1.1.2a-. diseño de carreteras japv

Upload: sander-huanca

Post on 14-Feb-2018

251 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    1/261

    DISEO DEGEOMETRICO DE

    CARRETERAS

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    2/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    3/261

    La historia de la humanidad es la historia de loscaminos y siempre estos han cumplido anlogasfunciones en relacin al desarrollo y las tecnologas.

    Las civilizaciones y la barbarie se sirven de loscaminos, sin los cuales no se concibe su expansin.Rastro del paso del hombre fueron los primeroscaminos; rastro de la historia son al fin y al cabo todos

    los caminos.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    4/261

    CONTENIDO

    1) GENERALIDADES1.1 El Proyecto Vial.1.2 Definicin de Camino

    1.3 Importancia de los Caminos.1.4 Evolucin del Arte de Trazar los Caminos.1.5 El Plan Vial1.6 La Red Vial Nacional

    2) CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS2.1 Segn su Funcin2.2 Segn a su Demanda2.3 Segn Condiciones Orogrficas

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    5/261

    1.1 EL PROYECTO VIAL

    Es una propuesta de accin que

    involucra localizacin del eje de lacarretera, su replanteo en elterreno, referenciacin,geometrizacin, anlisispaisajstico del trazado y sus reasadyacentes, obras

    complementarias, identificacinde impactos ambientales y sumitigacin. La elaboracin de unproyecto vial, obedece a unaplanificacin vial, el cual es unproceso en el que se establece

    claramente el propsito deconstruccin de una carretera ode la intervencin para mejorarlas caractersticas y /ocondiciones de una carretera.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    6/261

    Cabe destacar que la elaboracin de un proyecto vial, debe ser justificable,sobre todo cuando el mismo generar un inmenso gasto de inversin en laadministracin pblica, y para ello es necesario conocer los factores quejustifican la elaboracin del mismo.

    Los factores justifican que justifican un proyecto vial, son aquellos quegeneran beneficios directos o indirectos y que permiten justificar lainversin por realizar. Los principales son los siguientes:

    La factibilidad tcnica y econmica de la va en proyecto: (justificar

    econmicamente la inversin de los planes nacionales). La armona del proyecto con los factores sociales y ambientales del

    entorno.

    La superacin de un nivel de servicio deficiente, actual o previsible, en lavialidad existente.

    La adecuacin de las facilidades de transporte con el orden cronolgicodel desarrollo previsto en el ordenamiento territorial vigente.

    Estrategias de defensa o soberana nacional.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    7/261

    1.2 DEFINICIN DE CAMINO

    Es una infraestructura diseada para lacirculacin de los peatones y vehculos.

    A las vas ubicadas a nivel rural se lesdenomina preferentemente carreteras y alas urbanas calles. Las carreteras puedenser pavimentadas o no pavimentadas; lascarreteras pavimentadas son aquellas queestn constituidas por un pavimento que

    puede ser rgido (pavimento de concreto)o flexible (pavimento asfltico), o a vecespor los llamados pavimentos varios(empedrados, adoquines, etc.); mientrasque las carreteras no pavimentadas sonaquellas que no poseen ninguna capa

    estructural (terreno natural).

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    8/261

    1.3 IMPORTANCIA DE LOS CAMINOS.

    Comprender el significado de loscaminos que recorren extensastierras de nuestro pas y en elmundo, es comprender prcticassociales, ambientales, econmicas

    y religiosas que se dieron desde la

    poca prehispnica hasta hoy; eshablar de la diversa relacin entrepasado y presente como un hechosocial complejo dentro de losprocesos de construccin deidentidades.

    Los caminos permiten el desarrollo delas ciudades, permitiendo el trasladode mercaderas e insumos en un enlacemultimodal que acelera o damovimiento al crculo econmico delas poblaciones interconectadas por

    estas vas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    9/261

    1.4 EVOLUCIN DEL ARTE DE TRAZAR LOS CAMINOS.1.4.1 Los caminos en el Per antiguo.

    El camino inca es tambinconocido como Capac an yQhapaq an (en quechua:caminorealo caminodel Inca).

    Varios de los caminos que actualmente seobservan en el rea andina ocupada por elTahuantinsuyo tuvieron un origen preinca,construidos por culturas como Tiahuanaco oHuari; mientras que los caminos menores,fueron construidos por pequeos grupostnicos que trataron de unir centros de cultoo templos regionales. Tal es el caso delcamino construido entre el templo de

    Pachacamac (frente al mar) y el apu Pariaca,nevado localizado a ms de 5700 msnm.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    10/261

    La cantidad y la longitud de los caminos en la poca preincaica sevio limitada por las constantes tensiones y el ambiente de guerraque vivan los seoros y Estados; la construccin de caminos erapeligrosa y solo se ejecutaban algunos tramos durante perodos detregua. Antes de la llegada de los incas, los caminos eranexclusivamente locales, es slo con su llegada y poder centralizadorque la red vial se ampli a grandes magnitudes

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    11/261

    Con la llegada del ImperioIncaico, el dominio del espaciopara la construccin de caminosqued enteramente adisposicin de la etniacuzquea; a partir de estemomento las redes viales seincrementaronexponencialmente hasta cubriruna extensin que posiblementealcanz los 60.000 kilmetros.Se considera al gran iniciador deesta obra al inca Pachacutec.

    Esta red de caminos seinterconectaban con localidadestan distantes como Quito,Cuzco y Tucuman.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    12/261

    El objetivo de los caminos incasera el de mantener el controlsobre los territorios anexados, de

    esa manera se podan trasladarms rpidamente losfuncionarios y las tropas, ascomo el transporte de productoscosechados en los territoriosconquistados por los incas

    mitmaqy el desplazamiento delos Chasquis.

    La red vial incaica la componan treselementos bsicos: las calzadas ybordes de los caminos, los puentes y

    los depsitos.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    13/261

    Podemos resaltar los comentarios de los cronistas espaolesdescribieron con elogios el Capac an, algunos exaltaban su

    excelente funcionamiento mientras que otros destacabansu rectitud en algunos tramos y su limpieza, aadiendo quepodan cubrir grandes distancias en corto tiempo y con unesfuerzo mnimo.

    Debemos de sealar que no existi un nico patrn de diseode los caminos incaicos, estos ms bien se adaptaban a latopografa que atravesaban. El trazo dependa en granmedida de factores como la densidad poblacional de las

    zonas que se iban a conectar o la importancia econmica delsitio al que se diriga el camino. Y, si bien es cierto los incaspreferan trazar sus caminos en lnea recta, el terrenoaccidentado los obligaba a delinear sus caminos sorteando losobstculos

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    14/261

    1.4.2 Los caminos romanos.

    Los romanos gozan de ser consideradoscomo los ms grandes constructores decaminos del mundo antiguo,construyendo una red de vas muyeficientes que perduran en laactualidad, dichas vas o red de calzadaslleg a tener ms de 80,000 Km. delongitud. Los caminos fueron

    construidos enlazando las regionesocupadas para ayudar a consolidad susconquistas, lo que convierte a loscaminos romanos como uno de lospilares de la colonizacin romana.

    Si bien el objetivo principal de dichoscaminos era militar y poltico,posteriormente adquirieron unaimportancia econmica aadida, pues alunir distancias regiones facilitaban elcomercio y las comunicaciones.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    15/261

    Hasta finales del siglo IV a.C. lascalzadas romanas eran poco mas quesenderos que conducian a Roma desde

    distintas ciudades. Desde el inicio delprograma tctico de invasin porcriterios militares se fueron mejorandolos diseos de las calzadas, siendo la

    va Apia la primera en ser pavimentadaparcialmente con piedra yparcialmente con lava solidificada.

    La construccin de los primeros

    grandes caminos era llevada a cabopor los censores y curatoresespeciales, quienes concedan loscontratos y supervisaban suejecucin. Cuando los caminos se

    extendieron a las provincias, pasbajo la responsabilidad de losgobernadores. Con frecuencia quienfinanciaba los caminos era elEmperador, que para el era unmedio de anunciar su benevolencia

    y autoridad.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    16/261

    Generalmente las calzadas romanas se construan lnea recta,tomando la ruta mas directa all donde fuera posible. Cuando lasmontaas no lo permitan, los ingenieros de la poca construancomplicados sistemas de circulacin. Una razn por la que lascalzadas romanas eran duraderas es el sistema de drenaje ideado,que generalmente consista en la excavacin de zanjas paralelas alcamino. La tierra procedente de ella era asentada sobre unacimentacin formada por fragmentos de piedra y cermicacementadas con limos.

    Los grandes bloques poligonales de piedra dura o de lavasolidificada (en donde existan), se encajaba cuidadosamente paraformar la capa de terminacin del camino. El termino latino paraesta superficie era pavimentumque hoy en da conocemos comopavimento.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    17/261

    Una seccin tipo de una calzada romanase hallaba integrada por las siguientescapas:

    Un cimiento de piedras planas ostatumen

    Una capa formada por ripios o

    sobrantes de cantera llamada rudus

    Una capa de hormign a base depiedra machacada y cal grasa,llamada nucleus.

    Una capa de terminacin formadapor un enlosado de piedra sellada conun mortero de cal, llamada smmumdorsum.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    18/261

    Se debe resaltar tambin en

    los romanos que son losprimeros que adoptanmedidas normativasencaminadas a la

    construccin, conservacin,reparacin y trnsito por loscaminos y calzadas,estableciendo la proteccininterdictal para el uso,

    mantenimiento del trnsito yno deterioro de los caminospblico.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    19/261

    1.4.3 El trazo en la actualidad.

    Las variables ms importantes a tener en cuenta en laingeniera de carreteras modernas son las pendientes delterreno sobre el que se construye la carretera, la

    capacidad portante tanto del suelo como del pavimentopara soportar la carga esperada, la estimacin correctade la intensidad de uso de la carretera, la naturalezageolgica y geotcnica del suelo sobre el que se va a

    construirse, as como la composicin y espesor de laestructura de la pavimentacin.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    20/261

    El pavimento puede ser rgido oflexible. El primero conformadopor una mezcla de cementoportland, grava y agregado fino(concreto) cuyo espesor puede

    variar de 15 a 45 cm, dependiendodel volumen de trfico que debesoportar, generalmente se usanmallas de acero para evitar laformacin de grietas, fisuras yrotura firme. El segundo unamezcla de grava y arena con

    material bituminoso. Esta mezclaes compacta, pero lo bastanteplstica para absorber grandesgolpes y soportar un elevado

    volumen de trfico pesado.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    21/261

    Actualmente es posible estabilizar elsuelo en lugar de construir cimientosa base de tierras compactadas o dehormign, siempre y cuando aquel

    sea lo suficientemente homogneo.El cemento, la cal y el betn asflticoson los aglomerantes mas empleadosen este tipo de tratamientos. Una vezescarificado el suelo se agrega unagente ligante, y la mezcla es regada

    y compactada, recubrindose de unacapa impermeable una vez hayaendurecido.

    Sobre el cimiento o sobre el sueloestabilizado, se coloca una capa de basenormalmente ptrea, y sobre ella la capa derodadura, pudiendo ser de betn asfltico u

    hormign

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    22/261

    Un gran apoyo a la Ingeniera decarreteras ha sido el desarrollo dela fotogrametra area, que ha

    facilitado enormemente laeleccin del mejor trazo posiblepara una determinada va. Eldiseo de carreteras y laplanificacin de nuevas rutasnecesita de la tecnologa para una

    correcta estimacin del costo decada una de las posibles variantes,teniendo en cuenta aspectostopogrficos y geolgicos ygeotcnicos, as como las

    necesidad econmicas del reaafectada y posibles daos causadosal medio ambiente. Pese a lamodernidad, las carreteras estncondicionadas al movimiento detierras y tipo de suelos.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    23/261

    Las carreteras modernas se construyen en lneas casi rectas a travsde campo abierto en lugar de seguir las viejas rutas establecidas, yse evitan las reas congestionadas o se cruzan utilizando avenidasespeciales, tneles o pasos elevados. La seguridad se haincrementado separando el trfico y controlando los accesos; en lasautopistas y autovas se separan los vehculos que viajan endirecciones opuestas mediante una mediana. Las principalescaractersticas de las autopistas y autovas modernas son laexistencia de seales luminosas adecuadas para la conduccinnocturna de amplias bermas para detenerse fuera del trfico,carriles con distintas velocidades, carriles de subida, carrilesreversibles, zonas de frenado de emergencia, carriles de autobuses,dispositivos y marcas reflectantes en el pavimento y seales decontrol automtico del trfico, entre otras.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    24/261

    1.5 EL PLAN VIAL:

    El plan vial es un documento tcnico que planifica y proyecta el desarrollo

    de vial de una jurisdiccin geogrfica o poltica, cuyo objetivo es proponertrazar pautas y dejar establecidas las acciones a seguir para brindar loscorredores viales que necesita la Ciudad, regin o nacin que permitan undesarrollo acorde con todas las necesidades presentes y futuras de sushabitantes en cuanto a movilizacin de pasajeros y carga, el trnsitopeatonal y la localizacin de servicios pblicos, en concordancia con los

    usos del suelo proyectados.Como objetivos especficos del plan vial puede comprender la definicin yclasificacin de los corredores viales principales para el ordenamiento enla circulacin de vehculos tanto pblicos como particulares, permitiendoel acceso eficiente de personas y vehculos a todos los sectores urbanos yrurales, Reducir la accidentalidad vial, Reducir los costos de operacin

    vehicular y los tiempos de viaje de los pasajeros.

    El financiamiento de los planes viales en nuestro pas son efectuados porlos gobiernos, locales, regionales nacional.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    25/261

    Entre los posibles propsitos de una planificacin vial, setienen la disminucin de los costos de transporte de

    reas ya desarrolladas; aminorar la congestin deltrfico; esparcimiento y turismo; disminucin deaccidentes; servir de apoyo aplanes de desarrollo;incentivar las inversiones privadas en reas no

    desarrolladas actualmente por falta de accesibilidad,pero aptas para ello; cumplir una funcin netamentesocial; entre otros.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    26/261

    1.6 LA RED VIAL NACIONAL:

    Mediante Decreto Supremo N 017-2007-MTC del 27 de mayo del2007, se aprueba el Reglamento de Jerarquizacin Vial para el Per.

    En dicho Reglamento se determina a la Red Vial como un conjuntode carreteras que pertenecen a la misma clasificacin funcional(Nacional, Departamental o Regional y Vecinal o Rural).

    Tambin se determina como Rutaa un Camino definido entre dospuntos determinados, con origen, itinerario y destino debidamenteidentificados; el clasificador de rutas es el documento Oficial del

    Sistema Nacional de Carreteras - SINAC, emitido por el Ministeriode Transportes y Comunicaciones, que contiene las carreterasexistentes y en proyecto, clasificadas como Red Vial Nacional, RedVial Departamental o Regional y Red Vial Vecinal o Rural.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    27/261

    Red Vial Nacional.-Corresponde a las carreterasde inters nacionalconformada por losprincipales ejeslongitudinales ytransversales, que constituyen

    la base del Sistema Nacionalde Carreteras (SINAC). Sirvecomo elemento receptor delas carreteras

    Departamentales oRegionales y de las carreterasVecinales o Rurales.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    28/261

    Longitudinal Sierra

    Longitudinal Costa

    Longitudinal Selva

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    29/261

    Red Vial Departamental oRegional.- Conformada porlas carreteras que constituyen

    la red vial circunscrita almbito de un gobiernoregional. Articulabsicamente a la Red VialNacional con la Red Vial

    Vecinal o Rural.

    Tiene vas complementarias oalimentadoras de la Red VialNacional y sirve comoelemento receptor de loscaminos de la Red Vial

    Vecinal o Rural.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    30/261

    Red Vial Vecinal o Rural.-Conformada por las carreterasque constituyen la red vial

    circunscrita al mbito local, cuyafuncin es articular las capitalesde provincia con capitales dedistrito, stos entre s, concentros poblados o zonas deinfluencia local y con las redes

    viales nacional y departamental oregional.

    Tiene como objetivo principal servir deelemento de unin y comunicacin entrelos principales centros poblados, entre

    los centros de produccin de la zona aque pertenecen, entre s y con el resto delpas, articulndose con la Red VialDepartamental o Regional y/o de la RedVial Nacional.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    31/261

    Para la clasificacin de las rutas se han respetado los siguientes criteriosde jerarquizacin vial:

    Son parte de la Red Vial Nacional, las carreteras que cumplancualesquiera de los siguientes criterios:

    Interconectar al pas longitudinalmente o transversalmente,permitiendo la vinculacin con los pases vecinos.

    Interconectar las capitales de departamento.

    Soportar regularmente el trnsito de larga distancia nacional ointernacional de personas y/o mercancas, facilitando el intercambiocomercial interno o del comercio exterior.

    Articular los puertos y/o aeropuertos de nivel nacional o internacional,as como las vas frreas nacionales.

    Interconectar los principales centros de produccin con los principalescentros de consumo.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    32/261

    Son parte de la Red Vial Departamental o Regional, las carreteras quecumplan cualesquiera de los siguientes criterios:

    Interconectar la capital del departamento con las capitales deprovincias o estas entre s.

    Facilitar principalmente el transporte de personas y el intercambiocomercial a nivel regional o departamental y que tengan influencia en

    el movimiento econmico regional.

    Interconectar capitales de distritos pertenecientes a ms de unaprovincia o permitir la conformacin de circuitos con otras carreterasdepartamentales o nacionales.

    Articular los puertos y/o aeropuertos de nivel regional.

    Son parte de la Red Vial Vecinal o Rural, aquellas otras carreteras noincluidas en la Red Vial Nacional o en la Red Vial Departamental oRegional.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    33/261

    QUE ES SON LOS SISTEMAS Y CLASIFICACIN DECARRETERAS EN EL PER?

    Es el presenta las Clasificaciones de la RedVial, de acuerdo a diferentes factores,

    funcionales, geomtricos, de demanda ygeogrficos, que permiten definir claramentela Categora y Jerarquizacin de una Va en el

    Per, a fin de permitir el uso de caractersticasgeomtricas acordes con la Importancia de lacarretera en Estudio.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    34/261

    2.0 CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS

    Mediante Resolucin Directoral N 143-2001-MTC/15.17del 12 de marzo del 2001, se aprob el Manual de diseogeomtrico de carreteras DG 2001.

    Dentro del referido manual se presenta lasClasificaciones de la Red Vial, de acuerdo a diferentesfactores, funcionales, geomtricos, de demanda ygeogrficos, que permiten definir claramente la

    Categora y Jerarquizacin de una Va en el Per, a fin depermitir el uso de caractersticas geomtricas acordescon la Importancia de la carretera en Estudio.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    35/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    36/261

    2.2 SEGN A SU DEMANDA:

    AUTOPISTAS: Carretera dendice Medio Diario Anual

    (IMDA) mayor de 4000 veh/da,de calzadas separadas, cada unacon dos o ms carriles, concontrol total de los accesos(ingresos y salidas) queproporciona flujo vehicular

    completamente continuo. Se ledenominar con la sigla A.P.

    CARRETERAS DUALES OMULTICARRIL: De IMDA mayor de4000 veh/dia, de calzadas separadas,cada una con dos o ms carriles; concontrol parcial de accesos. Se ledenominar con la sigla MC(Multicarril).

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    37/261

    CARRETERAS DE 1RA.CLASE: Son aquellas con

    un IMDA entre 4000-2001veh/da de una calzada dedos carriles (DC).

    CARRETERAS DE 2DA.CLASE: Son aquellas de unacalzada de dos carriles (DC)que soportan entre 2000-400

    veh/da.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    38/261

    CARRETERAS DE 3RA. CLASE:Son aquellas de una calzada quesoportan menos de 400 veh/da.

    El diseo de caminos del sistemavecinal < 200 veh/da se rigen porlas Normas emitidas por el MTCpara dicho fin y que no formanparte del presente Manual.

    TROCHAS CARROZABLES: Es lacategora ms baja de caminotransitable para vehculos automotores.

    Construido con un mnimo demovimiento de tierras, que permite elpaso de un solo vehculo.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    39/261

    2.3 SEGN CONDICIONES OROGRFICAS:

    CARRETERAS TIPO 1: Permite a los vehculos pesadosmantener aproximadamente la misma velocidad que lade los vehculos ligeros. La inclinacin transversal delterreno, normal al eje de la va, es menor o igual a 10%.

    CARRETERAS TIPO 2: Es la combinacin dealineamiento horizontal y vertical que obliga a los

    vehculos pesados a reducir sus velocidadessignificativamente por debajo de las de los vehculos de

    pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen avelocidades sostenidas en rampa por un intervalo detiempo largo. La inclinacin transversal del terreno,normal al eje de la va, vara entre 10 y 50%.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    40/261

    CARRETERAS TIPO 3: Es lacombinacin de alineamientohorizontal y vertical que obliga alos vehculos pesados a reducir avelocidad sostenida en rampadurante distancias considerableso a intervalos frecuentes. Lainclinacin transversal delterreno, normal al eje de la va,vara entre 50 y 100%.

    CARRETERAS TIPO 4: Es lacombinacin de alineamientohorizontal y vertical que obliga a losvehculos pesados a operar a menoresvelocidades sostenidas en rampa que

    aquellas a las que operan en terrenomontaoso, para distanciassignificativas o a intervalos muyfrecuentes. La inclinacin transversaldel terreno, normal al eje de la va, esmayor de 100%.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    41/261

    2.4 RELACIN ENTRE CLASIFICACIONES:

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    42/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    43/261

    CONTENIDOIntroduccin

    1. Definicin. Caractersticas Clasificacin del Vehculo Pesos de los vehculos

    Tipos de los vehculos2. Reglamento Nacional de Vehculos Pesos y Dimensiones maximas.

    3. Movimientos del vehculo

    Adherencia Rozamiento Resistencia a la Rodadura Resistencia al Movimiento

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    44/261

    IntroduccinExisten factores de diversa naturaleza, que influyen en distintogrado en el diseo de una carretera. No siempre es posibleconsiderarlos explcitamente en una norma en la justa proporcinque les puede corresponder. Por ello, en cada proyecto sernecesario examinar la especial relevancia que pueda adquirir, a finde aplicar correctamente los criterios que aqu se presentan.

    Entre stos factores se destacan los siguientes:

    El tipo y la calidad de servicio que la carretera debe brindar alusuario y a la comunidad, debe definirse en forma clara y

    objetiva.

    La seguridad para el usuario y para aquellos que de alguna formase relacionen con la carretera. Constituye un factor fundamentalque no debe ser transado por consideraciones de otro orden.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    45/261

    La inversin inicial en una carretera es slo uno de losfactores de costo y debe ser siempre ponderado

    conjuntamente con los costos de conservacin yoperacin a lo largo de la vida de la obra.

    La oportuna consideracin del impacto de un proyectosobre el medio ambiente permite evitar o minimizardaos que en otras circunstancias se vuelvenirreparables. De otro lado la compatibilizacin de losaspectos tcnicos con los aspectos estticos estnormalmente asociado a una ms alta calidad final delproyecto.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    46/261

    Definicin de Vehculo

    Se considera vehculo para el transportepor carretera, todo artefacto o aparato

    destinado al transporte de personas ocarga, utilizado para circular por las vaspblicas o privadas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    47/261

    Caractersticas del Vehculo

    Las caractersticas de los vehculos de diseo condicionan losdistintos aspectos del dimensionamiento geomtrico yestructural de una carretera. As, por ejemplo:

    El ancho del vehculo adoptado incide en el ancho del carrilde las bermas y de los ramales.

    La distancia entre los ejes influyen en el ancho y los radiosmnimos internos y externos de los carriles en los ramales.

    La relacin de peso bruto total/potencia guarda relacincon el valor de pendiente admisible e incide en ladeterminacin de la necesidad de una va adicional parasubida y, para los efectos de la capacidad, en la equivalenciaen vehculos ligeros.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    48/261

    Clasificaciones del vehculo.

    La clasificacin de los vehculos en el Per se encuentrareglamentada por el Reglamento Nacional de Vehculos,aprobado mediante Decreto Supremo N 058-2003-MTC, el mismo que tiene por objeto el establecer losrequisitos y caractersticas tcnicas orientadas a la

    proteccin y la seguridad de las personas, los usuariosdel transporte y del trnsito terrestre, as como a laproteccin del medio ambiente y el resguardo de lainfraestructura vial.

    La clasificacin se efecta por Categoras (L, M, N y O) yse sub clasifican para el caso de los vehculos construidospara el transporte de pasajeros por clases.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    49/261

    Las Categoras son las siguientes:

    Categora L:Vehculos automotores con menos de cuatro ruedas.

    L1 : Vehculos de dos ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad mxima de50 km/h.

    L2 : Vehculos de tres ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad mxima de50 km/h.

    L3 : Vehculos de dos ruedas, de mas de 50 cm3 velocidad mayor a 50km/h.

    L4 : Vehculos de tres ruedas asimtricas al eje longitudinal del

    vehculo, de ms de 50 cm3 una velocidad mayor de 50 km/h. L5 : Vehculos de tres ruedas simtricas al eje longitudinal del vehculo,

    de mas de 50 cm3 velocidad mayor a 50 km/h y cuyo peso brutovehicular no exceda de una tonelada.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    50/261

    Categora M:Vehculos automotores de cuatro ruedas oms diseados y construidos para el transporte depasajeros.

    M1 : Vehculos de ocho asientos o menos, sin contar elasiento del conductor.

    M2 : Vehculos de mas de ocho asientos, sin contar elasiento del conductor y peso bruto vehicular de 5toneladas o menos.

    M3 : Vehculos de mas de ocho asientos, sin contar elasiento del conductor y peso bruto vehicular de ms de5 toneladas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    51/261

    Los vehculos de las categoras M2 y M3, a su vez de acuerdo ala disposicin de los pasajeros se clasifican en:

    Clase I : Vehculos construidos con reas para pasajerosde pie permitiendo el desplazamiento frecuente de stos

    Clase II : Vehculos construidos principalmente para eltransporte de Pasajeros sentados y, tambin diseados parapermitir el transporte de pasajeros de pie en el pasadizo y/oen un rea que no excede el espacio provisto para dos

    asientos dobles.

    Clase III : Vehculos construidos exclusivamente para eltransporte de pasajeros sentados.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    52/261

    Categora N:Vehculos automotores de cuatro ruedas oms diseados y construidos para el transporte de

    mercanca.

    N1 : Vehculos de peso bruto vehicular de 3,5toneladas o menos.

    N2 : Vehculos de peso bruto vehicular mayor a 3,5toneladas hasta 12 toneladas.

    N3 : Vehculos de peso bruto vehicular mayor a 12toneladas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    53/261

    Categora O: Remolques (incluidos semiremolques).

    O1 : Remolques de peso bruto vehicular de 0,75toneladas o menos.

    O2 : Remolques de peso bruto vehicular de ms 0,75

    toneladas hasta 3,5 toneladas.

    O3 : Remolques de peso bruto vehicular de ms de 3,5toneladas hasta 10 toneladas.

    O4 : Remolques de peso bruto vehicular de ms de 10toneladas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    54/261

    Peso de los vehculos.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    55/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    56/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    57/261

    Tipos de Vehculos

    Los vehculos son cualquier componente del trnsito cuyasruedas no estn confinadas dentro de rieles. Su clasificacinpara el diseo de carreteras es de:

    Vehculos comerciales o pesados; conformados poromnibuses y camiones; considerando que los camiones son

    vehculo autopropulsado con llantas simples y duales, condos o ms ejes, diseado para el transporte de carga,incluye camiones, tractores, remolques y semi remolques.

    Vehculos ligeros; conformado por vehculosautopropulsado diseado para el transporte de personas,limitando a no ms de 9 pasajeros sentados incluye taxis,camionetas y automviles privados.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    58/261

    Dimensiones Vehculos Ligeros: La longitud y el anchode los vehculos ligeros no controlan el diseo, salvo que setrate de una va en que no circulan camiones, situacin

    poco probable en el diseo de carreteras rurales. A modo dereferencia se citan las dimensiones representativas devehculos de origen norteamericano, en general mayoresque las del resto de los fabricantes de automviles:

    Ancho: 2,10 m.

    Largo : 5,80 m.

    Para el clculo de distancias de visibilidad de parada y deadelantamiento, se requiere definir diversas alturas,asociadas a los vehculos ligeros, que cubran las situacionesms favorables en cuanto a visibilidad.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    59/261

    h : Altura faros delanteros: 0,60 m.

    h1 : Altura ojos del conductor: 1,07 m.

    h2 : Altura obstculo fijo en la carretera: 0,15 m.

    h3 : Corresponde a altura de ojos de un conductor decamin o bus, necesaria para verificacin de visibilidad encurvas verticales cncavas bajo estructuras (2,50 m).

    h4 : Altura luces traseras de un automvil o menor alturaperceptible de carrocera: 0,45 m.

    h5 : Altura del techo de un automvil : 1,30 m.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    60/261

    Dimensiones Vehculos Pesados: Las dimensiones

    Mximas de los Vehculos a emplear en el diseogeomtrico sern las establecidas en el ReglamentoNacional de Vehculo, aprobado mediante DecretoSupremo N 058-2003-MTC

    En la siguiente Tabla se resumen los datos bsicos delos vehculos de diseo.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    61/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    62/261

    El Reglamento Nacional de Vehculos.Pesos y dimensiones mximas

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    63/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    64/261

    Peso mximo por eje o conjunto de ejes permitido a los

    vehculos

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    65/261

    Movimiento del vehculo.Adherencia.

    La adherencia es la resistencia que se ofrece a undeslizamiento que depende de las superficies en contacto. Laadherencia es la responsable de que el conductor tenga eldominio sobre el coche. La adherencia es una de las

    principales preocupaciones de los fabricantes de autos y deneumticos, sea por aumentarla y mejorarla.

    La adherencia de los neumticos es la friccin entre dossuperficies, la de la goma del neumtico y la del suelo. Esta no

    es un valor estable, depende de la temperatura, de la presiny, lo que es ms, de lo resbaladizo que sea el suelo. Algocurioso es que el mximo nivel de adherencia se alcanzacuando el neumtico se desliza un poco.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    66/261

    Rozamiento.El rozamiento es la resistencia que se opone al movimiento de los cuerpos

    y que siempre se halla presente durante el mismo. El rozamiento puede

    ser interno o externo. En nuestro caso, el rozamiento interno se presentadurante cualquier deformacin de un cuerpo slido (elasticidad). Elrozamiento externo se produce cuando existen dos cuerpos slidos encontacto, tanto en reposo como con movimiento relativo.

    En un automvil existen rozamientos de diversos tipos. Algunos

    dificultan su movimiento y se trata de reducirlos, mientras que otros sonesenciales para el funcionamiento del vehculo y se trata de aumentarlos.Entre los rozamientos indeseados pueden considerarse la resistencia quepresenta el aire al avance del vehculo y que se trata de reducir medianteformas aerodinmicas de las carroceras y el rozamiento correspondientea los rganos mviles del motor y de la transmisin.

    Un tipo especial de rozamiento es el que presentan los neumticos, queson slidos, deformables, y cuyos materiales presentan unos rozamientosinternos considerables.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    67/261

    Respecto a los rozamientos que pueden considerarse tiles oindispensables para el funcionamiento de un automvil essuficiente considerar que en el embrague, el rozamiento se

    aprovecha para transmitir la potencia del motor al cambio;que en los frenos, es el que permite que stos cumplan sufuncin; en los amortiguadores, el rozamiento permite frenarlas oscilaciones del vehculo.

    Asimismo, el contacto entre el neumtico y el suelo, elrozamiento es esencial para el movimiento del automvil, yaque se debe exclusivamente a la presencia de rozamiento laposibilidad de que el vehculo avance gracias a la potenciatransmitida a las ruedas. Por razones de escasez derozamiento, un vehculo no puede avanzar cuando se halla

    sobre superficies particulares, como nieve o arena, por locual, en tales condiciones, es preciso aumentarartificialmente el rozamiento entre las ruedas y el suelomediante el empleo de cadenas o clavos.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    68/261

    Resistencia a la rodadura.La resistencia a la rodadura se produce por el desplazamiento

    del vehculo. Se opone a la fuerza de empuje y su valordepende de la masa del vehculo, de la geometra dedireccin, del tipo, perfil y presin de inflado de losneumticos, de la velocidad de marcha, estado de la carretera

    y de la superficie de la misma.

    Se calcula multiplicando el peso que recae sobre cada ruedapor el coeficiente de resistencia a la rodadura que es un valorque depende del material y de los factores ambientales.

    La resistencia ser mayor cuanto mayor sea el trabajo deflexin de los neumticos, el rozamiento del aire en la rueda yla friccin en el rodamiento de rueda.

    i i l i i

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    69/261

    Resistencia al movimiento

    Una de las resistencias al movimiento es que presenta el aire. El airese opone a que el vehculo pase a travs suyo en funcin de su formaexterior. La fuerza de la resistencia del aire depende del tamao yforma del vehculo, de la velocidad de marcha, de la densidad delaire y de la direccin y fuerza del viento. El coeficiente deresistencia aerodinmica Cxse determina en los ensayos realizadosa escala en los tunes de viento.

    Siendo:

    : coeficiente de resistencia aerodinmicaA: superficie frontal del vehculo

    : densidad del aire.V: velocidad del vehculo

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    70/261

    Al aumentar la velocidad de marcha aumenta la resistenciaaerodinmica a la segunda potencia. Por ello, la relacin velocidad consumo no es lineal sino que dicho consumo se dispara a altas

    velocidades.

    En el diseo y construccin tiene especial importancia elcoeficiente aerodinmico, que permitir un menor esfuerzo delmotor y mejorara la estabilidad. Por tanto, a menor coeficiente,menor resistencia al avance y menor esfuerzo demandado al motor,mayor estabilidad y mayor ahorro de carburante.

    El coeficiente aerodinmico indica lo aerodinmica que es la formade la carrocera. Mediante del coeficiente y la superficie de la partedelantera del vehculo es posible calcular la cantidad de energanecesaria para vencer la resistencia del aire en el sentido de avancea cualquier velocidad.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    71/261

    Los factores que modifican este coeficiente son:

    La forma exterior de la estructura tanto en la partedelantera y trasera, como en la superior e inferior.

    La pendiente del parabrisas.

    Tamao y forma de los retrovisores exteriores.

    La existencia de alerones, deflectores, etc. Que, siexisten, conforman la forma exterior del vehculo.

    L f l i j b l h l t t

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    72/261

    La fuerza que el aire ejerce sobre el vehculo acta en tresdirecciones:

    Resistencia al avance, en sentido longitudinal alvehculo.

    Resistencia de sustentacin, en sentido vertical.

    Resistencia de deriva, en sentido transversal y puedevariar la trayectoria que marca el conductor

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    73/261

    Otra resistencia al movimiento es la que se

    presenta en las pendientes. La resistencia de unapendiente depende del perfil de la calzada y de la

    masa del vehculo. El vehculo precisa disponer

    de una mayor fuerza de propulsin para vencer laresistencia ofrecida por la pendiente.

    La fuerza de resistencia de pendiente se calcula:

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    74/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    75/261

    CONTENIDO2.0 LA VISIBILIDAD2.1 Visibilidad de Parada

    2.2 Visibilidad de Paso.

    2.3 Banquetas de Visibilidad

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    76/261

    2.1 VISIBILIDAD DE PARADA

    Distancia de Visibilidad de Parada, es la mnimarequerida para que se detenga un vehculo que viaja a lavelocidad de diseo, antes de que alcance un objetivoinmvil que se encuentra en su trayectoria.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    77/261

    Donde:

    Dp : Distancia de Parada (m)

    V : Velocidad de Diseo de la Carretera (KPH)

    tp : Tiempo de Percepcin + Reaccin (segs)

    f : Coeficiente de friccin, Pav. Hmedo

    i : Pendiente Longitudinal (en tanto por uno)+ i = Subidas respecto sentido circulacin.

    - i = Bajadas respecto sentido circulacin.

    Analizando la formula podemos sealar que el primer

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    78/261

    Analizando la formula podemos sealar que el primertrmino de la expresin representa la distancia recorridadurante el tiempo de percepcin ms reaccin (dtp) y elsegundo la distancia recorrida durante el frenado hasta ladetencin junto al obstculo (df).

    En la Figura 402.05, se indica la variacin de la distancia devisibilidad de parada con la velocidad de diseo y lapendiente.

    Donde tp corresponde aproximadamente a 2 seg y f varaentre 0,30 - 0,40, segn aumente la velocidad.

    La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada.Esta influencia tiene importancia prctica para valores de lapendiente de ms o menos 6% y para velocidades directricesmayores de 80 Km/hora.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    79/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    80/261

    2.2 VISIBILIDAD DE PASOEs la mnima que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor del

    vehculo a sobrepasar a otro que se supone viaja a una velocidad 15 Kph.menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteracin en la velocidadde un tercer vehculo que viaja en sentido contrario a la velocidaddirectriz, y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra desobrepaso.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    81/261

    La distancia de visibilidad de paso vara con la velocidaddirectriz segn el diagrama de la Figura 402.06 de las

    normas de diseo geomtrico DG2001.

    Para ordenar la circulacin en relacin con la maniobrade adelantamiento, se pueden definir:

    Una zona de preaviso, dentro de la que no se debeiniciar un adelantamiento, pero si se puede completaruno iniciado con anterioridad.

    Una zona de prohibicin propiamente dicha, dentro delo que no se puede invadir el carril contrario.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    82/261

    En carreteras de calzada nica de doble sentido decirculacin, debido a su repercusin en el nivel de

    servicio y, sobretodo, en la seguridad de la circulacin, sedebe tratar de disponer de la mxima longitud posiblecon posibilidad de adelantamiento de vehculos mslentos, siempre que la intensidad de la circulacin en el

    sentido opuesto lo permita.

    Tanto los tramos en los que se pueda adelantar comoaquellos en los que no se pueda debern ser claramente

    identificables por el usuario.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    83/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    84/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    85/261

    Ejemplos:

    DATOS DE DISEO (Ejemplo 1) Pendiente mxima : -10%Velocidad de diseo : 30 Km/h.

    La determinacin de la visibilidad de parada (Dp), puedecalcularse con la ayuda del baco 402-05 de las normasde diseo geomtrico de carreteras DG2001

    Usando el grfico determinamos un valor aproximado deDp = 33.00 m.

    Ahora usando la formula tenemos los siguientes datos:

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    86/261

    Ahora usando la formula, tenemos los siguientes datos:

    V : Velocidad de Diseo de la Carretera (KPH) = 30 Km/hTp : Tiempo de Percepcin + Reaccin (segs) = 2 seg.f : Coeficiente de friccin, Pav. Hmedo = 0.35

    i : Pendiente Longitudinal (en tanto por uno) = -10%

    Dp = (30*2/3.6) + (30^2/254*(0.35-10)) = 16.667 + 14.173

    Dp = 30.84 m

    tenemos:Dp = 30.84 m. (Frmula) ~ Dp = 33.00 m. (baco)

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    87/261

    Ahora, para determinar la distancia de paso (Da), loharemos utilizando el baco de la figura 402.06 delManual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG 2001:

    Da = 110 m.

    ( l )

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    88/261

    DATOS DE DISEO (Ejemplo 2)

    Pendiente mxima : -5%Velocidad de diseo : 100 Km/h.

    La determinacin de la visibilidad de parada (Dp), puedecalcularse con la ayuda del baco 402-05 de las normasde diseo geomtrico de carreteras DG2001

    Usando el grfico determinamos un valor aproximado deDp = 193.50 m.

    Ahora usando la formula, tenemos los siguientes datos:

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    89/261

    , g

    V : Velocidad de Diseo de la Carretera (KPH) = 100 Km/htp: Tiempo de Percepcin + Reaccin (segs) = 2 seg.f : Coeficiente de friccin, Pav. Hmedo = 0.35i : Pendiente Longitudinal (en tanto por uno) = -5%

    Dp = (100*2/3.6) + (100^2/254*(0.35-5)) = 55.536 + 131.234

    Dp = 186.79 m

    tenemos:Dp = 186.79 m. (Frmula) ~ Dp = 193.50 m. (baco)

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    90/261

    Ahora, para determinar la distancia de paso (Da), loharemos utilizando el baco de la figura 402.06 delManual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG 2001:

    Da = 530 m.

    2 3 B t d Vi ibilid d

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    91/261

    2.3 Banquetas de VisibilidadEn las curvas horizontales debern asegurarse la visibilidad ala distancia mnima de parada, de acuerdo a lo indicado en laSeccin correspondiente a la Velocidad de diseo y en locorrespondiente a visibilidad.

    El control de este requisito y la determinacin de la eventualbanqueta de visibilidad se definir, luego de verificar si unacurva provee o no la distancia de visibilidad requerida.

    Con ese fin se utilizar la Figura 402.07 de las normas dediseo geomtrico de carreteras (DG2001), si la verificacinindica que no se tiene la visibilidad requerida y no es posibleo econmico aumentar el radio de la curva. Se recurrir alprocedimiento de la Figura 402.08 de las mencionadasnormas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    92/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    93/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    94/261

    CONTENIDO

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    95/261

    CONTENIDO3.1 ELEMENTOS3.2 DERECHO DE VIA O FAJA DE DOMINIO

    3.2.1 ANCHO DE LA FAJA DE DOMINIO3.2.1.a Ancho Normal3.2.1.b Ancho Mnimo3.2.1.c Previsin para Transito de Ganado

    3.3.2. ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA3.3 SECCION TRANSVERSAL3.3.1 NUMERO DE CARRILES DE LA SECCION TIPO3.3.2 CALZADA

    3.3.2.a Ancho de Tramos en Tangente

    3.3.2.b Ancho de Tramos en Curva3.3.3 BERMAS

    3.3.3.a Ancho de las Bermas3.3.3.b Inclinacin de las Bermas

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    96/261

    3.3.4 BOMBEOS

    3.3.5 PERALTES

    3.3.5.a Valores del Peralte3.3.5.b Transicin del Bombeo al Peralte

    3.3.5.c Peraltes Mnimos

    3.3.6 SEPARADORES

    3.3.7 TALUDES

    3.3.7.a Taludes en Corte

    3.3.7.b Taludes de Terraplenes

    3.3.8 CUNETAS

    La seccin transversal de una carretera en un punto de sta es un

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    97/261

    La seccin transversal de una carretera en un punto de sta, es uncorte vertical normal al alineamiento horizontal, el cual permitedefinir la disposicin y dimensiones de los elementos que forman

    la carretera en el punto correspondiente a cada seccin y surelacin con el terreno natural.

    La seccin transversal influye fundamentalmente en la capacidadde la va, en su costo de expropiacin, construccin, conservacin,

    y tambin en la seguridad de la circulacin. Un proyecto realistadeber en general adaptarse a las condiciones existentes o previstasa corto plazo, pero estudiar la viabilidad de las ampliacionesnecesarias en el futuro.

    El elemento ms importante de la seccin transversal es la zonadestinada al paso de los vehculos o calzada. Sus dimensionesdebern ser tales que permitan mantener un nivel de servicioadecuado, para la intensidad de trfico previsible.

    Pero no por ello deben descuidarse otras partes de la corona

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    98/261

    Pero no por ello deben descuidarse otras partes de la coronano destinadas a la circulacin normal, como las bermas,zonas que permiten a los vehculos apartarse

    momentneamente de la calzada en caso de avera oemergencia, o las aceras destinadas a los peatones.

    Para agrupar los tipos de carreteras se acude a normalizar las

    secciones transversales, teniendo en cuenta la importancia dela va, el tipo de trnsito, las condiciones del terreno, losmateriales por emplear en las diferentes capas de laestructura de pavimento u otros, de tal manera que la seccin

    tpica adoptada influye en la capacidad de la carretera, en loscostos de adquisicin de zonas, en la construccin,mejoramiento, rehabilitacin, mantenimiento y en laseguridad de la circulacin.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    99/261

    3.1 ELEMENTOS

    Los elementos que integran y definen la seccintransversal son: ancho de zona o derecho de va, calzada superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas,

    taludes y elementos complementarios, tal como seilustra en las siguientes figuras donde se muestra unaseccin en media ladera para una va multicarril conseparador central en tangente y una de dos carriles en

    curva.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    100/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    101/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    102/261

    3.2 DERECHO DE VA O FAJA DE DOMINIO

    Es la faja de terreno destinada a la construccin,mantenimiento, futuras ampliaciones de la Va si lademanda de trnsito as lo exige, servicios de seguridad,servicios auxiliares y desarrollo paisajstico.

    En las carreteras ejerce dominio sobre el derecho de Va,el MTC a travs de la Direccin General de Caminosquien normar, regular y autorizar el uso debido delmismo.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    103/261

    3.2.1 ANCHO DE LA FAJA DE DOMINIO

    Constituyen Elementos del Derecho de Va las zonasafectadas para su operacin y explotacin tales como:

    - Zonas de Descanso y/o Estacionamiento- Zonas de Auxilio y Emergencia

    - Paraderos de Emergencia

    - Paraderos de Camiones o Autobuses- Instalaciones Pblicas

    - reas Paisajistas, etc.

    Deber adquirirse suficiente derecho de va con objetivo

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    104/261

    Deber adquirirse suficiente derecho de va con objetivode evitar gastos posteriores al comprar propiedades

    urbanizadas o la eliminacin de otras en el derecho deva de la carretera.

    Una seccin amplia del derecho de va proporciona una

    carretera ms segura, permite tener taludes de acabadosuave y, en general, costos ms bajos en elmantenimiento y en la remocin de la nieve.

    En la siguiente Tabla se dan rangos por clase de va, porel ancho de faja de dominio deseable.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    105/261

    Ancho de Faja de Dominio Deseable

    CLASIFICACINANCHO DE FAJA DE

    DOMINIO(m)

    Carretera Nacional de dos

    calzadas7050

    Carretera Nacional de unacalzada

    7030

    Carretera Departamental 4030

    Carretera Vecinal 25 - 20

    3.2.1.a Ancho Normal

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    106/261

    La faja de dominio o derecho de Va, dentro de la que se encuentra lacarretera y sus obras complementarias, se extender ms all del borde de los

    cortes, del pie de los terraplenes, o del borde ms alejado de las obras dedrenaje que eventualmente se construyen, ello segn la siguiente tabla.

    (*) Excepto obras de contencin de tierras.

    (**) Si existe camino lateral y esta obra discurre por el exterior de l (caso de las reposiciones de servicios)estos anchos pueden ser nulos.

    Adems se presenta normas generales, para los bordes

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    107/261

    p g , plibres entre el cuerpo principal de la obra y elementosexternos en la siguiente tabla. En muchos casos estos

    lmites no podrn aplicarse cabalmente, para estos casoslos lmites sern los que resulten de la situacin legal quese genere y las negociaciones especficas a fin de evitarexpropiaciones excesivas.

    3.2.1.b Ancho Mnimo

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    108/261

    Por Resolucin Ministerial el MTC, especificar el ancho delderecho de Va para cada carretera.

    Cuando el ancho de la faja de dominio comprometeinmuebles de propiedad de particulares, compete al MTCrealizar las acciones necesarias para resolver la situacin legalque se genere.

    Para ejecutar cualquier tipo de obras y/o instalaciones fijas oprovisionales, cambiar el uso a destino de las mismas, plantaro talar rboles, en el derecho de Va, se requerir la previaautorizacin de la Direccin General de Caminos del MTC,sin perjuicio de otras competencias concurrentes.

    Sern los recomendados en la siguiente tabla

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    109/261

    Sern los recomendados en la siguiente tabla

    TIPO DE CARRETERA

    MINIMO DESEABLE

    (m)

    MINIMO

    ABSOLUTO(m)

    Autopista 50 30

    Multicarril o Duales 30 24

    Dos carriles (1ray 2daClase) 24 20

    Dos carriles (3ra

    Clase) 20 15

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    110/261

    3.2.1.C Previsin para trnsito de ganado

    En las zonas de frecuente trnsito de ganado, donde noes posible desviarlo por caminos de herradura, deberampliarse la faja de dominio en un ancho suficiente para

    alojar ese trnsito en caminos cercados.

    3.2.2 ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    111/261

    Ante la necesidad sea por seguridad, visibilidad o futuraampliacin, se restringe la capacidad de construir

    edificaciones permanentes o de grandes dimensiones (alturafundamentalmente). Esta restriccin toda vez que se trata deuna limitacin en el derecho de propiedad, implica unacompensacin pecuniaria o de otra ndole entre el Estado y elpropietario a fin de no coartar los derechos de propiedad que

    la Constitucin preserva y el Estado respeta.A cada lado del Derecho de Va habr una faja de PropiedadRestringida. La restriccin se refiere a la prohibicin deejecutar construcciones permanentes que afecten la

    seguridad o visibilidad, y que dificulten ensanches futuros. Elancho de esa zona se muestra en la siguiente tabla. Estarestriccin deber ser compensada mediante negociacionesespecficas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    112/261

    3.3 SECCIN TRANSVERSAL

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    113/261

    3.3.1 NMERO DE CARRILES DE LA SECCIN TIPOEl nmero de carriles es fundamental para determinar elnivel de servicio que puede conseguirse, y por ende tieneun efecto marcado en la seguridad y en la capacidad detrfico de una carretera.

    El nmero de carriles de cada calzada se fijar deacuerdo con las previsiones de la intensidad ycomposicin del trfico previsible en la hora de diseodel ao horizonte, as como del nivel de servicio

    deseado, y en su caso, de los estudios econmicospertinentes. De dichos estudios se deducirn lasprevisiones de ampliacin.

    En cualquier caso se tendrn en cuenta las siguientesid i

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    114/261

    consideraciones:

    En carreteras de calzadas separadas:

    No se proyectarn ms de cuatro carriles por calzada ni menos dedos en la seccin tipo. No se computarn, a estos efectos, loscarriles de cambio de velocidad o de trenzado y los incluidos enconfluencias de autovas o autopistas urbanas.

    En carreteras de calzada nica:

    Se proyectarn dos carriles por calzada, uno para cada sentido decirculacin.

    En ningn caso se proyectarn calzadas con dos carriles porsentido. No se computarn, a estos efectos, los carrilesadicionales ni los carriles de cambio de velocidad.

    3.3.2 CALZADA

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    115/261

    La calzada es la zona de la seccin transversal destinada a la

    circulacin segura y cmoda de los vehculos. Para ello esnecesario que su superficie est pavimentada de forma tal quesea posible utilizarla prcticamente en todo tiempo, salvoquizs en situaciones meteorolgicas extraordinarias.

    El tipo de pavimento que se emplee depender de diversosfactores, entre ellos de la intensidad y composicin del trficoprevisible pero, en general, no estar relacionado con lasdimensiones y caractersticas geomtricas de la calzada.

    La calzada se divide en carriles, cada uno con anchosuficiente para la circulacin de una fila de vehculos.

    3.3.2.a Ancho de Tramos en Tangente

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    116/261

    g

    El ancho de los carriles depende de las dimensiones de los mayoresvehculos que utilizan la va, y de otras consideraciones:

    Cuanto mayor sea la velocidad, mayor es la oscilacin de la posicintransversal del vehculo dentro del carril, y por tanto el ancho de stedebe ser mayor.

    Cuando el radio de curvatura es reducido, como en las vas de giro delas intersecciones y en la mayora de los ramales de enlaces, y aun enalgunas carreteras, es necesario un ancho mayor que el normal entangente.

    El ancho de los carriles tiene, adems, repercusiones sobre el nivel de

    servicio.

    El mnimo ancho de carril, teniendo en cuenta la presencia decamiones es de 3,00 m. con un estndar fuera de poblado de 3,50 3,60m.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    117/261

    En la siguiente tabla, se indica los valores apropiados delancho del pavimento para cada velocidad directriz con

    relacin a la importancia de la carretera.

    El ancho de la calzada en tangente se determinar con

    base en el nivel de servicio deseado al finalizar el perodode diseo o en un determinado ao de la vida de lacarretera. En consecuencia, el ancho y nmero decarriles se determinarn mediante un anlisis de

    capacidad y niveles de servicio. Los anchos de carril quese usen, sern: 3,00 m; 3,30 m; 3,50 m; 3,60 m y 3,65 m.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    118/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    119/261

    3.3.2.b Ancho de Tramos en Curva

    Las secciones indicadas en la tabla anteriormentemostradaestarn provistas de sobreanchos en los tramosen curva, de acuerdo a lo normado en lo referente a

    curvas de transicin.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    120/261

    3.3.3.a Ancho de las BermasEn la siguiente tabla se indican los valores apropiados del ancho de las

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    121/261

    En la siguiente tabla, se indican los valores apropiados del ancho de lasbermas. El dimensionamiento entre los valores indicados, para cada

    velocidad directriz se har teniendo en cuenta los volmenes de trfico yel costo de construccin.

    3.3.3.b Inclinacin de las Bermas

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    122/261

    En las vas con pavimento superior la inclinacin de las bermas seregir segn la siguiente graficapara las vas a nivel de afirmado, en

    los tramos en tangente las bermas seguirn la inclinacin delpavimento. En los tramos en curva se ejecutar el peralte, segn loindicado en las normas de diseo geomtrico.

    En zonas con un nivel de precipitacin promedio mensual de 50mm, en los cuatro meses del ao ms lluviosos, o para todacarretera construida a una altitud igual o mayor a 3 500 m.s.n.m.; lacapa de superficie de rodadura de la calzada se prolongar,pavimentando todo el ancho de la berma o por lo menos un anchode 1,50 m, a fin de proteger la estructura del pavimento.

    En el caso de que la berma se pavimente, ser necesario aadirlateralmente a la misma para su adecuado confinamiento, unabanda de mnimo 0,5 metros de ancho sin pavimentar. A estabanda se le denomina sobreancho de compactacin (s.a.c.) y puedepermitir la localizacin de sealizacin y defensas.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    123/261

    3.3.4 BOMBEOS

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    124/261

    El drenaje de un pavimento depende tanto de la pendientetransversal o bombeo, como de su pendiente longitudinal. Enrasantes a nivel o casi a nivel, tales como los que se encuentran entrazos en las planicies de la costa, as como en las curvas verticalescncavas, el agua que cae sobre el pavimento se esparce en ngulorecto con respecto al eje central del camino, hacia los taludes ycunetas. Cuando exista una gradiente longitudinal, el agua fluirdiagonalmente hacia el lado exterior del pavimento, siguiendo lagradiente negativa. Si la pendiente fuera pronunciada y no tuvierabombeo, el agua permanecer sobre el pavimento una distanciaconsiderable antes de salir hacia las bermas.

    En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el

    contraperalte las calzadas debern tener, con el propsito deevacuar las aguas superficiales, una inclinacin transversal mnimao bombeo, que depende del tipo de superficie de rodadura y de losniveles de precipitacin de la zona.

    La siguiente tablaespecifica estos valores indicando en algunos casos und d l l l i d b fi d l i

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    125/261

    rango dentro del cual el proyectista deber moverse, afinando su eleccinsegn los matices de la rugosidad de las superficies y de los climas

    imperantes.

    (*) En climas definidamente desrticos se pueden rebajar los bombeos hasta un valor lmite de 2%.

    El bombeo se puede dar de varias maneras, dependiendo del tipo de

    plataforma y de las conveniencias especficas del proyecto en una zonadada. Estas formas se indican en siguiente figura

    Tipo de Superficie

    Bombeo (%)

    Precipitacin: < 500mm/ao

    Precipitacin: > 500mm/ao

    Pavimento Superior 2,0 2,5

    Tratamiento Superficial 2,5 (*) 2,5 3,0

    Afirmado 3,0 3,5(*) 3,0 4,0

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    126/261

    3.3.5 PERALTE3.3.5.a Valores del Peralte

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    127/261

    El valor del peralte, bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento,est dado por la Expresin

    Donde:p : Peralte mximo asociado a V

    V : Velocidad directriz o de diseo (Kph)R : Radio mnimo absoluto (m)f : Coeficiente de friccin lateral mximo asociado a V

    Normalmente resultan justificados radios superiores al mnimo, con

    peraltes inferiores al mximo, que resultan ms cmodos tanto para losvehculos lentos (disminuyendo la incidencia de f negativos) como paravehculos rpidos (que necesitan menores f). Si se eligen radios mayoresque el mnimo, habr que elegir el peralte en forma tal que la circulacinsea cmoda tanto para los vehculos lentos como para los rpidos.

    Con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvashorizontales deben ser peraltadas; salvo en los lmites fijados en la siguiente tabla.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    128/261

    Los valores mximos del peralte, son controlados por algunos factores como:

    Condiciones climticas, orografa, zona (rural urbana) y frecuencia de vehculospesados de bajo movimiento, en trminos generales se utilizarn como valoresmximos los siguientes:

    (*) El tipo corresponde a la clasificacin vial segn condiciones orogrficas

    Peralte Mximo (p)

    Absoluto Normal

    Cruce de reas urbanas 6.0% 4.0%

    Zona Rural (Tipo 1,2 3)* 8.0% 6.0%

    Zona Rural (Tipo 3 4)* 12.0% 8.0%

    Zona Rural con peligro de hielo 8.0% 6.0%

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    129/261

    3.3.5.b Transicin del bombeo al peralte.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    130/261

    En el alineamiento horizontal, al pasar de una seccin en tangente a otraen curva, se requiere cambiar la pendiente de la corona, desde el bombeo

    hasta el peralte correspondiente a la curva; este cambio se hacegradualmente a lo largo de la longitud de la espiral de transicin.

    Osea, la transicin del bombeo al peralte se ejecutar a lo largo de lalongitud de la Curva de Transicin.

    Cuando no exista Curva de Transicin, se seguir lo indicado en lasiguiente tabla.

    Para pasar del bombeo al peralte se girar la seccin sobre el eje de lacorona en carreteras de una calzada y en autopistas y carreteras duales sedefinir claramente en el proyecto la ubicacin del eje de giro.

    Proporcin del Peralte a desarrollar en Tangente

    p < 4.5% 4.5% < p < 7% 7% < p

    0.5p 0.7p 0.8p

    3.3.5.c Peraltes Mnimos

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    131/261

    Las curvas con radios mayores que los indicados en la siguiente tablaparacada velocidad directriz, mantendr el peralte de 2%.

    Velocidad Directriz(Km/hr)

    Peralte 2% para curvas con radiomayor de m.

    30 330

    40 450

    50 650

    60 850

    70 1150

    80 1400

    90 1700

    100 2000

    110 2400

    120 3000

    Valores de radio por encima de los cuales no es indispensable peralte

    V(Km/h)

    30 40 50 60 70 80 90 100

    R (m) 1000 1400 1800 2300 2800 3400 4100 5000

    3.3.6 SEPARADORES

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    132/261

    El separador central en autopista tendr, siempre que sea posible, unancho mnimo de catorce metros (14 m). Cuando dicho ancho no pueda

    mantenerse por razones tcnico - econmicas, se podr disminuir hastaun lmite de dos metros (2 m).

    Excepcionalmente, para casos expresamente justificados (estructurassingulares) podr reducirse el ancho del separador, previa autorizacin

    del MTC, hasta un lmite absoluto de 1 m.

    Cuando se prevea la ampliacin del nmero de carriles, el separadortendr un ancho mnimo de 10 m.

    Velocidad

    Directriz(Km/h)

    Con Isla o barrera Sin Isla o barrera Min. Abs.

    Para Amp.NcarrilesMin.Absoluto

    Min.Deseable

    Min.Absoluto

    Min.Deseable

    V.D. 70 2.004.50

    3.00 6.00 9.00

    V.D. > 70 3.00 6.00 10.00 10.00

    3.3.7 TALUDES

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    133/261

    Los taludes para las secciones en corte variarn de acuerdo a laestabilidad de los terrenos en que estn practicados; la altura

    admisible del talud y su inclinacin se determinarn en lo posible, pormedio de ensayos y clculos, an aproximados.

    3.3.7.a Taludes en CorteExige el diseo de taludes, el estudio de las condiciones especiales dellugar, especialmente las geolgicas, geotcnicas (prospecciones),

    ensayos de laboratorio, anlisis de estabilidad, etc, y medioambientales, para optar por la solucin ms conveniente, entrediversas alternativas.

    La inclinacin y altura de los taludes para secciones en corte variarn alo largo del Proyecto segn sea la calidad y homogeneidad de los

    suelos y/o rocas evaluados (prospectados).

    Los valores de la inclinacin de los taludes para la secciones en cortesern, de un modo referencial, los indicados en la siguiente tabla

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    134/261

    3.3.7.b Taludes de Terraplenes

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    135/261

    Las inclinaciones de los taludes para terraplenes variarn en funcin delas caractersticas del material con el cual est formado el terrapln,

    siendo de un modo referencial los que se muestran en la Tabla.

    Exige el diseo de taludes un estudio taxativo, que analice las condicionesespecficas del lugar, incluidos muy especialmente las geolgico-geotcnicas, facilidades de mantenimiento, perfilado y esttica, para optar

    por la solucin ms conveniente, entre diversas alternativas.

    Materiales

    Talud (V:H)

    Altura (m)

    < 5.00 5.00 10.00 > 10.00

    Material Comn (Limosarenosos) 1 : 1.5 1 : 1.75 1 : 2

    Arenas limpias 1 : 2 1 : 2.25 1: 2.5

    Enrocados 1 : 1 1 : 1.25 1 : 1.5

    Las normas internacionales exigen barreras de seguridadpara taludes con esta inclinacin puesto que consideran

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    136/261

    para taludes con esta inclinacin, puesto que consideranque la salida de un vehculo desde la plataforma no

    puede ser controlada por su conductor si la pendiente esms fuerte que el 1:4.

    Cuando se tiene dicho 1:4, la barrera de seguridad se

    utiliza a partir de los 4,0 m, de altura.

    El proyectista deber decidir, mediante un estudioeconmico, si en algunos tramos con terraplenes de

    altura inferior a 4,0 m, conviene tender los taludes hastael mencionado valor, ahorrndose as la barrera, omantener el 1:1.5, con dicho elemento de proteccin.

    3.3.8 Cunetas

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    137/261

    Son canales abiertos construidos lateralmente a lo

    largo de la carretera, con el propsito de conducir losescurrimientos superficiales y sub-superficialesprocedentes de la plataforma vial, taludes y reasadyacentes a fin de proteger la estructura delpavimento. La seccin transversal puede ser

    triangular, trapezoidal o rectangular.

    Sus dimensiones se deducen a partir de clculoshidrulicos, teniendo en cuenta su pendiente

    longitudinal, la intensidad de lluvia prevista, pendientede cuneta, rea de drenaje y naturaleza del terreno,entre otros.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    138/261

    Ejemplo 01

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    139/261

    Se requiere construir una carretera para unir dos poblaciones rurales (Parcuchuno-Llaclla), a su paso se integrara a la comunidad de pongo.

    Por seguridad y por el paso de camiones se considera una calzada de dos vas. Se debeevitar los movimientos excesivos de terreno.

    FUNCION

    Red Vial primaria(Sistema Nacional)

    Red Vial secundaria(Sistema Departamental)

    Red Vial Terciaria o Local(Sistema Vecinal)

    DEMANDA

    AUTOPISTA (A.P.)IMDA > 4000 Veh/Da

    Calzada separada c/u 2 o ms carrilesControl total de accesos

    DUAL O MULTICARRIL (M.C.)IMDA > 4000 Veh/Da

    Calzadas separadas c/u 2 o ms carrilesControl parcial de accesos

    CARRETERA 1ra CLASE (D.C.)4000 >IMDA > 2001 Veh/DaUna (01) Calzadas 2 carriles

    CARRETERA 2da CLASE (D.C.)2000 > IMDA > 400 Veh/DaUna (01) Calzadas 2 carriles

    CARRETERA 3ra CLASE (D.C.)IMDA < 400 Veh/Da

    Una (01) Calzadas

    TROCHA CARROZABLE

    OROGRAFICA

    TIPO 1Seccin Transversal

    p 10%TIPO 2

    Seccin Transversal10% < p 50%

    TIPO 3Seccin Transversal

    50% < p 100%

    TIPO 4

    Seccin Transversalp > 100%

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    140/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    141/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    142/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    143/261

    Por los datos obtenidos tenemos que esta es una va que se clasifica: Por su funcin pertenece a la Red vial terciaria o local

    C

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    144/261

    Por su demanda es Carretera de 3ra clase Por su orografa es del tipo 3

    Ojo:La Norma de Diseo Geomtrico recomienda velocidades de diseo de 30 a 40 Km/h para vas de terceraclase con orografa Tipo 3; sin embargo debido a que se va a disear un tramo de mxima pendiente se asumirla velocidad de diseo de 30 Km/h, que esta dentro de lo que la norma estipula.

    CARACTERISTICA GEOMETRICA PARAMETRO DE DISEOREFERENCIA DE LA NORMA

    DG2001

    Velocidad de Diseo 30 Km/h Tabla 101.01

    Velocidad de Marcha 27 Km/h Tabla 204.01

    Ancho de Calzada 6.00 m. Tabla 304.01

    Ancho de Berma 0.50 m. Tabla 304.02

    Bombeo de Calzada 3.00 % Tabla 304.03

    Valores de Peralte Mximo 8.00 % Tabla 304.04

    Radio Mnimo 25.00 m. Tabla 402.02

    Pendiente Mxima 10.00 % Tabla 403.01

    Inclinacin Transversal de Berma 2.00 % Tpico 304.03.02

    Ejemplo 02

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    145/261

    Se requiere construir una obra vial para unir una capital dedepartamento con la moderna red vial del pas vecino a dicha Regin.

    FUNCION

    Red Vial primaria(Sistema Nacional)

    Red Vial secundaria(Sistema Departamental)

    Red Vial Terciaria o Local(Sistema Vecinal)

    DEMANDA

    AUTOPISTA (A.P.)IMDA > 4000 Veh/Da

    Calzada separada c/u 2 o ms carrilesControl total de accesos

    DUAL O MULTICARRIL (M.C.)IMDA > 4000 Veh/Da

    Calzadas separadas c/u 2 o ms carrilesControl parcial de accesos

    CARRETERA 1ra CLASE (D.C.)4000 >IMDA > 2001 Veh/DaUna (01) Calzadas 2 carriles

    CARRETERA 2da CLASE (D.C.)

    2000 > IMDA > 400 Veh/DaUna (01) Calzadas 2 carriles

    CARRETERA 3ra CLASE (D.C.)IMDA < 400 Veh/Da

    Una (01) Calzadas

    TROCHA CARROZABLE

    OROGRAFICA

    TIPO 1Seccin Transversal

    p 10%

    TIPO 2

    Seccin Transversal10% < p 50%

    TIPO 3Seccin Transversal

    50% < p 100%

    TIPO 4Seccin Transversal

    p > 100%

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    146/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    147/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    148/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    149/261

    Por los datos obtenidos tenemos que esta es una va que se clasifica:

    Por su funcin pertenece a la Red vial primaria o sistema nacional

    Por su demanda es Carretera dual o multicarril (MC)

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    150/261

    Por su demanda es Carretera dual o multicarril (MC)

    Por su orografa es del tipo 1

    CARACTERISTICA GEOMETRICA PARAMETRO DE DISEOREFERENCIA DE LA NORMA

    DG2001

    Velocidad de Diseo 100 Km/h Tabla 101.01

    Velocidad de Marcha 90 Km/h Tabla 204.01

    Ancho de Calzada 7.20 m. Tabla 304.01

    Ancho de Berma 2.00 m. Tabla 304.02

    Bombeo de Calzada 2.00 % Tabla 304.03

    Valores de Peralte Mximo 8.00 % Tabla 304.04

    Ancho de Separador Central 6.00 m. Tabla 304.09

    Radio Mnimo m. Tabla 402.02

    Pendiente Mxima 5.00 % Tabla 403.01

    Inclinacin Transversal de Berma 2.00 % Tpico 304.03.02

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    151/261

    DISEO DE CARRETERAS

    Diseo de Curvas

    CONTENIDO1.00 CURVAS CIRCULARES

    1.01 Elementos de la Curva Circular.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    152/261

    1.02 Radios Mnimos Absolutos1.03 Relacin del Peralte, Radio y Velocidad Especfica

    1.04 Curvas en Contraperalte.

    2.00 TRANSICIN DE PERALTE

    3.00 SOBREANCHO3.01 Necesidad del sobreancho

    3.02 Valores del sobreancho3.03 Longitud de transicin y desarrollo del sobreancho

    4.00 CURVAS DE TRANSICIN.4.01 Funciones4.02 Tipo de espiral de transicin4.03 Eleccin del Parmetro para una Curva de Transicin

    4.04 Parmetros Mnimos y Deseables.4.05 Radios que permiten Prescindir de la Curva de Transicin.4.06 Transicin del Peralte.4.07 Desarrollo del Sobreancho

    4.04 Parmetros Mnimos y Deseables.4.05 Radios que permiten Prescindir de la Curva de

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    153/261

    4 5 q pTransicin.

    4.06 Transicin del Peralte.4.07 Desarrollo del Sobreancho

    5.00 CURVAS COMPUESTAS5.01 Caso General5.02 Caso Excepcional

    5.03 Curvas Vecinas del mismo sentido5.04 Curva y Contracurva (curva "S")

    6.00 CURVAS DE VUELTA6.01 Pendiente Longitudinal y Peralte

    1 00 CURVAS CIRCULARES

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    154/261

    1.00 CURVAS CIRCULARES1.01 Elementos de la Curva Circular.

    Las medidas angulares se expresan en grados sexagesimales.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    155/261

    P.C. : Punto de inicio de la curva

    P.I. : Punto de Interseccin de 2 alineaciones consecutivas

    P.T. : Punto de tangencia

    R : Longitud del radio de la curva (m)

    : Angulo de deflexin ()

    p : Peralte; valor mximo de la inclinacin transversal de la calzada,asociado al diseo de la curva (%)

    Sa : Sobreancho que pueden requerir las curvas para compensar elaumento de espacio lateral que experimentan los vehculos aldescribir la curva (m)

    E : Distancia a externa (m)

    M : Distancia de la ordenada media (m)

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    156/261

    T : Longitud de la subtangente (P.C a P.I. y P.I. a P.T.) (m)

    L : Longitud de la curva (m)

    L.C : Longitud de la cuerda (m)

    T = R tan (/2)

    L.C- = 2R sen (/2)

    L = 2R(/360)

    M = R [ 1cos(/2) ]

    E = R [sec (/2) 1]

    1.02 Radios Mnimos Absolutos

    Los radios mnimos que se usarn en las diferentes carreteras sern

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    157/261

    Los radios mnimos que se usarn en las diferentes carreteras sernfuncin de la velocidad directriz y del peralte, de acuerdo a los valores

    que se indican en la siguiente tabla:Radios Mnimos y Peraltes mximos para diseos de carreteras Ubicacin de la Va

    Velocidad deDiseo

    (Kph)

    P mx%

    Radio Mnimo(m)

    rea Urbana (AltaVelocidad)

    30 4.00 3540 4.00 6050

    4.00

    100

    60 4.00 15070

    4.00

    215

    80

    4.00

    280

    90 4.00 375100 4.00 495110 4.00 635120 4.00 875130 4.00 1110140 4.00 1405150 4.00 1775

    rea Rural (ConPeligro de Hielo)

    30 6.00 3040 6.00 5550 6.00 9060 6.00 13570 6.00 19580 6.00 25590 6.00 335

    100

    6.00

    440

    110

    6.00

    560

    120

    6.00

    755

    130 6.00 950140 6.00 1190150 6.00 1480

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    158/261

    1.03 Relacin del Peralte, Radio y Velocidad Especfica

    Las Figuras 304.03, 304.04, 304.05 y 304.06permitenobtener el peralte y el radio para una curva que se

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    159/261

    obtener el peralte y el radio para una curva que sedesea disear para una velocidad especfica

    determinada.

    1.04 Curvas en Contraperalte.Sobre ciertos valores del radio, es posible

    mantener el bombeo normal de la calzada,resultando una curva que presenta, en una o entodos sus carriles, un contraperalte en relacin alsentido de giro de la curva. Puede resultarconveniente adoptar esta solucin cuando el radio

    de la curva es igual o mayor que el indicado en lasiguiente tabla de alguna de las siguientessituaciones:

    1) La pendiente longitudinal es muy baja y la transicin deperalte agudizar el problema de drenaje de la

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    160/261

    calzada.

    2) Se desea evitar el escurrimiento de agua hacia elseparador central.3) En zonas de transicin donde existen ramales de

    salida o entrada asociados a una curva amplia de lacarretera, se evita el quiebre de la arista comn entre

    ellas.Radio Lmite en Contraperalte Calzadas con Pavimentos

    En caminos de velocidad de diseo inferior a 60 KPH o cuyacalzada no cuente con pavimento, no se usarncontraperaltes.

    2.00 TRANSICIN DE PERALTE

    La variacin del peralte requiere una longitud mnima, de formad t i d l i d l i li i

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    161/261

    que no se supere un determinado valor mximo de la inclinacin

    que cualquier borde de la calzada tenga con relacin a la del ejedel giro del peralte.

    A efectos de aplicacin de la presente Norma, dicha inclinacinse limitar a un valor mximo (ipmx) definido por la ecuacin:

    ipmax= 1,8 - 0,01.V

    Siendo:ipmx : Mxima inclinacin de cualquier borde de la calzada

    respecto al eje de la misma (%).

    V : Velocidad de diseo (Kph).

    La longitud del tramo de transicin del peralte tendrpor tanto una longitud mnima definida por la

    i

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    162/261

    ecuacin:

    Siendo :

    Lmn : Longitud mnima del tramo de transicin delperalte (m).

    pf: peralte final con su signo (%)pi: peralte inicial con su signo (%)B : distancia del borde de la calzada al eje de giro del

    peralte (m).

    3.00 SOBREANCHO3.01 Necesidad del sobreancho

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    163/261

    Las secciones en curva horizontal, debern ser provistas del sobreanchonecesario para compensar el mayor espacio requerido por los vehculos.

    3.02 Valores del sobreancho

    La Figura 402.02 de la Norma de diseo geomtricomuestra los valoresde sobreancho.

    Los valores de sobreancho calculados podrn ser redondeados, paraobtener valores que sean mltiplos de 0,10 metros. En la Tabla 402.04,se entregan los valores redondeados para el vehculo de diseo y 2carriles.

    Para anchos de calzada en recta >7,0 m, los valores del sobreancho de laTabla 402.04 podrn ser reducidos en el porcentaje que se da en laFigura 402.05 (a) en funcin a la radio de la curva.

    El valor del sobreancho, estar limitado para curvasde radio menor a lo indicado en la Tabla 402 05

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    164/261

    de radio menor a lo indicado en la Tabla 402.05

    (asociado a V < 80 Kph) y se debe aplicar solamenteen el borde interior de la calzada. En el caso decolocacin de una junta central longitudinal o dedemarcacin, la lnea se debe fijar en toda la mitad de

    los bordes de la calzada ya ensanchada.

    Para radios mayores, asociados a velocidadesmayores de 80 Kph, el valor del sobreancho ser

    calculado en cada caso.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    165/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    166/261

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    167/261

    3.03 Longitud de transicin y desarrollo del sobreancho

    La Figura 402.03 (a), (b) y (c), muestran la distribucin del sobreanchoen los sectores de transicin y circular, con la cual se forma una

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    168/261

    en los sectores de transicin y circular, con la cual se forma unasuperficie adicional de calzada, que facilita al usuario especialmente

    de vehculo pesado maniobrar con facilidad.

    En la Figura 402.03 (a), la reparticin del sobreancho se hace en formalineal empleando para ello, la longitud de transicin de peralte de estaforma se puede conocer el sobreancho deseado en cualquier punto,usando la siguiente relacin matemtica.

    San= (Sa/L) Ln

    Donde:San: Sobreancho deseado en cualquier punto (m)

    Sa

    : Sobreancho calculado para la curva, (m)Ln : Longitud arbitraria, a la cual se desea determinar el sobreancho (m)L : Longitud de transicin de peralte (m).

    La distribucin del sobreancho cuando un arco de espiralempalma dos arcos circulares de radio diferente y del mismosentido. Se debe hacer aplicando la siguiente relacin

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    169/261

    p gmatemtica, la cual se obtiene a partir de una distribucin lineal;

    la Figura 402.03 (c), describe los elementos utilizados en elclculo.

    San= Sa1+ (Sa2Sa1)(Ln/L)

    Donde:San : Sobreancho deseado en cualquier punto (m)Sa1 : Sobreancho calculado para el arco circular de menor

    curvatura (m)Sa2 : Sobreancho calculado para el arco circular de mayor

    curvatura (m)Ln : Longitud arbitraria, a la cual se desea determinar elsobreancho (m)

    L : Longitud del arco de transicin (m).

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    170/261

    4.00 CURVAS DE TRANSICIN.

    4.01 Funciones

    Las curvas de transicin tienen por objeto evitar las discontinuidades en

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    171/261

    Las curvas de transicin tienen por objeto evitar las discontinuidades enla curvatura del trazo, por lo que, en su diseo debern ofrecer las

    mismas condiciones de seguridad, comodidad y esttica que el resto delos elementos del trazado.

    4.02 Tipo de espiral de transicin

    Se adoptar en todos los casos como curva de transicin la clotoide, cuya

    ecuacin intrnseca es:

    R * L = A2

    Siendo:

    R : radio de curvatura en un punto cualquieraL : Longitud de la curva entre su punto de inflexin (R = oe) y el punto de radio

    R

    A : Parmetro de la clotoide, caracterstico de la misma

    4.03 Eleccin del Parmetro para una Curva de TransicinEl criterio empleado para relacionar el parmetro de una clotoide con lafuncin que ella debe cumplir en una Curva de Transicin en

    t b l l l d l d ll id l l t id

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    172/261

    carreteras, se basa en el clculo del desarrollo requerido por la clotoidepara distribuir a una tasa uniforme (J m/seg3), la aceleracintransversal no compensada por el peralte, generada en la curvacircular que se desea enlazar.

    Siendo:V : Velocidad de Diseo (Kph)R : Radio de curvatura (m)J Tasa uniforme (m/seg3 )p : Peralte correspondiente a V y R. (%)

    (*) Representa la ecuacin general para determinar el parmetromnimo que corresponde a una clotoide calculada para distribuir laaceleracin transversal no compensada, a una tasa J compatiblecon la seguridad y comodidad.

    A efectos prcticos, se adoptarn para tasa uniforme (J)los valores indicados en la siguiente tabla:

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    173/261

    VARIACIN DE LA ACELERACIN TRANSVERSAL POR UNIDAD DE TIEMPO

    Slo se utilizarn los valores de Jmx cuando suponga unaeconoma tal que justifique suficientemente esta restriccinen el trazado, en detrimento de la comodidad.

    En la Tabla 402.07 se muestran tabulados algunos valoresmnimos comunes a modo de ejemplo para el calculo. Enningn caso se adoptarn longitudes de transicinmenores a 30 m.

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    174/261

    4.04 Parmetros Mnimos y Deseables.

    El valor Amn calculado con el criterio de limitacin del crecimiento deaceleracin transversal no compensada deber cumplir adems las

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    175/261

    aceleracin transversal no compensada, deber cumplir adems lassiguientes condiciones:

    a) Por Esttica y Guiado ptico

    (R/3) A R

    b) Por Condicin de Desarrollo de Peralte.

    Para velocidades bajo 60 Kph, cuando se utilizan radios del orden delmnimo, o en calzadas de ms de dos carriles la longitud de la curvade transicin correspondiente a Amn. puede resultar menor que lalongitud requerida para desarrollar el peralte dentro de la curva de

    transicin. En estos casos se determinar A, imponiendo la condicinque "L" (largo de la curva de transicin) sea igual al desarrollo deperalte "I", requerido a partir del punto en que la pendiente transversalde la calzada o carril es nula.

    4.05 Radios que permiten Prescindir de la Curva de Transicin

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    176/261

    05 ad os que pe te esc d de a Cu a de a s c

    La anterior tabla no significa que para radios superiores alos indicados se deba suprimir la curva de transicin; elloes optativo y depender en parte del sistema de trabajo en

    uso.

    4.06 Transicin del Peralte.Cuando la transicin del peralte se realice a lo largo de una curva detransicin, su longitud deber respetar la longitud mnima derivada delcumplimiento de la limitacin establecida en el Tpico 402 05 (transicin de

  • 7/23/2019 1.1.2A-. Diseo de Carreteras JAPV

    177/261