Carretera Real (Zorio, V 1987)

Figura 6. Carreteras de Creta, Malta y Grecia (Zorio, 1987)

A R T Í C U L O S CARRETERAS En la isla de Creta, (ZORIO, 1987) durante la civilización minoica, 3000 a 1100 a.C. existieron carreteras, siendo la más importante la que iba desde Gortyna a Knossos. El firme era de 3,6 m de ancho y la parte central estaba constituida por dos filas de placas de basalto de 5 cm de espesor. LA CIVILIZACIÓN ROMANA Una de las grandes impulsoras de la evolución de las carreteras fue la civilización romana, dejando hasta hoy (y aún en buenas condiciones) una vasta red de carreteras. El camino más antiguo es la vía Apia que data del 312 a.C., y la vía Faminia hacia el 220 a.C. (AMERGENCE INTERACTIVE, 2001). De esta época data la mayor parte de

la red de la península italiana: vía Aurelia (241 a.C.), vía Postumia (148 a.C.), vía Emilia Scauri (109 a.C.). Algunas redes unen la red italiana a las provincias: vía Domitia (118 a.C.) en Galia Narbonesa o vía Egnatia (146 a.C.) en los Balcanes. Posteriormente, la red de vías se extiende por toda la cuenca mediterránea y en gran parte de Europa y será implantada durante el Imperio. Augusto mandará construir la vía Claudia Julia Augusta en Italia (13 a.C.) y la vía Augusta (8 a.C.), Tiberio forjará la red africana, Trajano realizará la red balcánica, Adriano realizará una red británica. Así, en la cumbre de su poder, el Imperio romano tenía un sistema de carreteras de unos 100.000 km, consistente en 29 calzadas que partían de la

Figura 7. Vías Romanas de la región de Lazio: Vía Aurelia, Vía Appia, Vía Severiana, Vía Flaminia. (Amergence Interactivo, 2004) ciudad de Roma, y una red que cubría todas las provincias conquistadas importantes. Según la ley romana toda persona tenía derecho a usar las calzadas roma-

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nas, pero los responsables del mantenimiento eran los habitantes del distrito por el que pasaba; cuando el imperio romano declinó, su red de caminos declinó con él. Sin embargo, la calidad superior y la estructura de sus firmes han permitido que muchos caminos romanos sobrevivan a este día. El conocimiento de la historia y de la organización de las vías romanas es todavía muy imperfecto. Se sabe, por ejemplo, que los que tomaban estas vías de comunicación conocían las distancias que les separaban de su próxima etapa o de su lugar de encuentro mediante mojones millares (los Romanos contaban en millas y no en kilómetros). Aún hoy en día pueden verse mojones millares en los trazados de la mayoría de las vías; así, cabe citar los localizados en la vía Augusta, en la vía Julia Augusta, en la vía Postumia, y en la vía Egnatia. La lentitud de los desplazamientos en recorridos de varios cientos de kilómetros requería el uso de los albergues o posadas: elementos arqueológicos que permiten hoy hacerse una idea de lo que eran estos lugares de acogida (vía Flaminia, vía Egnatia). Las investigaciones arqueológicas que se llevan a cabo en casi toda Europa permitirán sin duda avances importantes. Así, es necesario destacar entre las últimas investigaciones presentadas, la tesis (MORENO, 2006), en la que afirma que la Vía de la Plata no es una calzada romana sino que coincide con lo que fue la Cañada Real de la Vizana sin ningún tipo de estructura viaria romana (III Congreso de Obras Públicas Romanas, Astorga 2006).

• Núcleo. Capa baja integrada por grava y arena ligada con mortero de cal. • Rudus. La tercera capa estaba compuesta por piedras más pequeñas también ligadas con mortero de cal. • Statumen. Dos o tres niveles de piedras planas fijados con mortero de cal. Como se puede ver, los firmes romanos eran gruesos. Las estimaciones actualizadas de la construcción de la vía Apia son cerca de 2.000.000 por kilómetro según estimaciones puestas al día por R OSE (1935) y L EGER (1875).

LOS FIRMES MODERNOS La primera incursión en los firmes modernos de hoy se le puede atribuir a Thomas Telford. El sistema de Telford implicaba cavar una zanja e instalar cimientos de roca pesada (SMILES, 1904). Los cimientos se levantaban en el centro para que la carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe. Así pues, la sección de firme de Telford (construida hacia 1780), fue de 35 a 45 centímetros distribuidos generalmente en tres capas. La capa inferior o cimiento de árido grueso (tamaño hasta 100 milímetros) y de un espesor de 7,5 a 18 centímetros. (COLLINS, y HART, 1936). Encima de esta capa se colocaban dos capas de áridos

Figura 8. Vías de la Hispania Romana (MICROSOFT, 2006)

Las calzadas romanas tenían un espesor de 90 a 120 cm, y estaban compuestas cuatro capas básicas (COLLINS y HART, 1936):

• Summa Crusta (emergencia). Bloques lisos, poligonales encajados en la capa subyacente.

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Figura 9. Calzada romana cerca de Radstock, Inglaterra. (COLLINS y HART, 1936)

A R T Í C U L O S CARRETERAS de unos 65 milímetros de tamaño máximo y espesor de 15 a 25 cm y finalmente encima de ésta una capa de 4 cm de grava densamente compactada. Se estima que este sistema soportaría una carga cercana a 88 N/mm. Posteriormente, John McAdam observó que la mayor parte de los caminos británicos pavimentados en el siglo XIX estaban compuestos por grava redondeada (SMILES, 1904). Utilizó una superficie inclinada del subsuelo para mejorar el drenaje, (McAdam mantenía que la tierra bien drenada soportaría cualquier carga) en la cual puso árido angular (tamaño máximo de 75 milímetros) en dos capas para una profundidad total de cercana a los 20 centímetros (G ILLETTE , 1906). Encima de esta capa se colocaban 50 milímetros de árido grueso con un tamaño máximo de 25 milímetros. (COLLINS, y HART, 1936). La razón de utilizar el tamaño de árido máximo de 25 milímetros (1 pulgada) era proporcionar un pavimento “liso” para las ruedas del carro. Así, la profundidad total de un pavimento típico del macadán era cerca de 250 milímetros. El macadán fue bautizado con el dicho “ninguna piedra más grande de la que entrara en la boca de un hombre debe entrar en un camino” (GILLETTE, 1906). La carga permitida más grande para este tipo de diseño se ha estimado en 158

Figura 10. Sección de firme de Telford (COLLINS y HART, 1936) N/mm. El término “macadán” también se utiliza para indicar el pavimento “de piedra” roto (BAKER, 1903). En 1850, cerca de 2.200 kilómetros de firmes tipo macadán estaban en funcionamiento en las áreas urbanas del Reino Unido. El primer pavimento del macadán en los EE.UU. se construyó en Maryland en 1823. Sin embargo, los cimientos de tierra de las carreteras macadamizadas no pudieron soportar los camiones pesados que se utilizaron en la I Guerra Mundial. Como resultado, para construir carreteras de carga pesada se adoptó el sistema de Telford, ya que proporcionaba una mejor distribución de la carga de la carretera sobre el subsuelo subyacente. La popularidad de la bicicleta, que comenzó en la década de 1880, y la introducción del automóvil una década más tarde, llevaron a la necesidad

de tener más y mejores carreteras. Como medida correctiva, se utilizó alquitrán de hulla, alquitrán, y aceites, como aglomerantes de superficie en primer lugar, y como soportes de penetración en el firme de macadam en segundo lugar. El primer firme de macadán recubierto con alquitrán se colocó en Nottingham (camino de Lincoln) en 1848 (HUBBARD, 1910; COLLINS y HART, 1936). En aquel momento, este tipo de firmes se consideraban convenientes sólo para el tráfico ligero, por lo que no se utilizaban dentro de las ciudades. El alquitrán, procedente del carbón, se conocía en el Reino Unido desde principios del siglo XIX, ya que se obtenía como residuo de la iluminación por medio de gas de carbón. Ésta es posiblemente una de las primeras veces que se han reciclado materiales de desecho para su uso en un firme. Poco después del proyecto de Nottingham, se construyeron firmes de macadán del alquitrán en

Figura 11. Sección típica de carretera de Macadam (COLLINS y HART, 1936)

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A R T Í C U L O S CARRETERAS París (1854) y Knoxville, Tennessee (1866). En Washington 1871, se utilizó extensivamente un “pavimento del alquitrán” realizado a partir de roas asfálticas y de asfaltos naturales, para la construcción de carreteras (HUBBARD, 1910). Hacia 1870, como consecuencia del desarrollo de la industria del petróleo, se comenzaron a emplear betunes de destilación para la fabricación de mezclas, pero no fue hasta finales del siglo XIX, cuado el norteamericano C. Richardson, (KRAEMER et al, 2004) sentó las bases de la tecnología de la pavimentación con mezclas bituminosas, aunque la industria de la fabricación no se desarrolló hasta después de la primera guerra mundial. De la misma forma, durante la II guerra mundial, las técnicas y los equipo para la fabricación de mezclas bituminosas se desarrollaron enormemente, debido principalmente a las necesidades de construcción acelerada de aeródromos militares. LAS MEZCLAS BITUMINOSAS En España, el uso de mezclas bituminosas comenzó muy temprano, con el uso de alquitrán en las zonas peatonales de la Puerta del Sol de Madrid (1847 a 1854), aunque hasta 1926, gracias al “Circuito Nacional de Firmes Especiales”, no se empezaron a utilizar de forma habitual. (KRAEMER et al, 2004). El transporte por carretera a partir de 1920 comenzó un rápido proceso de transformación a nivel mundial, aumentando enormemente el tráfico, especialmente el tráfico pesado, lo que motivó el desarrollo de un procedimiento de diseño de firmes y de nuevas tecnologías, tanto en Europa como en América, para adaptar las carreteras a las nuevas y crecientes necesidades. El más conocido de todos los métodos de dimensionamiento

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de firmes y prácticas de construcción, es el “AASHO Road Test” llevado a cabo en Ottawa (Illinois, USA) desde 1958 a 1960. Como resultado de dicho ensayo se publicó en 1961 la guía provisional de dimensionamiento AASHO, (AASHO Interim Design Guide). En ella se recogían los resultados de dicho ensayo y se introducían conceptos como nivel de servicio, ejes equivalentes, etc, que luego se han empleado en todo el mundo para el dimensionamiento de firmes. Asimismo la Guía incluía un método empírico de cálculo de espesores de capas en función de la intensidad del tráfico pesado. REFERENCIAS AASHO (1961). AASHO Interim Design Guide American Associa-tion of State Highway Officials , Washington D.C., USA AMERGENCE INTERACTIVE (2001). The Roman Roads in the Mediterranean Region and Europe web site. http://www.viadomitia.org.

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