1.1 Principios y Conceptos de la Ingeniería de Carreteras: El sub-módulo establece las bases del diseño vial, cubriendo la jerarquía de las carreteras, los estudios preliminares (tráfico, topografía, geotecnia) y la filosofía de la seguridad vial como eje central de todo el proceso de diseño geométrico.

1.2 Normativa y Estándares de Diseño Geométrico: Estudio detallado de la legislación y las guías técnicas nacionales e internacionales vigentes (ej. AASHTO, normativas del país foco) que rigen el trazado en planta, alzado y la sección transversal, incluyendo los parámetros de velocidad y visibilidad.

1.3 Introducción a la Metodología BIM en Obra Lineal: Presentación de los conceptos clave de BIM (modelado, colaboración, ciclo de vida) aplicados a proyectos de carreteras, entendiendo el Level of Development (LOD) y la importancia de los datos para la gestión de activos.

1.4 Aspectos Ambientales y Sostenibilidad en el Trazado: Análisis de cómo la elección del trazado impacta en el medio ambiente, incluyendo el estudio de impacto ambiental (EIA) y la aplicación de criterios de sostenibilidad para la minimización de movimientos de tierra y la protección de ecosistemas.

1.5 Cálculo de Parámetros Básicos: Peralte y Radios de Curva: Detalle de las fórmulas y los criterios normativos para el cálculo del peralte ($e$) y los radios mínimos ($R_{min}$) en curvas horizontales, así como el diseño de las transiciones de peralte para garantizar la comodidad y seguridad de la conducción.

2.1 Técnicas de Inspección Visual y Funcional de la Vía: Metodología para la realización de inspecciones de campo, identificando visualmente defectos en el pavimento, taludes, elementos de contención y sistemas de drenaje, utilizando checklists estandarizados y sistemas de clasificación de fallas.

2.2 Diagnóstico de Deficiencias Geométricas (Visibilidad y Velocidad): Uso de herramientas de simulación y software para analizar la visibilidad de parada, adelantamiento y encuentro a lo largo del trazado, y la evaluación de la consistencia geométrica mediante el análisis de la velocidad de operación.

2.3 Estudios Hidrológicos para el Diagnóstico del Drenaje: Aplicación de métodos estadísticos (ej. Gumbel, log-Pearson III) para el cálculo de caudales de diseño para diferentes periodos de retorno, fundamental para diagnosticar la capacidad insuficiente de las obras de drenaje existentes.

2.4 Elaboración de Informes de Auditoría de Seguridad Vial: Formato y contenido exigido para la redacción de auditorías de seguridad vial (RSA) en las diferentes fases del proyecto, con foco en la identificación y priorización de riesgos asociados al diseño.

2.5 Toma de Datos con Tecnologías Avanzadas (Drones, Lidar Móvil): Introducción a la captura de nubes de puntos y fotogrametría para la generación de modelos digitales de alta precisión (as-built), esenciales para un diagnóstico geométrico y topográfico riguroso de la infraestructura.

3.1 Patología Específica de Obras de Drenaje de Hormigón: Análisis de los tipos de deterioro en alcantarillas, tajeas y muros de hormigón (carbonatación, ataque químico, fisuración) causados por la acción del agua, ciclos de hielo-deshielo y esfuerzos estructurales.

3.2 Erosión, Deslizamientos y Estabilidad de Taludes: Estudio de las patologías geotécnicas más comunes en el entorno vial, con énfasis en la erosión superficial, la inestabilidad de taludes por saturación del suelo y las soluciones de estabilización (ej. gaviones, muros anclados, bioingeniería).

3.3 Fallas en Terraplenes y Plataformas por Saturación: Diagnóstico de las deformaciones y fallos de la subrasante y las capas de firme causados por un drenaje subterráneo deficiente o una ascensión capilar, incluyendo el uso de geosintéticos como solución.

3.4 Técnicas de Rehabilitación Estructural de Tajeas y Alcantarillas: Presentación de los métodos de reparación y refuerzo sin zanja (revestimientos, encamisado CIPP) y con zanja, seleccionando la técnica más adecuada según la patología y el estado de servicio de la infraestructura.

3.5 Instrumentación y Monitoreo de Estructuras Viales: Introducción a los sistemas de monitoreo continuo (sensores de deformación, piezómetros) para el seguimiento del comportamiento de obras de drenaje complejas y taludes críticos, permitiendo la intervención preventiva.

4.1 Diseño Detallado del Trazado en Planta: Profundización en los criterios de coordinación y estética del trazado en planta, diseño de curvas de transición (clotoides), y el manejo avanzado de las tangentes, asegurando una conducción fluida y anticipatoria.

4.2 Diseño Detallado del Trazado en Alzado y Coordinación: Estudio de las curvas verticales (parábolas), el diseño de pendientes y la crítica coordinación tridimensional (planta-alzado) para evitar efectos ópticos no deseados y maximizar la distancia de visibilidad.

4.3 Diseño de Intersecciones a Nivel (Glorietas y Cruces): Metodología de diseño geométrico de glorietas (rotondas), incluyendo el cálculo de los radios, la deflexión de la trayectoria y el análisis de capacidad, y el diseño de intersecciones simples y semaforizadas.

4.4 Diseño de Enlaces y Ramales a Distinto Nivel: Fundamentos para la concepción y diseño de enlaces viales (trompetas, tréboles), incluyendo el diseño de los carriles de aceleración y deceleración (cuñas) y la correcta transición geométrica entre diferentes vías.

4.5 Cálculo y Modelado de Movimiento de Tierras y Explanaciones: Técnicas avanzadas para el cálculo de cubicaciones, la optimización de la línea roja y el diagrama de masas, buscando el equilibrio del movimiento de tierras para minimizar costos y el impacto ambiental.

5.1 Fundamentos de la Hidrología Aplicada a Carreteras: Revisión de los ciclos hidrológicos, la definición de cuencas vertientes y la estimación de la precipitación de diseño para diferentes periodos de retorno, elementos esenciales para el dimensionamiento del drenaje.

5.2 Cálculo de Caudales Máximos (Método Racional y SCS): Detalle de los métodos más utilizados para la estimación de los caudales de escorrentía ($Q$), incluyendo la determinación del coeficiente de escorrentía ($C$) y el tiempo de concentración ($t_c$), y su aplicación práctica en ejemplos viales.

5.3 Diseño Hidráulico de Cunetas y Drenajes Longitudinales: Aplicación de las fórmulas de Manning ($V = \frac{1}{n} R^{2/3} S^{1/2}$) para el dimensionamiento hidráulico de cunetas (triangulares, trapezoidales, revestidas) y de otros elementos longitudinales, asegurando la captación y evacuación eficiente del agua.

5.4 Dimensionamiento de Obras de Drenaje Transversal (Tajeas/Alcantarillas): Metodología para el cálculo de la capacidad hidráulica de tajeas y alcantarillas, incluyendo el análisis de flujo bajo entrada y salida de control, y la selección de la geometría y material más adecuados.

5.5 Estrategias para el Control de la Erosión en Taludes y Zanjas: Estudio de las medidas de control de la erosión (geomallas, mantas orgánicas, hidrosiembra) y el diseño de zanjas de coronación y disipadores de energía para proteger la plataforma y el entorno de la carretera.

6.1 Principios del Drenaje Subterráneo y Nivel Freático: Estudio de la hidrogeología aplicada a la ingeniería vial, incluyendo la identificación del nivel freático, el flujo de agua subterránea y su impacto negativo en la estabilidad de los taludes y la vida útil del pavimento.

6.2 Diseño y Dimensionamiento de Drenes (Zanjas Drenantes): Técnicas para el diseño de drenes longitudinales y transversales, incluyendo la selección del material filtrante, el tubo de drenaje y la geometría de la zanja para interceptar el flujo de agua y reducir la presión de poros.

6.3 Uso de Geosintéticos y Geomembranas en Drenaje: Aplicación de geotextiles, geocompuestos drenantes y geomembranas en la construcción de carreteras para la filtración, separación, refuerzo y como barreras de impermeabilización en zonas críticas.

6.4 Diseño de Estructuras Especiales de Drenaje (Puentes y Sifones): Criterios de diseño hidráulico y estructural de puentes y grandes obras de drenaje, incluyendo la determinación de la luz libre y la protección contra la socavación de las pilas y estribos.

6.5 Sistemas de Bombeo y Evacuación Forzada en Vías Subterráneas: Introducción al diseño de sistemas de drenaje en túneles y pasos inferiores, incluyendo la selección de bombas, la capacidad de las tuberías y la gestión de la energía eléctrica para la evacuación del agua en infraestructuras cerradas.

7.1 Optimización del Trazado y Movimiento de Tierras con Software: Utilización de las funciones avanzadas de los programas de diseño vial (ej. Civil 3D) para la optimización automática del trazado en alzado, buscando el equilibrio del movimiento de tierras y la minimización del impacto.

7.2 Integración de Criterios de Sostenibilidad en el Diseño Vial: Estudio de las mejores prácticas para reducir la huella de carbono del proyecto, incluyendo el uso de materiales reciclados, la gestión de excedentes de tierra y el diseño de cunetas verdes (SUDS).

7.3 Diseño para la Resiliencia Climática y Fenómenos Extremos: Metodología para diseñar infraestructuras capaces de resistir el impacto de inundaciones y sequías (incrementando el periodo de retorno de diseño, diseñando protecciones), asegurando la continuidad del servicio.

7.4 Uso Eficiente del Agua y Recarga de Acuíferos: Implementación de sistemas de recolección y filtración que permitan la gestión sostenible del agua de escorrentía, promoviendo la recarga de acuíferos y minimizando la contaminación.

7.5 Análisis de Costo del Ciclo de Vida (LCCA) en Obras de Drenaje: Herramientas para evaluar los costos totales de una obra de drenaje a lo largo de su vida útil (LCCA), permitiendo tomar decisiones de diseño basadas en la economía a largo plazo.

8.1 Auditorías de Seguridad Vial Centradas en el Usuario: Profundización en las metodologías de auditoría que consideran las necesidades de todos los usuarios (conductores, peatones, ciclistas), identificando puntos negros y proponiendo soluciones efectivas.

8.2 Diseño de Infraestructura para Peatones y Ciclistas: Criterios para la integración segura y accesible de carriles bici, aceras y pasos peatonales a lo largo de la carretera, asegurando la continuidad de las rutas y el cumplimiento de las normativas de accesibilidad.

8.3 Elementos de Contención y Sistemas de Seguridad Pasiva: Estudio del diseño y la ubicación de barreras de seguridad (biondas, New Jersey), captafaros y otros dispositivos para mitigar la gravedad de los accidentes, cumpliendo con las normas de crash test.

8.4 Señalización Horizontal, Vertical y Alumbrado Público: Reglas de diseño y colocación de la señalización que maximice su visibilidad y claridad en función de la geometría de la vía, incluyendo el diseño del alumbrado público en intersecciones y zonas urbanas.

8.5 Análisis de Riesgo y Accidentología Vial: Aplicación de técnicas estadísticas para el análisis de la siniestralidad en tramos viales, correlacionando los datos de accidentes con las características geométricas y de drenaje para priorizar las intervenciones de mejora.

9.1 Gestión Contractual y Administrativa de Proyectos Viales: Aspectos legales y contractuales de los proyectos de infraestructura, incluyendo la preparación de documentos de licitación (Pliegos), la gestión de reclamaciones y la relación con la Administración Pública.

9.2 Planificación, Programación y Control de Obra con Software (Primavera/MS Project): Uso de herramientas de gestión de proyectos para la planificación temporal y de recursos de la construcción vial y las fases críticas del drenaje, con técnicas de valor ganado.

9.3 Gestión de la Calidad y Control de la Ejecución en Obra: Metodología para la implementación de un Plan de Gestión de Calidad (PGC), incluyendo el control de materiales, la supervisión de los procedimientos de colocación y el aseguramiento del cumplimiento de las tolerancias.

9.4 Gestión de Riesgos y Seguridad y Salud en Entornos Viales: Identificación, evaluación y mitigación de los riesgos específicos de la construcción vial, con un enfoque en la gestión del tráfico y la interferencia con los servicios existentes.

9.5 Control de Costos y Seguimiento Presupuestario del Proyecto: Técnicas para el seguimiento y control de los costos de obra (certificaciones, desviaciones presupuestarias) a partir de las mediciones y el modelo BIM, asegurando la rentabilidad del proyecto.

10.1 El Rol del Perito en Fallas de Infraestructura Vial: Fundamentos legales y técnicos de la actividad pericial, definiendo el alcance del trabajo, la imparcialidad requerida y la responsabilidad profesional en casos de fallas en el trazado o el drenaje.

10.2 Metodología de la Patología Forense en Carreteras: Técnicas para la investigación de accidentes y colapsos de infraestructura (ej. socavación de puentes, deslizamientos de taludes), incluyendo la recolección de pruebas, análisis de datos históricos y simulación de escenarios.

10.3 Análisis de Causa Raíz (RCA) en Fallas de Drenaje: Aplicación de métodos de análisis causal para determinar el origen de los problemas de drenaje (diseño deficiente, ejecución incorrecta, mantenimiento nulo) y asignar responsabilidades.

10.4 Redacción de Informes Periciales Sólidos y Justificados: Estructura, lenguaje y rigor técnico necesario para la elaboración de un dictamen pericial que sea defendible ante un tribunal o en un proceso de arbitraje, con anexos gráficos y cálculos de respaldo.

10.5 Defensa Técnica y Ratificación de Informes en Sede Judicial: Preparación para la comparecencia y ratificación del informe pericial, incluyendo el manejo de la objeción, la presentación de evidencias y la comunicación efectiva de conclusiones técnicas complejas.

11.1 Modelado BIM de Obra Lineal (Infraestructura BIM): Dominio de las herramientas de software (ej. Civil 3D, OpenRoads) para la creación de modelos 3D del corredor vial, incluyendo ensamblajes, subensamblajes y la definición de la carretera.

11.2 Captura de la Realidad (Scan-to-BIM) y Nubes de Puntos: Metodología para la utilización de escáneres láser 3D y drones para generar nubes de puntos de alta densidad y su procesamiento para la creación de modelos de información precisos de la infraestructura existente.

11.3 Modelado de Elementos de Drenaje y Estructuras en BIM: Técnicas específicas para el modelado de cunetas, tuberías, tajeas y estructuras de drenaje dentro del modelo BIM del corredor, facilitando la coordinación y la extracción de cantidades.

11.4 Control de Calidad (QA/QC) y Detección de Interferencias (Clash Detection): Aplicación de software de coordinación (ej. Navisworks) para la revisión del modelo, la verificación del cumplimiento geométrico y la detección y resolución de conflictos (clashes) entre las redes de servicio y el trazado vial.

11.5 Generación de Entregables BIM (IFC, COBie, Data Drops): Protocolos para la exportación de modelos en formatos abiertos (IFC) y la entrega de la información del proyecto y los activos de drenaje a los gestores de la infraestructura, de acuerdo con los Requisitos de Información del Cliente (EIR).

12.1 Definición del Alcance y Recolección de Datos del Proyecto Capstone: Asignación de un caso de estudio vial real o simulado, y la planificación de la fase de recopilación de datos (topografía, hidrología, normativa) para el desarrollo del proyecto final.

12.2 Fase de Diagnóstico: Evaluación Geométrica e Hidrológica Completa: Aplicación de todas las técnicas aprendidas para la inspección, diagnóstico de patologías y análisis de seguridad del tramo vial, culminando en un informe de diagnóstico justificado.

12.3 Diseño de Intervención: Propuesta Geométrico-Funcional y de Drenaje: Desarrollo del diseño geométrico optimizado y la propuesta integral de los sistemas de drenaje (superficial y subterráneo) necesarios para la mejora de la vía.

12.4 Elaboración del Modelo BIM de la Solución Propuesta y Mediciones: Creación del modelo BIM del proyecto de intervención y la extracción de las mediciones y el presupuesto a partir del modelo, demostrando el dominio del software y la metodología.

12.5 Presentación y Defensa del Proyecto Integral: Preparación y defensa final del proyecto Capstone ante un tribunal de expertos, demostrando la capacidad de integrar el conocimiento técnico, justificar las decisiones de diseño y comunicar los resultados de forma efectiva.