CAPITULO 1

Marco teórico

1.1. Clasificación de carreteras

En el Perú las carreteras se clasifican en función a dos criterios: por demanda y por orografía.

1.1.1. Clasificación por demanda:

1.1.1.1. Autopista de Primera Clase

Son carreteras de Índice Medio Diario Anual (IMDA) mayor a 6.000 veh/día. Cada una de las carreteras tendrá dos o más carriles con un ancho mínimo de 3.60 m, con control de los acceso en su totalidad, que proveerán flujos vehiculares continuos.

1.1.1.2. Autopista de Segunda Clase

Su IMDA se encuentra en el rango de 6.000 y 4,001 veh/día. Cada una de las carreteras tendrá dos o más carriles con un ancho mínimo de 3.60 m, con control de los acceso en su totalidad, que proveerán flujos vehiculares continuos.

1.1.1.3. Carretera de Primera Clase

Son aquellas que poseen un IMDA entre 4.000 y 2,001 veh/día. Poseerá una calzada de dos carriles con un ancho mínimo de 3.60 m, con control de los acceso en su totalidad, que proveerán flujos vehiculares continuos.

1.1.1.4. Carretera de Segunda Clase

Tienen un IMDA entre 2.000 y 400 veh/día. Poseerá una calzada de dos carriles con un ancho mínimo de 3.30 m, con control de los acceso en su totalidad, que proveerán flujos vehiculares continuos.

1.1.1.5. Carretera de Tercera Clase

Carreteras que poseen un IMDA menores a 400 veh/día. Poseerá una calzada de dos carriles con un ancho mínimo de 3.00 m. En casos extraordinarios estas vías podrán tener carriles de hasta 2.50 m, para ello debe contar con el sustento técnico correspondiente. Si la vía es pavimentada deberá cumplir con las condiciones geométricas para las carreteras de segunda clase.

1.1.1.6. Trochas Carrozables

Son la categoría más baja de caminos transitables para que parque automotriz, en la mayoría de los casos tienen un IMDA menor a 200 veh/día. Sus calzadas tendrán un ancho mínimo de 4.00 m. La superficie de rodadura puede ser afirmada o no afirmada.

1.1.2. Clasificación por orografía

1.1.2.1. Terreno plano (Tipo 1)

Poseen pendientes longitudinales son usualmente menores de 3%, además sus pendientes transversales al eje de la pista son menores o iguales al 10% por lo que se genera un movimiento de tierras mínimo.

1.1.2.2. Terreno ondulado (Tipo 2)

Sus pendientes transversales al eje de la pista entre 11% y 50% además sus pendientes longitudinales varían entre 3% y 6%, lo cual genera un movimiento de tierras moderado, estos nos permitirá alineamientos más o menos rectos.

1.1.2.3. Terreno accidentado (Tipo 3)

Generan importantes movimientos de tierras debido a que las pendientes transversales al eje de la pista se encuentran entre 51% y 100% además sus pendientes longitudinales varían entre 6% y 8%, por este motivo el trazado presentara dificultades.

1.1.2.4. Terreno escarpado (Tipo 4)

El trazado presentara grandes dificultades, debido a que poseen pendientes transversales al eje de la pista superiores al 100% además sus pendientes longitudinales son mayores al 8%, lo cual genera al máximo importantes movimientos de tierras.

1.2. Criterios básicos para el diseño geométrico

En esta sección se presentan los dos criterios con los cuales analizaremos el diseño geométrico de la carretera para luego presentar propuestas que rehabilitaran y mejoraran su trazado.

1.2.1. Velocidad de diseño

La velocidad es sin lugar a duda uno de los elementos más importantes y necesarios en el diseño geométrico de una carretera, se mide en Km/h y está dada en función del tipo de carretera.

La AASHTO define a la velocidad de diseño como “una velocidad seleccionada para determinar las diferentes características de la vía en estudio”. Se elige en función de las condiciones físicas y topográficas del terreno, de la importancia del camino, los volúmenes del tránsito y uso de la tierra, tratando de que su valor sea el máximo compatible con la seguridad, eficiencia, desplazamiento y movilidad de los vehículos.

La velocidad de diseño es la velocidad máxima con la cual se podrá mantener la comodidad y seguridad sobre una determinada sección de la pista, esta velocidad es la elegida para el diseño geométrico, para ello las circunstancias deben ser favorables para que predominen las condiciones de diseño.

En el desarrollo de la velocidad de diseño, la seguridad de los usuarios es la máxima prioridad, por lo tanto la velocidad de diseño a lo largo del trazado de la carretera, será aquella donde no se produzcan cambios bruscos para los conductores.

1.2.1.1. Velocidad de diseño del tramo homogéneo

Está definida en función de la clasificación de las carreteras, es decir por demanda o por orografía. Se puede asignar la velocidad de diseño de acuerdo siguiente tabla:

Tabla 1.1 Rangos de la Velocidad de Diseño en función a la clasificación dela carretera por demanda y orografía.

1.2.1.2. Velocidad especifica de los elementos que integran el trazado en planta y perfil

La velocidad máxima de un vehículo en un determinado momento, dependerá primordialmente de las condiciones en las que se encuentre la superficie de rodadura, de las restricciones u oportunidades que ofrezca el trazado de la pista, condiciones climáticas, características del vehículo e intensidad del tráfico.

Por ello se necesita dimensionar los elementos geométricos de la carretera, tanto en planta, perfil y sección transversal, de tal manera que los usuarios puedan recorrerla con seguridad, a la velocidad máxima asignada a cada uno de dichos elementos geométricos.

La velocidad máxima con que cada elemento geométrico comenzaría, es la velocidad específica con la que se debe diseñar, esta depende básicamente de los siguientes parámetros:

De la geometría del trazado inmediatamente antes del elemento considerado, teniendo en cuenta el sentido en que el vehículo realiza el recorrido.

Del valor de Velocidad de Diseño del tramo homogéneo en que se encuentra incluido el elemento.

1.2.2. Distancia de visibilidad

Es la longitud continua hacia adelante de la carretera, que es visible al conductor del vehículo para poder ejecutar con seguridad las diversas maniobras que decida efectuar o que se vean obligados a realizar según sean las circunstancias. En los proyectos se toman en cuenta tres distancias de visibilidad:

Visibilidad de parada. Visibilidad de paso o adelantamiento. Visibilidad de cruce con otra vía.

De estas tres distancias de visibilidad analizaremos 2 de ellas ya que nuestro proyecto no cuenta con cruces a otra vía.

1.2.2.1. Distancia de visibilidad de parada

Es la mínima distancia necesaria para que el vehículo que viaja a la velocidad de diseño se detenga, antes de que llegue un objetico inmóvil que se encuentra en su camino.

Para calcular la distancia de parada sobre una alineación recta de pendiente uniforme, se utiliza la siguiente formula:

DP=V∗t p3.6

+ V 2

254∗(f ± i)

Donde:

Dp: Distancia de parada (m) V : Velocidad de diseño tp : Tiempo de percepción + reacción (s) f : Coeficiente de fricción, pavimento húmedo i : Pendiente longitudinal (tanto por uno) +i : Subidas respecto al sentido de circulación -i : Bajadas respecto al sentido de circulación.

El primer término de la formula representa la longitud recorrida durante el tiempo de percepción más el tiempo de reacción (dtp) y el segundo es la distancia recorrida durante el frenado hasta la detención (df).

Se considera obstáculo al objeto con una altura => a 0.15 m, con relación a los ojos del conductor que se encuentran a 1.07 m sobre la rasante de la vía.

Si en una sección de la carretera no es posible lograr la distancia mínima de visibilidad de parada para determinada velocidad de diseño, se deberá señalizar dicho sector con la velocidad máxima admisible, este recurso debe ser autorizado por la entidad correspondiente.

En todo el trazo de la carretera, la distancia de visibilidad será => a la distancia de visibilidad de parada. La Distancia de parada se puede determinar mediante la tabla 1.2 o el grafico 1.1.

Tabla 1.2 Distancia de visibilidad de parada (metros)

Grafico 1.1. Distancia de visibilidad de parada (metros)

1.2.2.2. Distancia de visibilidad de paso o de adelantamiento

Es la mínima distancia que debe estar disponible con la finalidad de habilitar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que viaja a una velocidad menor, este sobrepaso debe ser cómodo y seguro, sin causar algún descontrol de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario y que se encuentra visible al momento de realizar la maniobra de sobrepaso. Para lograr comodidad y seguridad al momento de sobrepaso, la diferencia de velocidad entre los vehículos que se mueven en el mismo sentido es de 15 km/h, y el vehículo que transita en sentido opuesto viaja a la velocidad de diseño.

Figura 1.1 Distancia de visibilidad de adelantamiento

Da = D1 + D2 + D3 + D4

Donde:

Da: Distancia de visibilidad de adelantamiento, en metros. D1: Distancia recorrida durante el tiempo de percepción y reacción, en metros. D2: Distancia recorrida por el vehículo que adelante durante el tiempo desde que

invade el carril de sentido contrario hasta que regresa a sus carril, en metros. D3: Distancia de seguridad, una vez terminada la maniobra, entre el vehículo que

adelanta y el vehículo que viene en sentido contrario, en metros. D4: Distancia recorrida por el vehículo que viene en sentido contrario (estimada en

2/3 de D2), en metros.

Por seguridad, la maniobra de adelantamiento se calcula con la velocidad específica de la tangente en la que se efectúa la maniobra.

D1=0.278∗t 1∗(V−m+a∗t1

2)

Donde:

t 1 : Tiempo de maniobra, en segundos.

V : Velocidad del vehículo que adelante, en km/h. a : Promedio de aceleración que el vehículo necesita para iniciar el adelantamiento,

en km/h. m : Diferencia de velocidades entre el vehículo que adelanta y el que es adelantado,

igual a 15 km/h en todos los casos.

El valor de las anteriores variables podemos encontrarlos en la tabla 1.3.

D2 = 0.278*V*t 2

Donde:

V: Velocidad del vehículo que adelanta, en km/h. t 2: Tiempo empleado por el vehículo en realizar la maniobra para volver a su carril

en segundos.

El valor t 2 se indica en la tabla 1.3.

D3 = Distancia variable entre 30 y 90 m.

El valor de la distancia D3, se indica en la tabla 1.3.

D4= 23∗D 2

Tabla 1.3 Elementos que conforman la distancia de adelantamiento y ejemplos de cálculo.

La distancia de visibilidad de paso también puede determinarse en el grafico 1.2.

Grafico 1.2 Distancia de visibilidad de paso.

1.3. Diseño geométrico en planta

El diseño geométrico en planta, está constituido por alineamientos rectos, curvas circulares y de grado de curvatura variable, que permiten una transición suave al pasar de alineamientos rectos a curvas circulares o viceversa o también entre dos curvas circulares de curvatura diferente.

El alineamiento horizontal deberá permitir la operación continua de los vehículos, tratando de conservar la misma velocidad de diseño en la mayor distancia de carretera que sea posible.

Usualmente la topografía del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad de diseño y a su vez, controla la distancia de visibilidad.

La definición del eje para carreteras de vía única es la siguiente:

Es el centro de la superficie de rodadura.1.3.1. Consideraciones de diseño

Es necesario considerar algunos aspectos en el diseño en planta:

Deben evitarse tramos con alineamientos rectos demasiado largos. Tales tramos son monótonos durante el día, y en la noche aumenta el peligro de deslumbramiento de las luces del vehículo que avanza en sentido opuesto. Es preferible reemplazar grandes alineamientos, por curvas de grandes radios.

En el caso de ángulos de deflexión Δ pequeños, iguales o inferiores a 5º, los radios deberán ser suficientemente grandes para proporcionar longitud de curva mínima L obtenida con la fórmula siguiente:

L > 30(10-∆), ∆ < 5ºNo se usara nunca ángulos de deflexión menores de 59’ (minutos). La longitud mínima de curva (L) será:

En carreteras de tercera clase no será necesario disponer curva horizontal cuando la deflexión máxima no supere los valores del siguiente cuadro:

Para ángulos de deflexión mayores a los indicados en el cuadro anterior, la longitud de la curva sea por lo menos de 150 m. Si la velocidad de diseño es menor a 50 km/h y el ángulo de deflexión es mayor que 5º, se considera como longitud de curva mínima deseada la longitud obtenida con la siguiente formula L = 3V (L = longitud de curva en metros y V = velocidad en km/h).

Al final de las tangentes extensas o tramos con leves curvaturas, o incluso donde siga inmediatamente un tramo homogéneo con velocidad de diseño inferior, las curvas

horizontales que se introduzcan deberán concordar con la precedente, proporcionando una sucesión de curvas con radios gradualmente decrecientes para orientar al conductor.

No son deseables dos curvas sucesivas en el mismo sentido cuando entre ellas existe un tramo en tangente. Será preferible sustituir por una curva extensa única o, por lo menos, la tangente intermedia por un arco circular, constituyéndose entonces en curva compuesta. Sí no es posible adoptar estas medidas, la tangente intermedia deberá ser superior a 500 m.

1.3.2. Tramos en tangente

Son aquellos alineamientos rectos de las carreteras, que se encuentras entre alineamientos con radios, ya sean radios de curvatura de sentido contrario o del mismo sentido.

Las longitudes mínimas aceptables y máximas deseables de los tramos en tangente, en función de la velocidad de diseño, se mostraran en la tabla 1.4.

Tabla 1.4 Longitudes de tramos en tangente

Donde:

Lmin.s: Longitud mínima (m) para trazados en “S” (alineamiento recto entre alineamientos con radios de curvatura de sentido contrario).

Lmin.o: Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineamiento recto entre alineamientos con radios de curvatura del mismo sentido).

Lmax: Longitud máxima deseable (m). V : Velocidad de diseño (km/h).

1.3.3. Curvas circulares

Las curvas horizontales circulares simples son arcos de circunferencia de un solo radio que unen dos tangentes consecutivas, conformando la proyección horizontal de las curvas reales o espaciales. Por lo tanto las curvas del espacio no necesariamente son circulares.

1.3.3.1. Elementos de la curva circular

Los elementos y su nomenclatura correspondiente de las curvas horizontales circulares, se muestran a continuación:

P.C.: Punto de inicio de la curva P.I. : Punto de Intersección de 2 alineaciones consecutivas P.T.: Punto de tangencia E : Distancia a externa (m) M : Distancia de la ordenada media (m) R : Longitud del radio de la curva (m) 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) ∆ : Angulo de deflexión (º) P : Peralte, valor máximo de la inclinación transversal de la calzada, asociada

al diseño de la curva (%). Sa : Sobre ancho que pueden requerir las curvas para compensar el aumento de

espacio lateral que experimentan los vehículos al describir la curva (m).

Figura 1.2 Simbología de la curva circular.

1.3.4. Curvas compuestas

Son dos o más curvas simples de distinto radio, orientadas en la misma dirección, y dispuestas una seguida de la otra.

En general, se evitará el empleo de curvas compuestas, tratando de suplirla por una sola curva. Esta limitación será particularmente observada en el caso de carreteras de Tercera Clase.

Figura 1.3 Configuraciones recomendables

1.3.4. Transición de peralte

El peralte es la inclinación transversal de la carretera en los tramos de curva, con la finalidad de contrarrestar la fuerza centrífuga del vehículo, la transición de peralte viene

a ser la traza del borde de la calzada, en la que se desarrolla el cambio gradual de la pendiente de dicho borde, entre la que corresponde a la zona en tangente, y la que corresponde a la zona peraltada de la curva.

Figura 1.5 Desvanecimiento del bombeo y transición del peralte con curva de transición.

Figura 1.6 Desvanecimiento del bombeo y transición del peralte sin curva de transición.

Figura 1.7 Transición de peralte en curva en “S” con curvas de transición

Figura 1.8 Transición de peralte en curva en “S” sin curvas de transición.

1.3.5. Sobreancho

Es el ancho adicional de la superficie de rodadura de la vía, en los tramos en curva para equilibrar el espacio adicional requerido por los vehículos.

El sobreancho debe desarrollarse gradualmente a la entrada y salida de las curvas. En el caso de curvas circulares simples, por razones de apariencia, el sobreancho se debe desarrollar linealmente a lo largo del lado interno de la calzada, en la misma longitud utilizada para la transición del peralte.

Normalmente la longitud para desarrollar el sobreancho será de 40 m. Si la curva de transición es mayor o igual a 40 m, el inicio de la transición se ubicará 40 m, antes del principio de la curva circular. Si la curva de transición es menor de 40 m, el desarrollo del sobreancho se ejecutará en la longitud de la curva de transición disponible.

Grafico 1.3 Valores de sobreancho en función de la longitud del vehículo.

Figura 1.9 Distribución del sobreancho en los sectores de transición y circular.

1.4. Diseño geométrico en perfil

El alineamiento vertical, está compuesto por una serie de rectas enlazadas por curvas verticales parabólicas, a los cuales dichas rectas son tangentes; en cuyo desarrollo, el sentido de las pendientes se define según el avance del kilometraje, en positivas, aquéllas que comprometen un aumento de cotas y negativas las que generan una disminución de cotas.

El alineamiento vertical deberá permitir la operación continua de los vehículos, tratando de conservar la misma velocidad de diseño en la mayor longitud de carretera que sea posible. La topografía del terreno es el elemento de control del radio de las curvas verticales que pueden ser cóncavas o convexas, y el de la velocidad de diseño y a su vez, controla la distancia de visibilidad.

1.4.4. Consideraciones de diseño

En terreno plano, la rasante estará sobre el nivel del terreno por motivos de drenaje.

En terreno ondulado, por razones de economía, en lo posible la rasante seguirá las inflexiones del terreno.

En terreno accidentado, en lo posible la rasante deberá adaptarse al terreno, evitando los tramos en contrapendiente, para evitar alargamientos innecesarios.

En terreno escarpado el perfil estará determinado por la divisoria de aguas.

1.4.5. Pendiente

Es la relación entre la altura que experimentamos cuando ascendemos por la carretera y la distancia que hemos avanzado horizontalmente. Matemáticamente esa relación es la tangente del ángulo que forma la carretera con la horizontal

1.4.5.1. Pendientes mínimas

Es eficaz proveer una pendiente mínima del orden de 0,5%, a fin de asegurar en todo punto de la calzada un drenaje de las aguas superficiales. Se pueden presentar los siguientes casos particulares:

Si la calzada posee un bombeo de 2% y no existen bermas y/o cunetas, se podrá adoptar excepcionalmente sectores con pendientes de hasta 0,2%.

Si el bombeo es de 2,5% excepcionalmente podrá adoptarse pendientes iguales a cero.

Si existen bermas, la pendiente mínima deseable será de 0,5% y la mínima excepcional de 0,35%.

En zonas de transición de peralte, en que la pendiente transversal se anula, la pendiente mínima deberá ser de 0,5%.

1.4.5.2. Pendientes máximas

Se necesario tomar en cuenta la tabla 1.6.

Tabla 1.6 Pendientes máximas (%)

1.4.5.3. Pendientes máximas excepcionales

En casos extraordinarios, el valor de la pendiente máxima podrá incrementarse hasta en 1%, para todos los casos, debiendo justificarse técnica y económicamente la necesidad de dicho incremento.

Para carreteras de Tercera Clase deberán tenerse en cuenta además las siguientes consideraciones:

En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5%, se proyectará, más o menos cada tres kilómetros, un tramo de descanso de una longitud no menor de 500 m con pendiente no mayor de 2%. La frecuencia y la ubicación de dichos tramos de descanso, contara con la correspondiente evaluación técnica y económica.

En general, cuando se empleen pendientes mayores a 10%, los tramos con tales pendientes no excederán de 180 m. La máxima pendiente promedio en tramos de longitud mayor a 2.000 m, no debe superar el 6%.

En curvas con radios menores a 50 m de longitud debe evitarse pendientes mayores a 8%, para evitar que las pendientes del lado interior de la curva se incrementen significativamente.

1.4.6. Curvas verticales

Es aquel elemento del diseño de perfil que permite el enlace de dos tangentes verticales consecutivas, tal que a lo largo de su longitud se efectúa el cambio gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la pendiente de la tangente de salida, logrando así una operación vehicular segura y confortable además de permitir un drenaje adecuado.

1.4.6.1. Tipos de curvas verticales

Las curvas verticales se pueden clasificar por su forma como curvas verticales convexas y cóncavas y de acuerdo con la proporción entre sus ramas que las forman como simétricas y asimétricas.

Figura 1.10 Tipos de curvas verticales convexas y cóncavas.

Figura 1.11 Tipos de curvas verticales simétricas y asimétricas.

Curvas verticales simétricas

Está conformada por dos parábolas de igual longitud, que se unen en la proyección vertical del PIV. La curva vertical recomendada es la parábola cuadrática. Sus elementos principales son:

Figura 1.12 Elementos de la curva vertical simétrica.Donde:

PCV: Principio de la curva vertical PIV : Punto de intersección de las tangentes verticales PTV: Término de la curva vertical L : Longitud de la curva vertical, medida por su proyección horizontal, en metros

(m). S1 : Pendiente de la tangente de entrada, en porcentaje (%) S2 : Pendiente de la tangente de salida, en porcentaje (%) A : Diferencia algebraica de pendientes, en porcentaje (%)

A = /S1 – S2/

E : Externa. Ordenada vertical desde el PIV a la curva, en metros (m), se determina con la siguiente fórmula:

E = (A*L)/800

X : Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PCV o desde el PTV. Y : Ordenada vertical en cualquier punto, también llamada corrección de la curva

vertical, se calcula mediante la siguiente fórmula:

Y=X2∗( A200∗L

)

Curvas verticales asimétricas

Está conformada por dos parábolas de diferente longitud (L1, L2) que se unen en la proyección vertical del PIV. Sus elementos son los siguientes:

Figura 1.13 Elementos de la curva vertical asimétrica.

Donde:

PCV: Principio de la curva vertical PIV : Punto de intersección de las tangentes verticales PTV: Término de la curva vertical L : Longitud de la curva vertical, medida por su proyección horizontal, en metros

(m), se cumple: L = L1+L2 y L1≠L2

S1 : Pendiente de la tangente de entrada, en porcentaje (%) S2 : Pendiente de la tangente de salida, en porcentaje (%) L1 : Longitud de la primera rama, medida por su proyección horizontal en metros

(m). L2 : Longitud de la segunda rama, medida por su proyección horizontal en metros

(m). A : Diferencia algebraica de pendientes, en porcentaje (%)

A = /S1 – S2/

E : Externa. Ordenada vertical desde el PIV a la curva, en metros (m), se determina con la siguiente fórmula:

E= A∗L1∗L2200∗(L1+L2)

X 1: Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PCV. X 2: Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PTV. Y1 : Ordenada vertical en cualquier punto de la primera rama medida desde el PCV,

se calcula mediante la siguiente fórmula:

Y 1=E∗( X 1L1

)2

Y2 : Ordenada vertical en cualquier punto de la primera rama medida desde el PTV, se calcula mediante la siguiente fórmula:

Y 2=E∗( X 2L2

)2

1.5. Diseño geométrico de la sección transversal

Es la descripción de los elementos de la carretera en un plano de corte vertical perpendicular al alineamiento horizontal, el cual permite definir la disposición y dimensiones de dichos elementos, en el punto correspondiente a cada sección y su relación con el terreno natural.

El elemento más importante de la sección transversal es la zona destinada a la superficie de rodadura o calzada, cuyas dimensiones deben permitir el nivel de servicio previsto en el proyecto, sin perjuicio de la importancia de los otros elementos de la sección transversal, tales como bermas, aceras, cunetas, taludes y elementos complementarios.

1.5.4. Elementos de la sección transversal

Los elementos que conforman la sección transversal de la carretera son: carriles, calzada o superficie de rodadura, bermas, cunetas, taludes y elementos complementarios (barreras de seguridad, ductos y cámaras para fibra óptica, guardavías y otros), que se encuentran dentro

Figura 1.14 Sección transversal típica a media ladera vía de dos carriles en curva.

La sección transversal varía de un punto a otro de la vía porque resulta de la combinación de los diferentes elementos que la constituyen, cuyas dimensiones, formas y conexiones dependen de las funciones que cumplan y de las características del trazado y del terreno. En la figura 1.14 se muestra una sección típica de una carretera de una calzada de dos carriles.

1.5.5. Superficie de rodadura

Parte de la carretera destinada al tránsito de vehículos compuesta por uno o más carriles, no incluye la berma. La calzada se divide en carriles, los que están destinados a la circulación de una fila de vehículos en un mismo sentido de tránsito.

El número de carriles de cada calzada se fijará de acuerdo con las previsiones y composición del tráfico, acorde al IMDA de diseño, así como del nivel de servicio deseado. Los carriles de adelantamiento, no serán computables para el número de carriles. Los anchos de carril que se usen, serán de 3,00 m,3,30 m y 3,60 m.

Se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:

En carreteras de calzada única: Serán dos carriles por calzada.

1.5.5.1. Ancho de la calzada en tangente

El ancho de la calzada en tangente, se determinará tomando como base el nivel de servicio deseado al finalizar el período de diseño. En consecuencia, el ancho y número de carriles se determinarán mediante un análisis de capacidad y niveles de servicio.

Tabla 1.7 Anchos mínimos de calzada en tangente.

1.5.6. Bermas

Franja longitudinal, paralela y adyacente a la calzada o superficie de rodadura de la carretera, que sirve de confinamiento de la capa de rodadura y se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehículos en caso de emergencias.

En las carreteras de calzada única, las bermas deben tener anchos iguales.

Adicionalmente, las bermas mejoran las condiciones de funcionamiento del tráfico y su seguridad; por ello, las bermas desempeñan otras funciones en proporción a su ancho tales como protección al pavimento y a sus capas inferiores, detenciones ocasionales, y como zona de seguridad para maniobras de emergencia.

La función como zona de seguridad, se refiere a aquellos casos en que un vehículo se salga de la calzada, en cuyo caso dicha zona constituye un margen de seguridad para realizar una maniobra de emergencia que evite un accidente.

1.5.6.1. Anchos de bermas

Se establece el ancho de las bermas en función de la tabla 1.8.

Tabla 1.8 Anchos de bermas

1.5.7. Bombeo

En tramos en tangente o en curvas en contraperalte, las calzadas deben tener una inclinación transversal mínima denominada bombeo, con la finalidad de evacuar las aguas superficiales. El bombeo depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona.

Tabla 1.9 Valores del bombeo de la calzada.

El bombeo puede darse de varias maneras, dependiendo del tipo de carretera y la conveniencia de evacuar adecuadamente las aguas, entre las que se indican:

La denominada de dos aguas, cuya inclinación parte del centro de la calzada hacia los bordes.

El bombeo de una sola agua, con uno de los bordes de la calzada por encima del otro. Esta solución es una manera de resolver las pendientes transversales mínimas, especialmente en tramos en tangente de poco desarrollo entre curvas del mismo sentido.

Los casos anteriormente descritos se muestran en la figura 1.15.

Figura 1.15 Casos de bombeo.

1.5.8. Peralte

Inclinación transversal de la carretera en los tramos de curva, destinada a contrarrestar la fuerza centrífuga del vehículo

1.5.8.1. Valores de peralte máximo

Figura 1.10 Valores de peralte máximo.

1.5.8.2. Valores de peralte mínimo

El peralte mínimo será del 2%, para los radios y velocidades de diseño indicadas en la tabla 1.11.

Tabla 1.11 Peralte mínimo.

5.1. SEÑALES VERTICALES

5.1.1. Definición

Las señales verticales, como dispositivos instalados a nivel del camino o sobre él, destinados a reglamentar el tránsito, advertir o informar a los usuarios mediante palabras o símbolos determinados.

5.1.2. Localización

Las señales de tránsito por lo general deben estar colocadas a la derecha en el sentido del tránsito. En algunos casos estarán colocadas en lo alto sobre la vía (señales elevadas). En casos excepcionales, como señales adicionales, se podrán colocar al lado izquierdo en el sentido del tránsito.Las señales deberán colocarse a una distancia lateral de acuerdo a lo siguiente:

Zona rural: La distancia del borde de la calzada al borde próximo de la señal no deberá ser menor de 1.20 m ni mayor de 3.0 m.

Zona urbana: La distancia del borde de la calzada al borde próximo de la señal no deberá ser menor de 0.60 m.

5.1.3. Altura

La altura a que deberán colocarse las señales estará de acuerdo a lo siguiente:

Zona rural: La altura mínima permisible entre el borde inferior de la señal y la superficie de rodadura fuera de la berma será de 1.50m; asimismo, en el caso de colocarse varias señales en el poste, el borde inferior de la señal más baja cumplirá la altura mínima permisible.

Zona urbana: La altura mínima permisible entre el borde inferior de la señal y el nivel de la vereda no será menor de 2.10 m.

Señales elevadas: En el caso de las señales colocadas en lo alto de la vía, la altura mínima entre el borde inferior de la señal y la superficie de rodadura será de 5.30 m.

5.1.4. Angulo de colocación

Las señales deberán formar con el eje del camino un ángulo de 90º, pudiéndose variar ligeramente en el caso de las señales con material reflectorizante, la cual será de 8 a 152 en relación a la perpendicular de la vía.

Figura 5.1 Angulo de colocación de señales verticales.

5.1.5. Mantenimiento

Las señales deberán ser mantenidas en su posición, limpias y legibles durante todo el tiempo. Las señales dañadas deberán ser remplazadas inmediatamente, en vista de ser inefectivas y por tender a perder su autoridad.Se deberá establecer un programa de revisión de señales con el fin de eliminar cualquier obstáculo que impida su visibilidad y detectar aquellas que necesiten ser reemplazadas.

5.1.6. Postes o soportes

De acuerdo a cada situación se podrán utilizar, como soporte de las señales, tubos de fierro redondos o cuadrados, perfiles omega perforados o tubos plásticos rellenos de concreto.Todos los postes para las señales preventivas o reguladoras deberán estar pintados de franjas horizontales blancas con negro, en anchos de 0.5 m. para la zona rural y 0.30 m. para la zona urbana, pudiendo los soportes ser, en este caso de color gris.En el caso de las señales informativas, los soportes laterales de doble poste, los pastorales, así como los soportes tipo bandera y los pórticos irán pintados de color gris.

5.1.7. Disposiciones generales

Está prohibido colocar en la señal, alguna inscripción o símbolo sin relación con el objeto de la señal, contraviniendo el diseño y uniformidad aprobados.

Todo letrero o aviso que pudiera confundirse con las señales de tránsito o que pudiera dificultar la comprensión de éstos, estará prohibido.

Los colores de las señales, así como sus tonalidades, serán las prescritas en el presente Manual.

Toda señalización requiere de un estudio previo de carácter estrictamente técnico.

5.1.8. Tipos de señales verticales

5.1.8.1. Señales reguladoras o de reglamentación

Las señales de reglamentación tienen por objeto indicar a los usuarios las limitaciones o restricciones que gobiernan el uso de la vía y cuyo incumplimiento constituye una violación al Reglamento de la circulación vehicular.

5.1.8.2. Señales preventivas

Las señales preventivas o de prevención son aquellas que se utilizan para indicar con anticipación la aproximación de ciertas condiciones de la vía o concurrentes a ella que implican un peligro real o potencial que puede ser evitado tomando ciertas precauciones necesarias. La ubicación de estos será a

5.2. MARCAS EN EL PAVIMENTO

5.2.1. DefiniciónLas marcas en el pavimento o en los obstáculos son utilizados con el objeto de reglamentar el movimiento de vehículos e incrementar la seguridad en su operación. Sirven, en algunos casos, como suplemento a las señales y semáforos en el control del tránsito; en otros constituye un único medio, desempeñando un factor de suma importancia en la regulación de la operación del vehículo en la vía.

5.2.2. ClasificaciónTeniendo en cuenta el propósito, las marcas en el pavimento se clasifican en:

A. Marcas en el pavimento

1. Línea central.2 Línea de carril.3. Marcas de prohibición de alcance y paso a otro vehículo.4. Línea de borde de pavimento.5. Líneas canalizadoras del tránsito.6. Marcas de aproximación de obstáculos.7. Demarcación de entradas y salidas de Autopistas.8. Líneas de parada.9. Marcas de paso peatonal.10. Aproximación de cruce a nivel con línea férrea.11. Estacionamiento de vehículos.12. Letras y símbolos.13. Marcas para el control de uso de los carriles de circulación.14. Marcas en los sardineles de prohibición de estacionamiento en la vía pública.

B. Marcas en los obstáculos

1. Obstáculos en la vía.2. Obstáculos fuera de la vía.

C. Demarcadores reflectores

1. Demarcadores de peligro.2. Delineadores.

5.2.3. Colores

Los colores de pintura de tráfico u otro elemento demarcador a utilizarse en las marcas en el pavimento serán blanco y amarillo, cuyas tonalidades deberán conformarse con aquellas especificadas en el presente manual.

- Las Líneas Blancas: Indican separación de las corrientes vehiculares en el mismo sentido de circulación.- Las Líneas Amarillas: Indican separación de las corrientes vehiculares en sentidos opuestos de circulación.

Por otro lado, los colores que se pueden emplear en los demarcadores reflectivos, además del blanco y el amarillo, son el rojo y el azul, por las siguientes razones:

Rojo: indica peligro o contra el sentido del tránsito.Azul: indica la ubicación de hidrantes contra incendios.

5.2.4. Tipo y ancho de las líneas longitudinalesLos principios generales que regulan el marcado de las líneas longitudinales en el pavimento son:

- Líneas segmentadas o discontinuas, sirven para demarcar los carriles de circulación del tránsito automotor.- Líneas continuas, sirven para demarcar la separación de las corrientes vehiculares, restringiendo la circulación vehicular de tal manera que no deba ser cruzada.- El ancho normal de las líneas es de 0.10 m. a 0.15 m. para las líneas longitudinales de línea central y línea de carril, así como de las líneas de barrera.- Las líneas continuas dobles indican máxima restricción.

Para las líneas de borde del pavimento tendrán un ancho de 0.10 m.

5.2.5. Marcas en el pavimento y bordes de pavimento

5.2.5.1. Línea central

Las líneas de eje central se utilizan en calzadas bidireccionales para indicar dónde se separan los flujos de circulación opuestos. Se ubican generalmente en el centro de dichas calzadas

En el caso de una calzada de dos carriles de circulación que soporta el tránsito en ambos sentidos, se utilizará una línea discontinua cuando es permitido cruzar.

Se recomienda el marcado de la línea central en todas las calzadas de dos o más carriles de circulación que soportan tránsito en ambos sentidos sin separador central, cuyo volumen de tránsito sea significativo y cuando la incidencia de accidentes lo ameriten.

Figura 5.11 Líneas de carril.

5.2.5.2. Zonas donde se prohíbe adelantar

Se utilizará para demarcar el borde del pavimento a fin de facilitar la conducción del vehículo, especialmente durante la noche y en zonas de condiciones climáticas severas.

5.2.5.3. Zonas donde se prohíbe adelantar

El marcado de líneas que prohíben adelantar tiene por objeto el señalar aquellos tramos del camino cuya distancia de visibilidad es tal que no permite al conductor efectuar con seguridad la maniobra de alcance y paso a otro vehículo.

La distancia de visibilidad en una curva vertical es la distancia que un objeto a 1.20 m de la superficie del pavimento puede ser vista desde otro punto a 1.20 m sobre la superficie del pavimento. Asimismo, la distancia de visibilidad de pase sobre una curva horizontal es la distancia medida a lo largo de la línea central (o línea del carril derecho en una carretera de tres carriles) entre dos puntos a 1.20 m sobre el pavimento en una línea tangente a la obstrucción que corta la visibilidad hacia dentro de la curva.

Figura 5.12 Demarcación de zonas de adelantamiento prohibido.