diseño de una carretera

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    DISEO DE UNA CARRETERA.

    1.-Objetivos.

    La construccin de una carretera es de mucha importancia para el trasporte de las movilidades

    y la comunicacin.

    Facilidad de transporte y reduccin de tiempo para transportar de un lugar a otro.

    La comunicacin adecuada entre los departamentos, provincias y comunidades y asmismo la comunicacin de la poblacin en general.

    La comunicacin tambin en el traslado de sus productos al mercado.

    1. 1.- Objetivos general.

    -La correcta utilizacin de los instrumentos topogrficos.

    -La adquisicin de planillas para poder realizar los planos respectivos.

    -Realizar el levantamiento del eje de una carretera como proyecto.

    -Realizar el levantamiento de transversales de dicho eje.

    -Realizar el trabajo de gabinete para las curvas verticales.

    -Representar el terreno por el mtodo de las radiales.

    1.2.-Objetivos especficos.

    -Realizar el correcto levantamiento de la superficie de un terreno para un proyecto de diseo deuna carretera.

    -Realizar el clculo de volmenes de corte y de quien estamos de una carretera.

    -Trazar el eje de una carretera de un tramo datos.

    -Realizar el perfil de dicho eje.

    -Con las normas de ABC disear una carretera.

    -Disear transversales de dicha carretera.

    -Los puntos encontrados en campo llevarlo a un programa especializado para crear el una

    superficie para el diseo de una carretera.

    2.-Aspectos generales.

    2. 1.-Ubicacin Poltica y Geogrfica.

    Bolivia es un estado de Amrica del Sur que ocupa un espacio relativamente sentar en elcontinente sudamericano. Est situado en la zona Inter tropical del hemisferio austral, entre los

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    nueve grados 938 y los2253 de latitud sur con respecto al mediano de Greenwich, posee

    una posicin occidental, comprendida entre los 5725 y los 6938 de latitud oeste.

    Bolivia se encuentra rodeada por cinco pases:

    Brasil noreste, Paraguay al sudeste, Argentina al sur, Chile y Per al oeste.

    Podra cuenta con nueve departamentos los cuales son:

    La Paz, Sucre, Potos, Tarija, Oruro, Cochabamba, Pando, Beni, Santa Cruz.

    La superficie total es de 1,098,581 kilmetros cuadrados, polticamente tiene 16 provincias y256 cantones, est situado en una latitud de 19 35 5 y una longitud de 65 45 0 como una

    altura de 3976 metros sobre el nivel del mar.

    El departamento de Potos, situado al suroeste del pas, limita al norte con los departamentos

    de Oruro y Cochabamba a este con Chuquisaca y Tarija al sur con la repblica de Argentina yal este con la repblica de Chile.

    La precipitacin fluvial corresponde a los meses de diciembre y a febrero como unaprecipitacin anual de 250 milmetros. La flora es caracterstica del altiplano bolivianoencontrndose variedades de paja brava y thola, normalmente posee escasa vegetacin.

    El rea de estudios debido a su clima y por consecuencia de la temperatura y vegetacin no esapta para la proliferacin de los animales. Los aspectos topogrficos de la zona presentan unageomorfologa ana regin montaosa donde las rocas forman altos datos topogrficos,constantemente sometidos a meteorizacin y erosin. La zona se caracteriza por presentar el

    que verdes y valles que alcanza niveles bajos estableciendo de esta manera fuertesvariaciones topogrficas, controlados por cambios bruscos dependientes.

    2. 2.-Ubicacin fsica (imagen satelital).

    La zona de Cant marca, se encuentra situado en general entre los 19 35 38. 97 estn, 65

    47 0 1. 82 norte con una elevacin alrededor de 3976 metros sobre el nivel del mar. La

    condicin del clima que caracteriza la regin, por su relieve por su topografa, corresponde a un

    clima micro trmico de inviernos secos, con una temperatura que flucta alrededor de 13 y17C, variando en pocas de inviernos.

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    3.-Fundamento terico.

    3. 1.-Aspectos topogrficos que se deben tomar en cuenta para el diseo de unacarretera.

    Antes de iniciar propiamente los estudios topogrficos se requiere de un reconocimiento

    preliminar en el cual, primero se har una entrevista o reunin con los beneficiarios pararecoger datos de gran utilidad en el proyecto como lo relativo a afectaciones, caractersticas deros, nombre de lugares intermedios, localizacin de zonas bajas o inundables, niveles de aguaen crecientes y si es posible alguna de esas personas auxiliara como gua en el reconocimientotcnico del camino.

    Una vez hecho esto se proceder a hacer un reconocimiento directo del camino paradeterminar en general caractersticas:

    o Geolgicaso Hidrolgicaso Topogrficas y complementarias

    As s vera el tipo de suelo en el que se construir el camino, su composicin y caractersticasgenerales, ubicacin de bancos para revestimientos y agregados para las obras de drenaje,cruces apropiados para el camino sobre ros o arroyos, existencia de escurrimientossuperficiales o subterrneos que afloren a la superficie y que afecten el camino, tipo devegetacin y densidad, as como pendientes aproximadas y ruta a seguir en el terreno.

    Este reconocimiento requiere del tiempo que sea necesario para conocer las caractersticas delterreno donde se construir el camino, y para llevarlo a cabo se utilizan instrumentos sencillos

    de medicin como brjulas para determinar rumbos, clisimetro para determinar pendientes,odmetro de vehculos y otros instrumentos sencillos.

    A travs del reconocimiento se determinan puertos topogrficos que son puntos obligados deacuerdo a la topografa y puertos determinados por lugares obligados de paso, ya sea porbeneficio social, poltico o de produccin de bienes y servicios.

    Con todos los datos recabados, resaltando los ms importantes, se establecer una rutatentativa para el proyecto.

    Existen procedimientos modernos para el reconocimiento como el fotogramtrico electrnico,pero resulta demasiado costoso, muchas veces para el presupuesto que puede tener uncamino, tambin es importante decir que el tipo de vegetacin y clima de algunas regiones nopermite usar este procedimiento por lo que se tiene que recurrir al reconocimiento directo quese puede auxiliar por cartas topogrficas.

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    Reconocimiento topogrfico.

    TRAZO PRELIMINAR.

    Cuando se tienen localizados los puntos obligados se procede a ligar estos mediante unprocedimiento que requiere:

    El trazo de una poligonal de apoyo lo mas apegada posible a los puntos establecidos, con

    orientacin astronmica, PIS referenciados y deflexiones marcadas con exactitud ya que serla base del trazo definitivo.

    La poligonal de apoyo es una poligonal abierta a partir de un vrtice o punto de inicio clavandoestacas a cada 20 metros, y lugares intermedios hasta llegar al vrtice siguiente. Para laubicacin de estos se utiliza el clismetro o l circulo vertical del trnsito, empleando lapendiente deseada.

    La pendiente ser cuatro unidades debajo de la mxima especificada donde sea posible paraque al trabajador en gabinete tenga ms posibilidades de proyectar la subrasante,incrementando la pendiente a la mxima si es necesario para economizar volmenes.

    Nivelacin de la poligonal, generalmente a cada 20 metros, que ser til para definir cotas decurvas de nivel cerradas a cada 2 metros.

    Obtencin de curvas de nivel en una franja de 80 o 100 metros. En cada lado del eje delcamino a cada 20 metros o estaciones intermedias importantes.

    Dibujo de trazo y curvas de nivel con detalles relevantes como cruces, construcciones, fallasgeolgicas visibles, etc.

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    Como el dibujo del trazo y las curvas de nivel se puede proyectar en planta la lnea terica delcamino a pelo de tierra, para proyectarla se utiliza un comps con una abertura calculadasegn la pendiente con que se quiere proyectar.

    La separacin de curvas de nivel dividida entre la pendiente a proyectar, es la abertura delcomps con la cual se ubicaran los puntos de la lnea a pelo de tierra utilizando la mismaescala del plano.

    Lnea tentativa

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    3. 2.-Estudios de trfico y normas de diseos geomtrico de una carretera.

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    La carretera es una faja de terreno con un plano de rodadura especialmente dispuesto para eltrnsito adecuado de vehculos y est destinada a comunicar entre s regiones y sitios poblados

    El diseo geomtrico en planta o alineamiento horizontal, es la proyeccin sobre un planohorizontal del eje real o espacial de la carretera. En la filosofa del diseo convencional, dicho

    eje est constituido por una serie de tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre spor curvas horizontales.

    Las curvas horizontales que conectan dos secciones tangentes rectas pueden ser de dos tiposarcos circulares y espirales.

    Los estudios para trazado y localizacin de una carreta cubren 5 etapas:

    1. Reconocimiento: Es un examen general del terreno para determinar la ruta o rutas posiblesde unin entre los puntos primarios de control que se sealan al Ingeniero de Vas.

    2. Trazado ante preliminar: Se adopta la mejor o mejores ubicaciones de la va.

    3. Trazado preliminar: Se realiza sobre la ruta escogida con aparatos de precisin para ellevantamiento topogrfico de una zona de terreno en la cual va a proyectarse.

    4. Proyecto: Comprende los diseos en planta y en perfil del eje de la va.

    5. Localizacin: Consiste en las labores necesarias para transferir al terreno el eje de la vadeterminado en el proyecto.

    Rutas

    La RUTA es aquella franja de terreno, de ancho variable, comprendida entre dos puntosobligados extremos y que pasa a lo largo de puntos obligados intermedios, dentro de la cual esfactible hacer la localizacin del trazado de una va.

    Puntos obligados:

    Son aquellos sitios extremos o intermedios por los que necesariamente deber pasar la va. Laidentificacin de una ruta a travs de estos puntos y su paso por otros puntos secundarios,hace que aparezcan varias rutas alternas.

    Para todas las rutas alternas es necesario llevar a cabo la seleccin, que comprende una seriede trabajos preliminares que tienen que ver con acopio de datos (recoleccin de informacinbsica relacionada con la topografa, la geologa, la hidrologa, el drenaje y los usos del suelo),estudio de planos, reconocimientos areos y terrestres, poligonales de estudio, etc.

    Evaluacin de las rutas:

    La mejor ruta, ser aquella que de acuerdo a las condiciones topogrficas, geolgicas,hidrolgicas y de drenaje, ofrezca el menor costo con el mayor ndice de utilidad econmica,social y esttica.

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    Existen varios mtodos de evaluacin de rutas entre los que se encuentra el de Bruce queutiliza la siguiente frmula matemtica:

    xo = x + k * Sumatoria y

    Donde:xo = Longitud resistente (m)x = Longitud total del trazado (m)Sumatoria y = desnivel o suma de desniveles (m)k = Inverso del coeficiente de friccin.

    TIPO DE SUPERFICIE VALOR MEDIO DE kTierra 21Grava o asfalto 35macadam 32Concreto 44

    Lnea de pendiente

    La lnea de pendiente es aquella lnea que, pasando por los puntos obligados del proyecto,conserva la pendiente uniforme especificada y que de coincidir con el eje de la va, ste noaceptara cortes ni rellenos, por lo cual tambin se le conoce como lnea de ceros.

    Trazado De La Lnea De Ceros Sobre Un Plano

    FIGURA 1

    En la figura 1, se supone que los puntos A y B se encuentran sobre dos curvas de nivelsucesivas, entonces la pendiente de la lnea recta AB que los une es:

    Pendiente de AB = tangente del ngulo = BC / AC

    Si se quiere mantener una lnea de pendiente uniforme, se despeja AC en la formula, BC es ladiferencia de nivel o la equidistancia y la tangente del ngulo es la pendiente de la recta AB,

    AC sera la distancia horizontal entre curvas sucesivas.

    Para trazar la lnea de ceros sobre un plano, se prevee que la distancia AC en metros, reducidaa la escala del plano, es la distancia con que se debe abrir un comps de puntas secas a partirdel punto inicial, acto seguido se materializan los puntos donde coincide la abertura del compssobre la curva de nivel inmediatamente superior.

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    TRAZADO DE LA LINEA DE CEROS EN EL TERRENO

    Se lleva marcndola en la direccin requerida, pasando por los puntos de control y por loslugares ms adecuados. para tal efecto se emplean miras, jalones y clismetros nivel.

    Diseo Geomtrico En Planta

    Una carretera es un sistema que logra integrar beneficios, conveniencia, satisfaccin yseguridad a sus usuarios, que conserva, aumenta y mejora los recursos naturales de la tierra,el agua y el aire y que colabora con el logro de los objetivos del desarrollo regional, industrial,comercial, residencial, recreacional y de salud pblica.El Diseo geomtrico de carreteras es el proceso de correlacin entre sus elementos fsicos ylas caractersticas de operacin de los vehculos, mediante el uso de las matemticas, la fsicay la geometra. En ese sentido, la carretera que geomtricamente definida por el trazado de sueje en planta y en perfil y por el trazado de su seccin transversal.

    El diseo geomtrico en planta, o alineamiento horizontal, es la proyeccin sobre un planohorizontal del eje real o espacial de la carretera constituido por una serie de tramos rectosllamados tangentes enlazados entre s por curvas.

    Curvas circulares simples

    Las curvas circulares simples son arcos de circunferencia de un solo radio, que constituye laproyeccin horizontal de las curvas reales o espaciales, especialmente al unir dos tangentesconsecutivas.

    Elementos de una curva circular-Punto de vrtice (PI): Es el punto de interseccin de las tangentes.-Punto de curvatura (PC): Es el punto en donde termina la tangente de entrada e inicia la curva.-Punto de tangencia (PT): Es el punto en dnde termina la curva y comienza la tangente desalida.-Angulo de deflexin (D): Es el ngulo central subtendido entre las dos tangentes.-Tangente (T): Es la distancia del PC al PI o desde el PI al PT.

    T = R tan (D/2)

    Cuerda larga (CL): Es la distancia recta entre el PC y el PT.

    CL = 2R sen (D/2)

    Externa (E): Es la distancia desde el PI al punto medio de la curva.

    E = T tan (D/4)

    Ordenada media (M): Es la distancia desde el punto medio de la curva, al punto medio de lacuerda larga.

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    M = R [1 - cos (D/2)]

    Centro de la curva circular (RP): Es el mismo punto de radio.

    Radio de la curva circular (R): Es la distancia del RP al PC o al PT.

    R = T / tan(D/2)

    Longitud de la curva circular (L): Es la distancia del PC al PT por el arco de la curva.

    L = c D /G

    D = Delta

    Grado de una curva circular (G):El ngulo especfico de una curva, se define como el ngulo en el centro de un arco circularsubtendido por una cuerda especfica c, sta es la definicin por cuerda. La definicin por arcoes el grado especfico de una curva, que es el ngulo central subtendido por un arcoespecfico.

    Sistema arco -grado

    R = 180 s / pi G

    L = pi R D / 180

    Sistema cuerda - grado (es el mas utilizado en carreteras)

    G = 2 arcsen ( c / 2 R )

    L = c D / G

    Existen tambin curvas circulares compuestas que estn formadas por dos o ms curvas

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    circulares, pero su uso es muy limitado, en la gran mayora de los casos se utilizan en terrenosmontaosos cuando se quiere que la carretera quede lo ms ajustada posible a la forma delterreno, lo cual reduce el movimiento de tierra. Tambin se pueden utilizar cuando existenlimitaciones de libertad en el diseo, como, por ejemplo, en los accesos a puentes, en lospasos a desnivel y en las intersecciones.

    Curvas espirales

    Las curvas espirales se usan para proporcionar una transicin gradual de la curvatura encurvas horizontales. Su uso ms comn es para conectar tramos rectos de un alineamiento concurvas circulares, disminuyendo as el cambio brusco de direccin que ocurrira en los puntosde tangencia.En la figura, se aprecia una curva espiral con longitud Le, que conecta la tangente de entradacon una curva circular de radio R. La longitud L, es la longitud de la curva espiral desde suorigen a un punto cualquiera P de radio conocido.

    Curvas reversas

    Existen cuando hay dos curvas circulares con un punto de tangencia comn y con centros enlados opuestos de la tangencia comn. En general estas estn prohibidas por toda clase deespecificaciones, y por tanto, se deben evitar en carreteras y ferrocarriles, pues no permite

    manejar correctamente el peralte en las cercanas del punto de tangencia; adems, en esepunto puede haber dificultades en el funcionamiento de los vehculos. Sin embargo, seencuentran frecuentemente en terrenos montaosos y en carreteras urbanas.Las curvas reversas pueden tener aplicaciones importantes en el diseo de intersecciones,utilizando pequeos radios para ampliacin de calzadas, carriles, etc.

    Desplazamiento de un vehculo sobre una curva circular

    con el fin de proporcionar seguridad, eficiencia y un diseo balanceado entre los elementos de

    http://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc4nl8W2qI/AAAAAAAAAHI/Vcwk-vA-liE/s1600-h/curvas2.JPG
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    la va desde el punto de vista geomtrico y fsico, es fundamental estudiar la relacin existenteentre la velocidad y la curvatura.Cuando un vehculo circula sobre una curva horizontal, acta sobre el una fuerza centrfugaque tiende a desviarlo radialmente hacia afuera de su trayectoria.

    (1) F = W V 2 / g R

    F = Fuerza centrfuga desarrolladaW = Peso del vehculoV = Velocidad del vehculog = Aceleracin de la gravedadR = Radio de la curva circular horizontal

    Se aprecia con claridad en la expresin anterior como al incrementarse la velocidad con unmismo radio, la fuerza centrfuga es mayor.

    La nica fuerza que se opone al desplazamiento lateral del vehculo es la Fuerza de Friccindesarrollada entre las llantas y el pavimento, esta fuerza no es lo suficientemente capaz deimpedir el desplazamiento lateral del vehculo en la mayora de los casos, por esto es necesariobuscarle un complemento inclinando transversalmente la calzada. Dicha inclinacin sedenomina PERALTE.

    Si sobre una curva horizontal de radio "R" un vehculo circula a una velocidad constante "V",segn la ecuacin anterior, el peso "W" y la Fuerza centrfuga "F" son tambin constantes, perosus componentes en las direcciones normal y paralela al pavimento varan segn la inclinacinque tenga la calzada, tal como se aprecia en la figura 1.

    Para la situacin anterior las componentes normales de las fuerzas "W" y "F" son siempre delmismo sentido y se suman, actuando hacia el pavimento, contribuyendo a la estabilidad delvehculo. En cambio las componentes paralelas de dichas fuerzas son de sentido opuesto y surelacin hace variar los efectos que se desarrollan en el vehculo.

    Las componentes normales y paralelas de las fuerzas "W" y "F" se definen como:Wn , Fn : Componentes normales al pavimentoWp , Fp : Componentes paralelas al pavimento

    http://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc41RQq6cI/AAAAAAAAAHQ/51SUrhY7wEU/s1600-h/peralte1.JPG
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    De esta manera se presentan los siguientes casos:

    1. Wp = 0La calzada es horizontal, es decir que no hay inclinacin transversal y "Fp" alcanza su valormximo "F".

    2. Wp = FpLa fuerza resultante ( F + W ) es perpendicular a la superficie del pavimento, por lo tanto lafuerza centrfuga no es sentida en el vehculo, esta velocidad se denomina velocidad deequilibrio. (Figura 2).

    3. Wp < Fp La fuerza resultante ( F + W ) actua en el sentido de la fuerza centrfuga "F", por lotanto el vehculo tiende a deslizarse hacia el exterior de la curva. Volcamiento en este caso es

    tpico en vehculos livianos. (Figura 3)

    4. Wp > FpLa resultante ( F + W ) acta en sentido contrario de "f", por lo tanto, el vehculo tiende adeslizarse hacia el interior de la curva. Volamiento es tpico en vehculos pesados. (Figura 4).

    http://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc5WjrxKuI/AAAAAAAAAHg/-2c1_NI_wWs/s1600-h/peralte3.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc5IZovDJI/AAAAAAAAAHY/RMz6nh8Gx2s/s1600-h/peralte2.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc5WjrxKuI/AAAAAAAAAHg/-2c1_NI_wWs/s1600-h/peralte3.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc5IZovDJI/AAAAAAAAAHY/RMz6nh8Gx2s/s1600-h/peralte2.JPG
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    Velocidad, curvatura, peralte y friccin

    Dos fuerzas se oponen al desplazamiento lateral de un vehculo, la componente "Wp" del pesoy la fuerza de friccin transversal desarrollada entre las llantas y el pavimento. Para evitar queexista desplazamiento se acostumbra en las curvas darle cierta inclinacin transversal a lacalzada la cual se denomina peralte "e", que de acuerdo a las figuras anteriores:(2) e = tan

    A la velocidad de equilibrio (figura 2)

    Wp = Fp

    W sen = F cos

    sen / cos = F / W

    tan = F / W

    Reemplazando las ecuaciones 1 y 2

    (3) e = V 2 / g R

    Teniendo en cuenta que la gravedad es igual a 9.81 m/seg2 se tiende que:

    (4) e = 0.007865 ( V 2 / R )

    "V" se expresa en Kilmetros / hora y "R" en metros.

    Para Wp < Fp (figura 3) Wp < Fp , o lo que es lo mismo Fp - Wp > 0

    http://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc5jP3ZreI/AAAAAAAAAHo/SWf2JaALw6Y/s1600-h/peralte4.JPG
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    En la figura 3 se aprecia que la resultante (Fp - Wp) actua hacia la izquierda, por lo que esresistida por una fuerza de friccin transversal "Ff" desarrollada entre las llantas y el pavimentoy que actua hacia la derecha.

    Fp - Wp = Ff

    Se sabe que,

    Fuerza Friccin = Fuerza normal (coeficiente de friccin)

    Ff = (Fn + Wn) f

    f = Coeficiente de friccin transversal

    Fp - Wp = (Fn + Wn) f

    f = (Fp - Wp) / (Fn + Wn)

    En la prctica para valores normales del peralte, la componente "Fn" es muy pequea y sepuede depreciar, entonces reemplazando:

    f = (F cos - W sen ) / W cos

    f = (F cos / W cos ) - (W sen / W cos ) = (F / W) - tan

    f = (F / W) - e

    Reemplazando la ecuacin 1

    (5) e + f = ( V 2 / g R )

    Convirtiendo unidades

    (6) e + f = 0.007865 ( V 2 / R )

    Para Wp > Fp (figura 4)

    Por homologa se tiene que

    (7) e - f = 0.007865 ( V 2 / R )

    La situacin mas comn que se presenta es cuando los vehculos van a una velocidad mayorque la de equilibrio, por esto la expresin ms usada para efectos de diseo es la ecuacin 6.

    El radio mnimo "R min", o el mximo grado de curvatura "G mx", es el lmite para una

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    velocidad de diseo "V" dada, calculado a partir del peralte mximo "e mx" y el coeficiente defriccin transversal "f mx".

    Por lo tanto para una determinada velocidad de diseo y una vez establecidos los valoresmximos del peralte y del coeficiente de friccin transversal, el radio mnimo se calcula segn

    la ecuacin 6, como:

    (8) R min = 0.007865 ( V 2 / (e mx + f mx) )

    De esta manera a las curvas que tienen el radio mnimo les corresponde el peralte mximo

    Un procedimiento bastante utilizado para calcular el peralte "e" de cualquier curva de radio "R",siendo R > R min, consiste en realizar una reparticin inversamente proporcional as:

    e mx = 1 / R mine = 1 / R

    De donde:

    (9) e = ( R min / R ) e mx

    Transicin del peralte

    La seccin transversal de la calzada sobre un alineamiento recto tiene una inclinacin llamadaBOMBEO, el cual tiene por objeto facilitar el drenaje o escurrimiento de las aguas lluviaslateralmente hacia las cunetas. El bombeo vara dependiendo de la intensidad de las lluvias enla zona del proyecto del 1% al 4%.

    As mismo la seccin transversal de la calzada sobre un alineamiento curvo tendr unainclinacin asociada con el peralte, el cual tiene por objeto, como se vio anteriormente, facilitarel desplazamiento seguro de los vehculos sin peligros de deslizamientos.

    Para pasar de una seccin transversal con bombeo normal a otra con peralte, es necesariorealizar un cambio de inclinacin de calzada. Este cambio no puede realizarse bruscamente,sino gradualmente a lo largo de la va entre este par de secciones. A este tramo de la va se lellama Transicin del peraltado.

    Si para el diseo de la va de las curvas horizontales se han empleado espirales de transicin,la transicin del peraltado se efecta conjuntamente con la curvatura. Cuando se disponenicamente de curvas circulares, se acostumbra realizar una parte de la transicin en recta y laotra parte en curva. Se ha determinado empricamente que la transicin del peralte puedeintroducirse dentro de la curva hasta en un 50%, siempre que por lo menos la tercera partecentral de la longitud de la curva quede con el peralte completo.

    Para realizar la transicin del bombeo al peralte se pueden utilizarse tres procedimientos:

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    1. Rotando la calzada alrededor de su eje central (es el ms conveniente) (figura 5).2. Rotando la calzada alrededor de su eje interior.3. Rotando la calzada alrededor de su eje exterior.

    Donde:Lt = Longitud de transicinN = Longitud de aplanamientoL = Longitud de la curva circular (PC - PT)La longitud de transicin "Lt" se considera desde aquella seccin transversal donde el carrilexterior esta a nivel o no tiene bombeo, hasta aquella seccin donde la calzada tiene todo superalte "e" completo. N es la longitud necesaria para que el carril exterior pierda su bombeo ose aplane.

    Por comodidad, se recomienda que la longitud del tramo donde se realiza la transicin delperalte debe ser tal que la pendiente longitudinal de os bordes relativa a la pendiente del eje de

    la va no debe ser mayor que un valor "m". En este sentido "M" se define como la mximadiferencia algebraica entre las pendientes longitudinales de los bordes y el eje de la misma.

    En la figura 6 aparecen las mitades de las secciones transversales en bombeo y en peralte, lomismo que el perfil parcial de transicin.

    http://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc6lD5HBQI/AAAAAAAAAH4/xmZzMyt2SOM/s1600-h/peralte6.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc6XEy-gBI/AAAAAAAAAHw/vCaRHA5tMQY/s1600-h/peralte5.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc6lD5HBQI/AAAAAAAAAH4/xmZzMyt2SOM/s1600-h/peralte6.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc6XEy-gBI/AAAAAAAAAHw/vCaRHA5tMQY/s1600-h/peralte5.JPG
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    En el tringulo BEG : BG / EG = 1 / mPero, BG = Lty EG = Carril (e), entonces:Lt = carril (e) / m

    En el tringulo A F B : N / A F = 1 / m

    Pero A F = Carril (BOMBEO), entonces:N = carril (bombeo) / m

    Conceptos

    El diseo geomtrico en perfil, o alineamiento vertical, es la proyeccin del eje real de la vsobre una superficie vertical paralela al mismo. Dicha proyeccin mostrar la longitud real deleje de la va. A este eje tambin se le denomina rasante o sub-rasante

    Elementos que integran el alineamiento vertical

    Al igual que el diseo en planta, el eje del alineamiento vertical esta constituido por una seriede tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre s por curvas.

    TangentesLas tangentes se caracterizan por su longitud y pendiente y estn limitadas por dos curvassucesivas. La longitud "Tv" es la distancia medida horizontalmente entre el fin de la curvaanterior y l principio de la siguiente. La pendiente "m" de la tangente es la relacin entre eldesnivel y la distancia horizontal entre dos puntos de la misma.

    En la expresin que se aprecia en la figura la pendiente "m" esta expresada en porcentaje.

    Existen pendientes mximas y mnimas, la pendiente mxima es la mayor pendiente que sepermite en el proyecto, su valor queda determinado por el volumen de trnsito futuro y sucomposicin, por el tipo de terreno y por la velocidad de diseo; la pendiente mnima es lamenor pendiente que se permite en el proyecto, su valor se fija para facilitar el drenajesuperficial longitudinal, pudiendo variar segn se trate de un tramo en terrapln o en corte y deacuerdo al tipo de terreno.

    http://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc9JjJ9u5I/AAAAAAAAAIA/7j159mEyCMg/s1600-h/tangente.JPG
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    Curvas

    Una curva vertical es aquel elemento del diseo en perfil que permite el enlace de dostangentes verticales consecutivas, tal que a lo largo de su longitud se efecta el cambio gradualde la pendiente de la tangente de entrada a la pendiente de la tangente de salida, de forma que

    facilite una operacin vehicular segura y confortable, que sea de apariencia agradable y quepermita un drenaje adecuado. La curva que mejor se ajusta a estas condiciones es la parbolade eje vertical.

    Elementos Geomtricos De Una Curva Vertical Parablica

    Curvas Verticales Simtricas

    La parbola utilizada para el enlace de dos tangentes verticales consecutivas debe seguir lssiguientes propiedades:

    La razn de variacin de su pendiente a lo largo de su longitud es una constante.La proyeccin horizontal del punto de interseccin de las tangentes esta en la mitad de la lneaque une las proyecciones horizontales de los puntos de tangencia extremos, donde empieza ytermina la curva.Los elementos verticales de la curva (cotas) varan proporcionalmente con el cuadrado de loselementos horizontales (abscisas).La pendiente de una curva de la parbola es el promedio de las pendientes de las lneastangentes a ella en los externos de la cuerda.Los principales elementos que caracterizan una parbola son (figura 2):

    A = PIV : Punto de interseccin vertical.B = PCV : Principio de la curva vertical.C = PTV : Principio de tangente vertical.BC = Lv : Longitud de la curva vertical, medida en proyeccin horizontal.CA = Ev : Externa vertical. Es la distancia vertical del PIV a la curva.CD = f : Flecha vertical.P (X1,Y1) : Punto sobre la curva de coordenadas (X1,Y1).Q (X1,Y2) : Punto sobre la tangente de coordenadas (x1,Y2), situado sobre la misma vertical de"P".QP = y : Correccin de pendiente. Desviacin vertical respecto a la tangente de un punto sobrela curva "P" a calcular.

    BE = x : Distancia vertical entre el PCV y el punto "P" de la curva.a : Angulo de pendiente de la tangente de entrada.b : Angulo de pendiente de la tangente de salida.g : Angulo entre las dos tangentes. Angulo de deflexin vertical.m = tan a : Pendiente de la tangente de entrada.n = tan b : Pendiente de la tangente de salida.i = tan g : Diferencia algebraica entre las pendientes de la tangente de entrada y salida.

    Se tiene entonces una parbola de eje vertical coincidiendo con el eje "Y" y el vertice "C" en el

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    origen (0,0), segn el sitema de coordenadas "X vs Y". La ecuacin general de la parbola es:

    Y = k X 2

    Hay que tener presente que siempre la Externa va ser igual a la Flecha.

    Segn la grfica y deduciendo formulas:

    y = Ev ( 2x / Lv )^2

    y = ( i / 2 Lv ) x^2

    Ev = Lv i / 8

    i = m - ( - n )

    Intersecciones

    Intersecciones sin canalizarSon las que presentan una superficie amplia, pavimentada y libre que permite los movimientos

    vehiculares. Estas grandes superficies pavimentadas invitan a los vehculos y peatones amovimientos desordenados y peligrosos dando lugar a confusin, que aumenta los accidentesy disminuye la capacidad de la interseccin, as mismo presenta longitudes excesivas para elcruce de peatones y parte de sus reas pavimentadas no son utilizables.

    Intersecciones canalizadasSon intersecciones a las que se les han adecuado zonas para el encauzamiento del trficodenominadas comnmente isletas o canales, con el propsito de mejorar su comportamiento,brindando mayor fluidez y seguridad. Los principales tipos de canalizacin son:

    http://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sgc9kcU_fYI/AAAAAAAAAII/Uo0gJav7ORg/s1600-h/parabola.JPG
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    Interseccin tipo TEs una solucin muy simple para un empalme de una carretera secundaria, con una principal.Las trayectorias se cortan en ngulos prcticamente rectos, se mejoran las condiciones devisibilidad y facilita el paso de peatones. En general, las intersecciones tipo T siendo de tresramas, presentan entre stas, ngulos mayores de 60.

    Interseccin tipo YEs aquella que siendo de tres ramales, presenta entre dos de ellos, un ngulo menor de 60.

    Interseccin tipo CruzEs una interseccin de cuatro ramales, cuando el ngulo mnimo entre dos ramales es inferior a60.

    Isletas y canales

    Los conflictos que se producen en una interseccin, pueden reducirse en extensin eintensidad con el trazado de isletas.

    Una isleta es una zona bien definida, situada entre carriles de circulacin y destinada a guiar elmovimiento de vehculos o a dar refugio a peatones, no es necesario que tengan presenciafsica como tales, pueden ser desde una zona delineada con bordillos elevados hasta un realimitada con marcas pintadas sobre el pavimento.

    Las isletas se incluyen el trazado de intersecciones canalizadas por uno o ms de lossiguientes propsitos:

    Separacin de conflictos.Control del ngulo de conflicto.

    Regulacin del trfico e indicacin del uso adecuado de la interseccin.Reduccin de reas excesivamente pavimentadas.Trazado para favorecer los movimientos de giro principales.Proteccin de peatones.Proteccin y zona de espera de vehculos que giran o cruzan.Instalacin de seales de trnsito o de semforos.Necesidad de puntos de referencia.Prohibicin de determinados movimientos.Control de velocidad.

    Las isletas son generalmente en forma alargada, lgrimas o triangulares y sus dimensiones

    dependen del trazado particular en cada interseccin.

    En forma general, las isletas se pueden agrupar en tres clases principales que son:

    Isletas divisorias: Sirven para separar sentidos opuestos o iguales de circulacin.

    Isletas de encauzamiento: trazadas para control y direccin de los movimientos de trnsito,generalmente giros.

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    Isletas de seguridad: Sirven para proporcionar una zona de refugio a los peatones y paraproteger las vas de almacenamiento. Las dimensiones recomendadas para isletas deseguridad son:

    Area : 6 a 9 mts2.Ancho (isleta alargada): 1 metro.Longitud: 3.5 a 6 metros.Lado mnimo (isleta triangular): 2.4 a 3 metros.

    Glorietas

    La glorieta es una interseccin que dispone de una isleta central, circular y que permite a losvehculos que penetran a la interseccin por cualquiera de los ramales, abandonar la mismapor el ramal elegido mediante un giro en el sentido antihorario alrededor de dicha isleta.La ms comn es la convencional, la cual es una glorieta que tiene una calzada de una va,

    compuesta de secciones de entrecruzamientos, alrededor de una isla central circular,normalmente sin accesos ampliados; pueden ser de tres, cuatro o ms accesos. Para que unaglorieta sea convencional, el dimetro de la isla central debe ser igual o superior a 25 metros.Las glorietas poco se emplean en carreteras, a no ser en zonas suburbanas o en cercanas alos pueblos.

    3. 3.-Clasificacin de la red vial segn su funcionalidad.

    Autopistas

    Es una va de calzadas separadas, cada una con dos o ms carriles, con control total de

    acceso y salida. Se denomina con la sigla A.P.

    La autopista ese tipo de va que proporciona un flujo completamente contino. No existen

    interrupciones externas a la circulacin, tales como intersecciones semaforizadas o controladas

    por seal de PARE. El acceso y salida desde la va se reduce nicamente en los ramales, que

    estn proyectados para permitir las maniobras de confluencia y bifurcacin a altas velocidades

    y por lo tanto, minimizando las alteraciones del trnsito de la va principal.

    Carreteras Multicarriles

    Son carreteras divididas, con dos o ms carriles por sentido, con control parcial o total de

    acceso y salida. Se denominan con la sigla M.C.

    Carreteras de dos carriles

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    Constan de una calzada de dos carriles, uno por cada sentido de circulacin, con

    intersecciones a nivel y accesos directos desde sus mrgenes. Se denominan con la sigla C.C.

    SEGUN SU FUNCION

    Principales o de primer orden

    Son aquellas troncales, transversales y accesos a capitales de departamento que cumplen lafuncin bsica de integracin de las principales zonas de produccin y de consumo del pas y

    de este con los dems pases.

    Secundarias o de segundo orden

    Aquellas vas que unen cabeceras municipales entre si y/o provienen de una cabecera

    municipal y conectan con una principal.

    Terciarias o de tercer orden

    Aquellas de acceso que unen las cabeceras municipales con sus comunidades, o unen

    comunidades entre s.

    3. 4.-criterio y controles bsicos para el diseo.

    Las auditoras en seguridad carretera exigen durante su desarrollo, revisar y analizar los

    principios bsicos con que ha sido diseado y construido un camino. En el diseo de una

    carretera, las limitaciones y caractersticas propias de cada uno de los usuarios deben

    considerarse variables determinantes; en particular se deben analizar las condiciones de

    circulacin de cada uno de los tipos de vehculos, principalmente pesados, as como tambin

    bicicletas y motocicletas. En las zonas urbanas o semiurbanas, se deben tomar en cuenta las

    condiciones de la circulacin de los peatones y las medidas para favorecer su seguridad; entre

    ellas, pueden estar la disposicin de aceras y refugios, la construccin de pasos a distinto nivel

    y las medidas de control de la velocidad.

    El entorno de una carretera segura debe considerar los siguientes aspectos:

    Informar al conductor de las condiciones que va a encontrar ms adelante. Prevenir al conductor de la existencia de caractersticas no habituales.

    Guiar de forma segura al conductor en los tramos que presenten caractersticas distintas de

    las habituales.

    Proporcionar un margen de maniobra para los conductores que pierden el control o que

    realizan maniobras indebidas.

    En este captulo se incluyen algunas indicaciones sobre dichos principios bsicos del diseo y

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    construccin de una carretera, relacionados con la seguridad vial de los usuarios, que deben

    ser considerados y analizados durante el desarrollo de una auditora.

    * Velocidad de Proyecto

    La velocidad es el elemento clave en la definicin de las caractersticas geomtricas de un

    camino, dada su importancia decisiva en la seguridad de la circulacin. Dentro de las variables

    bsicas del proyecto geomtrico, el concepto de velocidad de proyecto es uno de los que ha

    sido objeto de una mayor revisin en los ltimos aos. Este concepto nace en Estados Unidos

    en los aos 30 como consecuencia de la necesidad de adoptar medidas ante el constante

    aumento de los ndices de accidentalidad que se daba principalmente en tramos sinuosos; en

    estos tramos, se concentraba una gran cantidad de accidentes, generalmente de

    consecuencias fatales, dado que muchas de las curvas resultaban inseguras para la velocidad

    a la que podan circular los vehculos en los tramos rectos que las precedan.

    En consecuencia, se estableci el concepto de velocidad de proyecto, tomando en cuenta dos

    principios bsicos:

    Todas las curvas de un tramo deberan ser proyectadas para la misma velocidad.

    La velocidad de proyecto deba ser un reflejo de la velocidad deseada por la mayora de los

    conductores.

    El concepto de velocidad de proyecto se cre, por tanto, con el objetivo de asegurar la

    homogeneidad o consistencia de un camino. En principio, se pensaba que un trazo con

    caractersticas homogneas permitira a los conductores circular a lo largo de l a la velocidad

    que ellos desearan, de forma segura, y que, en cambio, un trazo con problemas de

    consistencia obligaba a reducir la velocidad, para poder circular con seguridad en determinados

    elementos del tramo. Este concepto se defini entonces como la mxima velocidad a la que se

    poda circular con comodidad y seguridad a lo largo de un determinado tramo de carretera,

    cuando las condiciones externas son tales, que la velocidad depende de las caractersticas del

    trazo.

    En gran medida, el problema de seguridad que se presenta hoy en da es similar al que se

    planteaba en los aos 30. La velocidad de proyecto se fija en funcin de la categora funcional

    de la carretera y de las caractersticas del terreno y del entorno, pero no toma en cuenta

    expresamente las velocidades reales que los vehculos actuales pueden llegar a desarrollar. En

    una gran cantidad de las carreteras antiguas que estn en servicio actualmente, el trazo

    presenta curvas en las que las velocidad para la que fueron diseadas, resulta muy inferior a la

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    velocidad deseada por la mayora de los conductores.

    Como consecuencia de la inconsistencia entre la velocidad de proyecto con que son diseadas

    algunas curvas y la velocidad que pueden llegar a desarrollar los conductores en las rectas

    previas a ellas, los ndices de accidentes son entre 1,5 y 4 veces mayores en curvas que en

    tramos rectos. La velocidad de proyecto slo garantiza seguridad a los conductores que

    circulan a una velocidad inferior a la de proyecto; sin embargo, desgraciadamente los criterios

    contemplados en la normativa para la seleccionarla, siguen siendo tales que generalmente

    resulta inferior a la velocidad deseada por la mayora de los conductores

    Para evitar problemas como los descritos anteriormente, Lamm propone los siguientes criterios,

    los cuales permiten mejorar la consistencia en el trazo de un camino (Lamm, R. et al, 1988).

    Evitar las diferencias superiores a 20 km/h entre las velocidades reales de circulacin

    existente o estimada de dos elementos geomtricos del trazo contiguos. La limitacin de la

    variacin a 10 km/h se considera ptima.

    Armonizar la velocidad de proyecto y de circulacin real en cada tramo, considerando

    inadecuado el trazo de un proyecto o de una carretera en servicio, si las velocidades reales de

    circulacin superan en ms de 20 km/h la de proyecto del tramo.

    Limitar la diferencia a 0.02 entre la aceleracin transversal generada a la velocidad real de

    circulacin y la supuesta en el proyecto.

    Las normas de proyecto geomtrico vigente en Estados Unidos y Canad se siguen basando

    en el concepto tradicional de velocidad de proyecto (Krammes, R. et al, 1994); por el contrario,

    algunos pases de la unin europea han modificado su definicin para incluir una consideracin

    explcita del comportamiento real del conductor en trminos del percentil 85 de la distribucin

    de velocidades reales. En Alemania, Suiza y Francia se incluyen tambin procedimientos para

    estimar el perfil de las velocidades que se presentan a lo largo de todo un tramo y las normas

    francesas contemplan adems, la aceleracin lateral (SETRA, 1992).

    * Caractersticas Geomtricas

    La velocidad de proyecto condiciona en gran medida las caractersticas del proyecto

    geomtrico, al determinar los radios de curvatura mnimos, que son tambin funcin del peralte

    mximo admitido y del valor mximo aceptable de la friccin lateral; por otra parte, la velocidad

    de proyecto condiciona tambin las distancias de visibilidad requeridas en cada caso. El valor

    mximo del peralte se establece en las normas, teniendo en cuenta el efecto en la circulacin a

    velocidades reducidas, mientras que los valores del coeficiente friccin lateral se determinan

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    empricamente a travs de mediciones y por consideraciones sobre la comodidad del

    conductor.

    A continuacin, se enumeran los conceptos relacionados con el proyecto geomtrico que

    deben ser revisados en una auditora; las normas de proyecto geomtrico de carreteras

    contienen los estndares de seguridad con los cuales deben ser comparados:

    Valores admisibles de las longitudes mximas y mnimas de los tramos rectos.

    Relacin entre los radios de curvas circulares contiguas.

    Longitudes mnimas y mximas y el desarrollo mnimo de las curvas de transicin.

    Angulos mnimos de giro y la velocidad de variacin de la aceleracin centrfuga no

    compensada por el peralte.

    La pendiente de la rasante afecta de forma especial a la velocidad de los vehculos pesados.

    Los estudios sobre accidentes muestran que los ndices de accidentalidad aumentan

    gradualmente en tramos con pendientes hasta del 6 7%, y se disparan en tramos con valores

    superiores. Los tramos con una inclinacin superior al 4% pueden crear problemas de frenado,particularmente en los vehculos pesados que descienden; por otra parte, las pendientes de

    gran longitud generan una prdida de velocidad en el ascenso, que afecta tambin a la fluidez

    de la circulacin y al nivel de servicio.

    En consecuencia, la normativa introduce limitaciones a la inclinacin mxima de la rasante y a

    la longitud de las pendientes. Los valores admitidos dependen del tipo de carretera, de la

    velocidad de proyecto y del tipo de terreno. Por otra parte, se prev tambin la disposicin de

    carriles adicionales (tercer carril de ascenso) en los tramos que el nivel de servicio descienda

    por debajo de un determinado nivel, por efectos de la disminucin de velocidad inducida en los

    vehculos pesados.

    La inclinacin mnima de la rasante se establece para asegurar un drenaje superficial efectivo

    en todos los puntos y evitar el acuaplaneo. Normalmente el bombeo o el peralte transversal

    permite que el agua escurra hacia los hombros del camino, independientemente de la

    pendiente longitudinal. Sin embargo, es necesario establecer valores mnimos, del orden del

    0,5%, para resolver puntos crticos, tales como las proximidades de las tangentes de entrada y

    salida de una curva en las que se inicia la transicin del peralte y las secciones en corte.Las caractersticas de la seccin transversal tienen tambin una influencia importante en la

    seguridad. Los aspectos ms importantes son el ancho de carril, el ancho del acotamiento, el

    acondicionamiento del acotamiento y en carreteras divididas, el ancho y el tratamiento de la

    franja separadora central. En todos los casos, estos parmetros deben establecerse en funcin

    de las caractersticas de la carretera y la intensidad del trnsito y los cambios en cualquiera de

    las caractersticas de la seccin transversal deben ser graduales y estar bien sealizados.

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    * Expectativas del Conductor

    Las investigaciones realizadas en distintos pases sobre el efecto del trazo en la seguridad de

    la circulacin, coinciden en sealar la importancia de respetar las expectativas del conductor a

    travs de la consistencia del camino. Un conductor que circula por una carretera adapta su

    estilo de manejo a las caractersticas de la misma; en la percepcin que tiene de las

    caractersticas de la carretera influye, por una parte, la experiencia inmediata de lo que ha

    encontrado en los tramos que acaba de recorrer y, por otra, la experiencia acumulada en viajes

    anteriores, respecto a lo que es habitual encontrar en itinerarios de caractersticas parecidas a

    aquel por el que circula. Esto crea unas expectativas del conductor respecto a lo que va a

    encontrar; cuando se encuentra con una situacin inesperada, debe formular un juicio, tomar

    una decisin y actuar con rapidez, con lo que aumenta el riesgo de tomar una decisin

    equivocada o una reaccin tarda. En determinados casos estos errores provocan la prdida

    del control del vehculo y, en consecuencia, un accidente. Por tanto, el proyecto debe tener

    como objetivo genrico el respetar las expectativas del conductor.

    * Distancias de Visibilidad

    La distancia de visibilidad es la longitud de la carretera que puede ver el conductor, la cual se

    puede distinguir entre visibilidad requerida para realizar con seguridad determinadas maniobras

    y visibilidad disponible. La visibilidad necesaria para cada tipo de maniobra es un valor ms o

    menos fijo, determinado por los valores de los parmetros bsicos: velocidades de circulacin,

    tiempo de reaccin, aceleracin y deceleracin del vehculo, condiciones del pavimento, etc. En

    cambio, la visibilidad disponible vara continuamente a lo largo de la carretera en funcin de la

    combinacin del alineamiento horizontal y vertical, de la seccin transversal y de las

    restricciones al campo de visin del conductor impuestas por la configuracin del entorno de la

    carretera.

    Se pueden distinguir tres distancias de visibilidad necesarias en funcin de la situacin de cada

    tramo concreto dentro de la carretera:

    Distancia de visibilidad de parada. Es la distancia recorrida por el vehculo en condiciones

    seguras antes de detenerse, desde el momento en que el conductor percibe que existe un

    motivo para ello; la distancia de visibilidad de parada tiene dos componentes, la distancia

    recorrida durante el tiempo de reaccin y la distancia de frenado. Distancia de visibilidad de aproximacin. Es la distancia necesaria para que dos vehculos

    que circulan en sentidos contrarios, aproximndose el uno al otro, puedan llegar a detenerse en

    condiciones de seguridad.

    Distancia de visibilidad de rebase. Es la distancia, medida en el sentido de circulacin, que

    debe ver el conductor de un vehculo que est realizando una maniobra de rebase para poder

    completar su maniobra de forma segura cuando un vehculo que se aproxima en sentido

    contrario es visto despus de haber comenzado el rebase. Se puede considerar que tiene tres

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    componentes: la distancia de adelantamiento, recorrida por el vehculo que adelanta desde que

    inicia la maniobra, la distancia recorrida por el vehculo que se aproxima en sentido contrario

    desde el momento en que es visible, y el margen de seguridad.

    La combinacin del alineamiento horizontal y vertical debe permitir la circulacin a la velocidad

    de proyecto de un vehculo aislado en condiciones de seguridad y comodidad. Esto implica que

    el conductor de un vehculo disponga en todo momento de la distancia necesaria para parar de

    emergencia si es necesario. Adems, el trazo del camino debe asegurar que la aceleracin

    transversal que se produzca, as como su tasa de variacin, no excedan los mximos

    admisibles desde el punto de vista de la comodidad. Por otra parte, para asegurar un alto nivel

    de seguridad, el trazo del camino debe ser tal que permita oportunidades suficientes para

    realizar las maniobras de rebase.

    Es altamente recomendado evitar radios de curvatura comprendidos entre la distancia de

    visibilidad de parada y la distancia de visibilidad de rebase, dado que estos radios proporcionanuna distancia de visibilidad que provoca situaciones de indecisin, lo cual aumenta el riesgo de

    sufrir un accidente.

    En intersecciones se debe tener en cuenta la distancia de visibilidad de cruce, esta distancia se

    mide sobre la carretera principal y es aquella que debe ver un conductor antes cruzar o girar

    hacia la carretera principal en condiciones de seguridad. La determinacin de esta distancia se

    basa en el tiempo de reaccin, la capacidad de aceleracin del vehculo y las velocidades de

    circulacin de los vehculos que transitan sobre la carretera principal.

    * Sealamiento

    El sealamiento es esencial para la seguridad y comodidad de los usuarios de la carretera, si

    se utiliza adecuadamente, de acuerdo con los principios tcnicos establecidos como

    consecuencia de estudios sobre vehculos, accidentes, velocidades, demoras y, principalmente,

    sobre las reacciones de los conductores. Los principios fundamentales de una buena

    sealizacin son:

    Claridad Sencillez

    Uniformidad

    La claridad exige que se evite recargar la atencin del conductor reiterando mensajes

    evidentes, y que, en todo caso, se impongan las menores restricciones posibles a su

    circulacin. La sencillez exige que se emplee el mnimo nmero de elementos que permita a un

    conductor atento, pero no familiarizado con la carretera, tomar con comodidad las medidas o

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    efectuar las maniobras necesarias. La uniformidad se refiere no slo a los elementos en s, sino

    tambin a su implantacin y a los criterios que la guan.

    Adems de estar adecuadamente concebidas y dispuestas, las seales se deben detectar y

    deben ser legibles desde una distancia suficiente tanto de da como de noche. En la fabricacin

    de las seales verticales y en la colocacin de las marcas en el pavimento, actualmente se

    emplean materiales retrorreflectivos; esta propiedad, hace que las seales resulten brillantes

    cuando son iluminadas y se perciban con mayor facilidad. La retrorreflectividad resulta

    fundamental para la comodidad y seguridad de la circulacin nocturna. La principal propiedad

    que diferencia los distintos tipos de materiales retrorreflectantes es el coeficiente de

    retrorreflexin (RA), que puede definirse como la cantidad de luz por unidad de superficie que

    devuelve el material; las unidades en que se expresa son candelas por lux por metro cuadrado

    (cd/ lx/ m2) y generalmente est debidamente normado.

    Marcas en el PavimentoLas marcas en el pavimento, llamado tambin sealamiento horizontal, ayudan de manera

    significativa a reducir la frecuencia y severidad de los accidentes generalmente a bajo costo. Se

    considera que las marcas en el pavimento tienen las siguientes 4 funciones.

    Indicar prioridades, prohibiciones o maniobras con preferencia.

    Canalizar los vehculos dentro del carril de circulacin.

    Proporcionar al conductor de una gua lateral.

    Influenciar en la velocidad del flujo.

    Seguridad en las Mrgenes

    La seguridad en las mrgenes de un camino, como parte determinante dentro del proceso del

    proyecto de una carretera, es un concepto relativamente reciente. La seguridad en las

    mrgenes empez a tomar importancia hasta finales de los 60s y slo a partir de los 70s se

    incorpora con regularidad a los proyectos. La preocupacin por la frecuencia y principalmente

    la gravedad de los accidentes, como consecuencia de un segundo impacto contra un objeto fijo

    colocado a los lados del camino o simplemente por las condiciones del talud, hacen que se

    desarrollen diversos sistemas de contencin tales como la barrera rgida tipo New Jersey ydiversos sistemas de amortiguacin de impactos. Durante la dcada de los 60 se publican en

    Estados Unidos normas para el ensayo de las barreras de seguridad (Highway Research

    Board, 1962) y para su instalacin (Highway Research Board, 1964 y Highway Research

    Board, 1968).

    En esta poca, aparece tambin la primera edicin de las recomendaciones de diseo relativas

    a la seguridad vial (Highway Design and Operational Practices Related to Highway Safety)

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    publicadas por la AASHTO en 1966, y en las que se establecen recomendaciones relativas a

    las caractersticas de la carretera y de las mrgenes que afectan a la seguridad vial; en este

    manual se define por primera vez el concepto zona lateral libre de obstculos y en la edicin

    de 1977 de la Guide for Selecting, Locating and Designing Traffic Barriers, se modifica este

    concepto, cuya anchura deja de ser fija y pasa a depender de una serie de variables

    dependientes de las caractersticas de la carretera y del trfico.

    Zona Lateral Libre de Obstculos

    Existen muchas circunstancias por las cuales un vehculo puede salir del camino sin control;

    ante esta situacin, siempre que sea posible, el camino debe proporcionar las condiciones

    necesarias para que el conductor pueda recuperar el control del vehculo. Dentro de estas

    condiciones se encuentra una zona lateral al borde del camino libre de obstculos, llamada

    zona de recuperacin; dicha zona se define por la distancia que el vehculo recorre

    longitudinalmente por fuera de la carpeta asfltica y por la distancia que penetra

    perpendicularmente al borde del camino, ambas dependientes de la velocidad a la que viaja elvehculo y del ngulo con el cual abandona la cinta asfltica. El ancho deseable se determina

    de acuerdo con las velocidades de operacin (percentil 85), volmenes de trnsito y geometra

    del camino; y debe tambin ser un compromiso entre seguridad y economa.

    Proporcionar y mantener una zona libre de obstculos a los lados del camino o zona de

    recuperacin, proporciona beneficios definitivos en la prevencin de accidentes; an en

    caminos rurales con bajos volmenes vehiculares; en curvas con radio menor a 600 metros, se

    recomienda que el ancho de la zona de recuperacin en la parte exterior de la curva, sea el

    doble, segn sea el caso.

    Seccin Transversal

    En relacin con la seccin transversal de un camino, es importante tener en cuenta que los

    taludes suaves proporcionan tambin grandes beneficios en la prevencin de accidentes; los

    tramos en donde el talud de la seccin transversal presenta una pendiente entre 4 a 1 y 7 a 1

    tienen ndices de accidentes considerablemente bajos. Un talud con pendiente 5 a 1 es

    altamente recomendable. Es importante destacar que la pendiente del talud y la zona de

    recuperacin, estn fuertemente relacionadas; por definicin, una zona de recuperacin debe

    incluir una pendiente del talud mayor a 4 a 1. Taludes con pendiente menor de 4 a 1 sondemasiado fuertes para permitir la recuperacin del control del vehculo y generalmente

    ocasionan su volcadura.

    Las relaciones deseadas en la pendiente del talud, generalmente se verifican durante una

    auditora en las etapas de anteproyecto y proyecto definitivo. Sin embargo, en muchas

    ocasiones pueden hacerse observaciones al respecto para un camino en servicio,

    especialmente cuando se trate de curvas horizontales y sitios del camino considerados de alto

    riesgo, si las condiciones topogrficas lo permiten.

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    Superficie de Rodamiento

    Las caractersticas de la superficie de rodamiento tienen un efecto particular en la seguridad del

    camino. Los accidentes potenciales se pueden reducir considerablemente por el uso de

    superficies con suficiente resistencia al derrapamiento, principalmente en pavimentos mojados;

    en pavimentos bajo estas condiciones tambin se puede mejorar la visibilidad y reducir el

    deslumbramiento por el reflejo de la luz en el pavimento, proporcionado una adecuada textura a

    la superficie.

    Objetos Fijos

    Postes

    Los postes llegan a representar un riesgo para la seguridad, especialmente en sitios donde

    suelen ocurrir salidas del camino; tales como, curvas horizontales, tramos sinuosos, pendientes

    prolongadas, incorporaciones laterales, intersecciones, sitios con insuficiente resistencia al

    derrapamiento, entre otros. En general, el riesgo se incrementa en caminos muy transitados, enzonas que presentan una alta densidad de postes por longitud de camino, cuando estn

    colocados a una distancia muy corta de la orilla del camino y mayoritariamente cuando estn

    en la parte exterior de una curva horizontal o en sitios donde la friccin del pavimento es

    reducida.

    Dentro de una auditora, se deben revisar los siguientes aspectos:

    La distancia que existe entre ellos y la orilla del camino.

    Ver la posibilidad de eliminar algunos para incrementar el espacio entre ellos utilizndolos

    para varios fines (electricidad, telfono, alumbrado) o proponer instalaciones subterrneas.

    Verla posibilidad de protegerlos con barreras laterales o atenuadores de impacto cuando no

    sea posible eliminarlos o reubicarlos.

    En reas donde exista una alta actividad peatonal o cuando se encuentran cercanos a la orilla

    del camino, analizar los riesgos secundarios que se pudieran generar debido a que un vehculo

    fuera de control pudiera llegar a romper alguno y ver la posibilidad de utilizar postes de un

    material que pueda absorber el impacto; estos materiales permiten que el poste se deforme

    progresivamente y atrapan al vehculo.Los postes de materiales fcilmente deformables, son usados mayoritariamente en calles y

    avenidas urbanas; sin embargo, se pueden utilizar al paso de una carretera por zonas rurales o

    en las entradas a los centros urbanos.

    Arboles

    Los rboles y arbustos a lo largo de un camino, pueden dar un aspecto esttico, ayudar a

    proteger a los conductores del deslumbramiento de los vehculos que circulan en sentido

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    contrario y proporcionar un panorama visual agradable del entorno; sin embargo cuando se

    encuentran demasiado cerca de la orilla del camino, constituyen un riesgo como cualquier otro

    objeto fijo que se encuentre en la zona de recuperacin de los vehculos.

    En general, se sugiere que los rboles sean eliminados en una rea que va 1 metro ms all

    del ancho deseable de la zona de recuperacin, segn sea el caso.

    Elementos de Soporte del Sealamiento

    Exceptuando el sealamiento que est protegido por barreras laterales, se recomienda que

    todo el sealamiento menor tenga soportes frgiles, para que al momento del impacto se

    rompan o se desprendan de su base. En el caso de que sean rompibles, debern hacerlo a una

    altura determinada de la base, de tal manera que los escombros que se acumulen en ellos no

    impidan que se rompa y que adems, al romperse permitan que el vehculo pase libremente

    por arriba del trozo que queda; para los soportes que se desprenden de su base, se deberecalcar que en ambientes de bajas velocidades son innecesarios, debido a que se requiere

    una velocidad mayor a 35 km/h para que lo hagan. En estos casos, y en sitios donde el hecho

    de que salgan volando represente un riesgo adicional, se recomienda utilizar materiales ligeros

    deformables.

    Puentes

    Los riesgos asociados con los puentes pueden ser significantes. En puentes angostos se

    incrementa la posibilidad de que un vehculo choque contra el puente; por otro lado, algunas

    veces suelen estar colocados inmediatamente despus de una curva vertical en cresta o de

    una curva horizontal, lo cual aumenta considerablemente la posibilidad de que un vehculo

    pueda chocar contra la entrada del puente, accidente generalmente de consecuencias fatales.

    En estos casos, una auditora debe verificar los siguientes aspectos:

    Asegurar que el pavimento en un puente cuente con las guas (lneas y vialetas) necesarias

    para una comprensin adecuada del trazo del puente.

    Revisar que el puente contemple marcas retroreflectivas, colocadas en ambos lados de las

    entradas del puente, para indicar su ancho.

    Recomendar la instalacin de una lnea de vialetas a lo largo de las barandas del puente,

    para que junto con las marcas en el pavimento proporcionen una mayor comprensin del trazo

    del puente.

    Asegurar que el puente cuente con barreras laterales en las entradas, de tal manera que un

    vehculo fuera de control pueda ser encauzado para evitar el choque de frente contra el inicio

    de la baranda del puente.

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    Cunetas

    Las cunetas tambin representan un problema para la seguridad vial; por lo general, se

    localizan demasiada cerca de los carriles de circulacin, generando graves problemas cuando

    un vehculo pierde el control y entra en ella, ya que adems del impacto contra el talud, existen

    grandes posibilidades de que el vehculo vuelque. Un diseo adecuado, con la seguridad vial

    en mente, consistira en proyectar una cuneta en relacin con el acotamiento con que se

    cuenta; es decir, utilizando todo el acotamiento para suavizar la pendiente, colocarla totalmente

    pegada al talud y, en muchos casos, considerar cubrirla con una estructura metlica.

    Intersecciones y Enlaces

    Los nudos son puntos crticos en cuanto a capacidad y seguridad. Para su proyecto es

    necesario tener en cuenta una serie de factores que condicionan el funcionamiento y el costo

    de la solucin. Los factores principales son los siguientes:

    Clasificacin funcional y tipologa de las vas que se unen.

    Demanda de trfico de cada movimiento permitido en el nudo. Caractersticas de los vehculos.

    Movimientos de los peatones y ciclistas.

    Topografa del emplazamiento del nudo.

    Registro de accidentes, en el caso de proyectos de modificacin de nudos existentes.

    En las intersecciones a nivel, los movimientos de paso se resuelven mediante el

    establecimiento de prioridades fijas de paso o con la regulacin de los movimientos a travs de

    semforos. Excepto en el caso de glorietas, los tramos deben conservar o incluso mejorar sus

    caractersticas de capacidad para mantener en la medida de lo posible el nivel de servicio, a

    pesar de la perturbacin introducida por el nudo.

    Desde el punto de vista de la seguridad, los principios bsicos del proyecto de una interseccin

    son (Jansen, T. et al, 1998):

    Ser claramente perceptible desde todos los accesos para permitir una segura adaptacin de

    la velocidad y la seleccin del carril necesario.

    Disponer de una visibilidad de cruce adecuada. Ser simple y claramente comprensible.

    Ser accesible.

    Favorecer en la medida de lo posible la reduccin de las velocidades y evitar los ngulos

    conflictivos entre las trayectorias de los vehculos.

    Permitir la coordinacin de los movimientos de los conductores, los peatones y los ciclistas.

    Generalmente, las normas establecen cuando las intersecciones deben ser canalizadas y

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    especifican tambin las condiciones para las que es obligatorio disponer carriles directos de

    giro a la derecha y carriles de cambio de velocidad, as como el modelo para el clculo de las

    longitudes de stos. As mismo existen limitaciones en cuanto a las distancias a las que se

    puede situar una entrada y una salida sucesivas.

    Los enlaces a distinto nivel se utilizan siempre cuando una de las carreteras que se cruzan es

    una autopista. Pueden resultar adecuados tambin en los siguientes casos:

    Intersecciones de dos vas rpidas, o cuando una va rpida se cruza otra de menor nivel.

    Intersecciones en zona urbana reguladas por semforos, con nivel de servicio F, siempre y

    cuando no exista otra alternativa viable para aumentar la capacidad.

    Intersecciones con un historial de accidentes que indique que se puede conseguir una

    reduccin sustancial mediante un enlace a desnivel.

    Accesos a centros importantes de actividad en los que la instalacin de un semforo

    perjudicara la progresin del flujo circulatorio, y no existe otra alternativa viable.

    Accesos a centros de actividad importantes localizados sobre la carretera de tal manera que

    los accesos directos o vueltas izquierdas representen un alto riesgo.

    3. 4. 1.-radios mnimos en cada tramo.

    Las caractersticas de los vehculos de diseo condicionan los distintos aspectos del

    dimensionamiento geomtrico y estructural de una carretera. As, por ejemplo:

    - El ancho del vehculo adoptado incide en el ancho del carril de las bermas y de losramales.

    - La distancia entre los ejes influyen en el ancho y los radios mnimos internos y externos delos carriles en los ramales.

    - La relacin de peso bruto total/potencia guarda relacin con el valor de pendienteadmisible e incide en la determinacin de la necesidad de una va adicional para subida y,para los efectos de la capacidad, en la equivalencia en vehculos ligeros.

    DIMENSIONES VEHCULOS LIGEROS

    La longitud y el ancho de los vehculos ligeros no controlan el diseo, salvo que se trate de una

    va en que no circulan camiones, situacin poco probable en el diseo de carreteras rurales. Amodo de referencia se citan las dimensiones representativas de vehculos de origen

    norteamericano, en general mayores que las del resto de los fabricantes de automviles:

    Ancho: 2,10 m.

    Largo: 5,80 m.

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    Para el clculo de distancias de visibilidad de parada y de adelantamiento, se requiere definir

    diversas alturas, asociadas a los vehculos ligeros, que cubran las situaciones ms favorables

    en cuanto a visibilidad.

    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 de camin o bus, necesariapara verificacin de visibilidad en curvas verticales cncavas bajoestructuras (2,50 m).

    h4 : Altura luces traseras de un automvil o menor altura perceptible decarrocera: 0,45 m.

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

    DIMENSIONES VEHCULOS PESADOS

    Las dimensiones Mximas de los Vehculos a emplear en el diseo geomtrico sern las

    establecidas en el Reglamento de Pesos y Dimensin vehicular para la circulacin en la Red

    Vial Nacional, aprobada mediante Decreto Supremo N 013-98-MTC y Resolucin Ministerial

    N 375-98-MTC/15.02

    En la Tabla 202.01 se resumen los datos bsicos de los vehculos de diseo.

    TABLA 202.01

    DATOS BSICOS DE LOS VEHCULOS DE DISEO

    (medidas en metros)

    TIPO DEVEHCULO

    NOMENCLA-TURA

    ALT

    OTOT

    AL

    ANC

    HO

    TOT

    AL

    LAR

    GOTOT

    AL

    LONGIT

    UDENTREEJES

    RADIOMNIMO

    RUEDAEXTERNADELANTERA

    RADIOMNIMO

    RUEDAINTERNATRASERA

    VEHCULOLIGERO

    VL 1,30 2,10 5,80 3,40 7,30 4,20

    http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#TABLA202.01http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#TABLA202.01
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    OMNIBUSDE

    DOS EJES

    B2 4,10 2,60 9,10 6,10 12,80 8,50

    OMNIBUSDE TRESEJES

    B3 4,10 2,60

    12,1

    0 7,60 12,80 7,40

    CAMIONSIMPLE 2EJES

    C2 4,10 2,60 9,10 6,10 12,80 8,50

    CAMIONSIMPLE 3EJES O MAS

    C3 / C4 4,10 2,6012,20

    7.6 12,80 7,40

    COMBINACION DECAMIONES

    SEMIREMOLQUETANDEM

    T2S1/ 2 /3

    4,10*

    2,6015,20

    4,00 /7,00

    12,20 5,80

    SEMIREMOLQUE

    TANDEM

    T3S1 / 2 /3

    4,10 2,6016,70

    4,90 /7,90

    13,70 5,90

    REMOLQUE2 EJES + 1DOBLE(TANDEM)

    C2 - R2 /3

    4,10 2,6019,90

    3,80 /6,10 /6,40

    13,70 6,80

    REMOLQUE3 EJES + 1DOBLE(TANDEM)

    C3 - R2 /3 / 4

    4,10 2,6019,90

    3,80 /6,10/6,40

    13,70 6,80

    GIRO MNIMO VEHCULOS TIPO

    El espacio mnimo absoluto para ejecutar un giro de 180 en el sentido del movimiento de las

    agujas del reloj, queda definido por la trayectoria que sigue la rueda delantera izquierda del

    vehculo (trayectoria exterior) y por la rueda trasera derecha (trayectoria interior). Adems de la

    trayectoria exterior, debe considerarse el espacio libre requerido por la seccin en volado que

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    existe entre el primer eje y el parachoques, o elemento ms sobresaliente.

    La trayectoria exterior queda determinada por el radio de giro mnimo propio del vehculo y es

    una caracterstica de fabricacin.

    La trayectoria interior depende de la trayectoria exterior, del ancho del vehculo, de la distancia

    entre el primer y ltimo eje y de la circunstancia que estos ejes pertenecen a un camin del tipo

    unidad rgida o semirremolque articulado.

    En las Figuras 202.01, 202.02, 202.03, 202.04, 202.05 y 202.06 se ilustran las trayectorias

    mnimas obtenidas para los vehculos de diseo con las dimensiones mximas establecidas en

    el Reglamento de Peso y Dimensin Vehicular.

    Figura 202.01

    Figura202.02

    http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.01#figura202.01http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.02#figura202.02http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.03#figura202.03http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.04#figura202.04http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.05#figura202.05http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.06#figura202.06http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/fig202.01.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.06#figura202.06http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.05#figura202.05http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.04#figura202.04http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.03#figura202.03http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.02#figura202.02http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/volumen1/cap2/seccion202.htm#figura202.01#figura202.01
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    Figura202.03

    Figura202.04

    http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-03.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/fig202.02.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-03.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/fig202.02.jpg
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    Figura 202.05

    Figura 202.06

    http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-05.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-04.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-05.jpghttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-04.jpg
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    3. 4. 2.-rangos de los parmetros de las curvas verticales.

    CONSIDERACIONES DE DISEO

    Una rasante en que se alternan pendientes de diverso sentido y/o magnitud en cortas

    longitudes genera numerosos quiebres, tipificando la situacin opuesta a la descrita como

    deseable.

    Puntos bajos sin visibilidad, seguidos por tramos que son visibles, crean desconcierto en el

    usuario y son causa de aumento de los accidentes asociados a maniobras de adelantamiento.

    En pendientes de bajada, largas y pronunciadas, es conveniente disponer, cuando sea

    posible, carriles de emergencia que permitan maniobras de frenado en caso de falla de

    frenos.

    No se debe colocar la parte inferior de una curva vertical cncava en un tramo en corte,

    debido a las dificultades de drenaje. Asimismo, se deber evitar colocar una curva vertical

    convexa entre dos tangentes planas en una zona en corte, ya que el drenaje ser muy pobre.

    En reas sujetas a inundaciones, se colocar la rasante por lo menos 500 mm por encima del

    nivel ordinario de aguas altas, protegiendo convenientemente los taludes.

    http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/DG-2001%20corregido-ok/GRAFICOS/202-06.jpg
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    CURVAS VERTICALES

    Necesidad de Curvas Verticales

    La funcin de las curvas verticales consiste en reconciliar las tangentes verticales de las

    gradientes. Las curvas parablicas se usan casi exclusivamente para conectar tangentes

    verticales por la forma conveniente en que pueden calcularse las ordenadas verticales.

    Esas parbolas, de 2 grado, son definidas por su parmetro de curvatura K, que equivale a la

    longitud de la curva en el plano horizontal, en metros, para cada 1% de variacin en la

    pendiente, as:

    K = L/A

    Donde,

    L = Longitud de la curva vertical

    A = Valor Absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes

    Adems podran emplearse curvas circulares de radio grande, segn la relacin R=100 K

    Proyecto de las Curvas Verticales

    Las curvas verticales se proyectan, para que en su longitud se efecte el paso gradual de la

    pendiente de la tangente de entrada a la de la tangente de salida. Deben dar por resultado

    una va de operacin segura y confortable, apariencia agradable y con caractersticas de

    drenaje adecuadas.

    Para una operacin segura de los vehculos al circular sobre curvas verticales, especialmente

    si son convexas, deben obtenerse distancias de visibilidad adecuadas, como mnimo iguales

    a la de parada.

    Debido a los efectos dinmicos, para que exista comodidad es necesario que la variacin dependiente sea gradual, situacin que resulta ms crtica en las curvas cncavas, por actuar

    las fuerzas de gravedad y centrfuga en la misma direccin.

    Generalmente se proyectan curvas verticales simtricas, es decir, aquellas en las que las

    tangentes son de igual longitud. Las tangentes desiguales o las curvas verticales no

    simtricas son curvas parablicas compuestas. Por lo general, su uso se garantiza slo donde

    no puede introducirse una curva simtrica por las condiciones impuestas del alineamiento.

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    El proyecto de curvas verticales, puede resumirse en cuatro criterios para determinar la

    longitud de las curvas:

    Criterios de Comodidad. Se aplica al diseo de curvas verticales cncavas en donde la fuerza

    centrfuga que aparece en el vehculo al cambiar de direccin se suma al peso propio del

    vehculo. Generalmente queda englobado siempre por el criterio de seguridad.

    Criterios de Operacin. Se aplica al diseo de curvas verticales con visibilidad completa, para

    evitar al usuario la impresin de un cambio sbito de pendiente.

    Criterios de Drenaje. Se aplica al diseo de curvas verticales convexas cncavas cuando

    estn alojadas en corte. Para advertir al diseador la necesidad de modificar las pendientes

    longitudinales de las cunetas.

    Criterios de Seguridad. Se aplica a curvas cncavas y convexas. La longitud de la curva debe

    ser tal, que en todo su desarrollo la distancia de visibilidad sea mayor o igual a la de parada.

    En algunos casos el nivel de servicio deseado puede obligar a disear curvas verticales con ladistancia de visibilidad de paso.

    Longitud de las Curvas Convexas.

    La longitud de las curvas verticales convexas, viene dada por las siguientes expresiones:

    (a) Para contar con la visibilidad de parada (Dp)

    Cuando Dp < L;

    Cuando Dp >= L;

    Donde, para todos lo casos.

    L: Longitud de la curva vertical (m)

    Dp: Distancia de visibilidad de parada (m)

    http://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfxTsh6TI/AAAAAAAAAhc/xuls9V8zsIU/s1600-h/form_32.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sspfxn6MJGI/AAAAAAAAAhk/sSevc8kVbHo/s1600-h/form_31.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfxTsh6TI/AAAAAAAAAhc/xuls9V8zsIU/s1600-h/form_32.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sspfxn6MJGI/AAAAAAAAAhk/sSevc8kVbHo/s1600-h/form_31.jpg
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    A: Diferencia algebraica de pendientes (%)

    h1: Altura del ojo sobre la rasante (m)

    h2: Altura del objeto sobre la rasante (m)

    (b) Para contar con la visibilidad de Paso (Da).

    Se utilizarn las mismas formulas que en (a); utilizndose como h2 = 1.30 m, considerando h1

    = 1.07 m

    Tenemos.

    S:

    Da < L

    Da >= L

    Da: Distancia de visibilidad de Paso (m)

    L y A: Idem (a)

    403.03.04 Longitud de las Curvas Cncavas.

    La longitud de las Curvas verticales cncavas, viene dada por la siguiente expresin

    D < L

    D >= L

    D: Distancia entre el vehculo y el punto donde con un ngulo de 1, los rayos de luz de los

    faros, interseca a la rasante.

    http://4.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfimdpGuI/AAAAAAAAAg8/npPQNVezVjQ/s1600-h/form_36.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfiwnXZPI/AAAAAAAAAhE/KjFs1pladSo/s1600-h/form_35.jpghttp://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfjKIdAAI/AAAAAAAAAhM/g-4qIO3rXyg/s1600-h/form_34.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sspfjnlcl1I/AAAAAAAAAhU/iwhUt-UHe4M/s1600-h/form_33.jpghttp://4.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfimdpGuI/AAAAAAAAAg8/npPQNVezVjQ/s1600-h/form_36.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfiwnXZPI/AAAAAAAAAhE/KjFs1pladSo/s1600-h/form_35.jpghttp://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfjKIdAAI/AAAAAAAAAhM/g-4qIO3rXyg/s1600-h/form_34.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sspfjnlcl1I/AAAAAAAAAhU/iwhUt-UHe4M/s1600-h/form_33.jpghttp://4.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfimdpGuI/AAAAAAAAAg8/npPQNVezVjQ/s1600-h/form_36.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfiwnXZPI/AAAAAAAAAhE/KjFs1pladSo/s1600-h/form_35.jpghttp://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfjKIdAAI/AAAAAAAAAhM/g-4qIO3rXyg/s1600-h/form_34.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sspfjnlcl1I/AAAAAAAAAhU/iwhUt-UHe4M/s1600-h/form_33.jpghttp://4.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfimdpGuI/AAAAAAAAAg8/npPQNVezVjQ/s1600-h/form_36.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfiwnXZPI/AAAAAAAAAhE/KjFs1pladSo/s1600-h/form_35.jpghttp://2.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfjKIdAAI/AAAAAAAAAhM/g-4qIO3rXyg/s1600-h/form_34.jpghttp://3.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/Sspfjnlcl1I/AAAAAAAAAhU/iwhUt-UHe4M/s1600-h/form_33.jpg
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    Del lado de la seguridad se toma D = Dp

    Adicionalmente, considerando que los efectos gravitacionales y de fuerzas centrfugas afectan

    en mayor proporcin a las curvas cncavas, a fin de considerar este criterio, se tiene que:

    V: Velocidad Directriz (Kph)

    L y A: Idem 403.03.03 (a)

    403.03.05 Consideraciones Estticas

    La condicin de la curva vertical mostrada en la norma, tiene en cuenta el aspecto esttico,

    puesto que las curvas demasiado cortas puedan llegar a dar la sensacin de quiebre

    repentino, hecho que produce incomodidad.

    Igualmente las gradientes excesivamente pronunciadas, asociadas generalmente con un

    trazado sensiblemente recto, no son deseables por motivos estticos y por proporcionar

    situaciones de peligro en terrenos ligeramente ondulados: una sucesin de pequeas lomas y

    depresiones oculta a los vehculos en los puntos bajos dando una falsa impresin de

    oportunidad para adelantar.

    PENDIENTE

    Pendientes Mnimas

    Los valores mnimos para pendiente longitudinal, estn determinados por las condiciones de

    drenaje. En las secciones de terraplen o relleno, pueden haber pendientes a nivel cuando el

    bombeo y las cunetas, con suficiente pendiente, son los encargados del drenaje de la

    superficie del pavimento. No obstante, bajo las mejores condiciones es preferible tener una

    pendiente mnima de cuando menos 0.3% con objeto de asegurar un drenaje adecuado.

    Pendientes Mximas

    El empleo de las pendientes para los diferentes tramos de un trazado debe ser objeto de

    atento estudio por parte del proyectista, que proceder a las comparaciones necesarias y

    explicar la eleccin efectuada.

    http://1.bp.blogspot.com/__qYR6f-Ig10/SspfiVgj_1I/AAAAAAAAAg0/LI-qmoZSYSw/s1600-h/form_37.jpg
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    Por lo tanto, incumbe el proyectista la obligacin de demostrar que la solucin elegida es

    mejor que las otras posibles, sin superar los valores mximos expuestos en el Tpico

    Al efectuar la eleccin el proyectista tendr en cuenta antes que nada, la influencia de la

    pendiente sobre el costo de construccin de la carretera, tanto por lo que se refiere a los

    mayores costos en conexin con los desarrollos que generalmente se acompaan al empleo

    de una pendiente menor, como por lo referente a los costos ms altos que podran derivar del

    empleo continuo de la pendiente indicada como mxima. Adems, el proyectista tendr en

    cuenta las repercusiones de la pendiente sobre el costo de operacin y sobre la capacidad de

    la carretera.

    El proyectista procurar utilizar las menores pendientes compatibles con la topografa en que

    se emplaza el trazado. Carreteras con un alto volumen de trnsito justifican econmicamenteel uso de pendientes moderadas, pues el ahorro en costos de operacin y la mayor capacidad

    de la va compensan los mayores costos de construccin.

    Pendientes Mximas Absolutas

    La limitacin principal al empleo de pendientes suaves la constituye el factor econmico,

    debido al aumento en el costo de la construccin en regiones topogrficamente

    desfavorables.En el anlisis de pendientes y del control de las mismas, una de las consideraciones ms

    importantes son las consecuencias que tienen aquellas sobre el costo de operacin de los

    vehculos de motor. Cuando se incrementan las pendientes, es evidente que se incrementa el

    consumo de gasolina y que se reduce la velocidad. Puede lograrse una aproximacin

    econmica balanceando el costo anual agregado de la reduccin de la pendiente con el costo

    anual de operacin del vehculo sin la reduccin de la pendiente. La solucin precisa del

    problema depende del conocimiento del volumen y tipo de trnsito, lo que puede obtenerse

    nicamente mediante un estudio.

    Relacin entre velocidad directriz y pendiente.

    La pendiente gobernadora es la pendiente media que tericamente puede darse a la lnea de

    subrasante para vencer un desnivel determinado, en funcin de las caractersticas basadas

    en la velocidad de diseo. La mejor pendiente gobernadora para cada caso, ser aquella que

    al conjugar estos conceptos, permita obtener el menor costo de construccin, conservacin y

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    operacin. Sirve de gua a la seccin de pendientes que se deben proyectar para ajustarse en

    lo posible al terreno.

    Tramos en Descanso

    Cuando la pendiente gobernadora o media supera el 5%, en tramos muy largos es

    conveniente el uso de tramos en descanso a fin de mejorar el rendimiento vehicular.

    Las p