Manual de Carreteras186

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SECCIN 303

Diseo geomtrico en perfil

303.01 GeneralidadesEl diseo geomtrico en perfil o alineamiento vertical, est constituido por unaserie de rectas enlazadas por curvas verticales parablicas, a los cuales dichasrectas son tangentes; en cuyo desarrollo, el sentido de las pendientes sedefine segn el avance del kilometraje, en positivas, aqullas que implican unaumento de cotas y negativas las que producen una disminucin de cotas.El alineamiento vertical deber permitir la operacin ininterrumpida de losvehculos, tratando de conservar la misma velocidad de diseo en la mayorlongitud de carretera que sea posible.En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de lascurvas verticales que pueden ser cncavas o convexas, y el de la velocidad dediseo y a su vez, controla la distancia de visibilidad.Las curvas verticales entre dos pendientes sucesivas permiten lograr unatransicin paulatina entre pendientes de distinta magnitud y/o sentido,eliminando el quiebre de la rasante. El adecuado diseo de ellas asegura lasdistancias de visibilidad requeridas por el proyecto.El sistema de cotas del proyecto, estarn referidos y se enlazarn con los B.M.de nivelacin del Instituto Geogrfico Nacional.El perfil longitudinal est controlado principalmente por la Topografa,Alineamiento, horizontal, Distancias de visibilidad, Velocidad de proyecto,Seguridad, Costos de Construccin, Categora del camino, Valores Estticos yDrenaje303.02 Consideraciones de diseo

En terreno plano, por razones de drenaje, la rasante estar sobre el niveldel terreno.En terreno ondulado, por razones de economa, en lo posible la rasanteseguir las inflexiones del terreno.En terreno accidentado, en lo posible la rasante deber adaptarse alterreno, evitando los tramos en contrapendiente, para evitaralargamientos innecesarios.En terreno escarpado el perfil estar condicionado por la divisoria deaguas.Es deseable lograr una rasante compuesta por pendientes moderadas,que presenten variaciones graduales de los lineamientos, compatibles conla categora de la carretera y la topografa del terreno.

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Los valores especificados para pendiente mxima y longitud crtica,podrn estar presentes en el trazado si resultan indispensables. Sinembargo, la forma y oportunidad de su aplicacin sern las quedeterminen la calidad y apariencia de la carretera terminada.

lesde mismo sentido, unidas por una alineacin corta). Si las curvas sonconvexas se generan largos sectores con visibilidad restringida, y si ellasson cncavas, la visibilidad del conjunto resulta antiesttica y se creanfalsas apreciaciones de distancia y curvatura.En pendientes que superan la longitud crtica, establecida como deseablepara la categora de carretera en proyecto, se deber analizar lafactibilidad de incluir carriles para trnsito lento.En pendientes de bajada, largas y pronunciadas, es conveniente disponer,cuando sea posible, carriles de emergencia que permitan maniobras defrenado.

303.03 Pendiente303.03.01 Pendiente mnimaEs conveniente proveer una pendiente mnima del orden de 0,5%, afin de asegurar en todo punto de la calzada un drenaje de las aguassuperficiales. Se pueden presentar los siguientes casos particulares:

Si la calzada posee un bombeo de 2% y no existen bermas y/ocunetas, se podr adoptar excepcionalmente sectores conpendientes de hasta 0,2%.Si el bombeo es de 2,5% excepcionalmente podr adoptarsependientes iguales a cero.Si existen bermas, la pendiente mnima deseable ser de 0,5% yla mnima excepcional de 0,35%.En zonas de transicin de peralte, en que la pendiente transversalse anula, la pendiente mnima deber ser de 0,5%.

303.03.02 Pendiente mximaEs conveniente considerar las pendientes mximas que estnindicadas en la Tabla 303.01, no obstante, se pueden presentar lossiguientes casos particulares:

En zonas de altitud superior a los 3.000 msnm, los valoresmximos de la Tabla 303.01, se reducirn en 1% para terrenosaccidentados o escarpados.En autopistas, las pendientes de bajada podrn superar hasta enun 2% los mximos establecidos en la Tabla 303.01.

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303.03.03 Pendientes mximas excepcionalesExcepcionalmente, el valor de la pendiente mxima podrincrementarse hasta en 1%, para todos los casos. Deber justificarsetcnica y econmicamente la necesidad de dicho incremento.Para carreteras de Tercera Clase debern tenerse en cuenta ademslas siguientes consideraciones:

En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayordel 5%, se proyectar, ms o menos cada tres kilmetros, untramo de descanso de una longitud no menor de 500 m conpendiente no mayor de 2%. La frecuencia y la ubicacin de dichostramos de descanso, contara con la correspondiente evaluacintcnica y econmica.En general, cuando se empleen pendientes mayores a 10%, lostramos con tales pendientes no excedern de 180 m.La mxima pendiente promedio en tramos de longitud mayor a2.000 m, no debe superar el 6%.En curvas con radios menores a 50 m de longitud debe evitarsependientes mayores a 8%, para evitar que las pendientes del ladointerior de la curva se incrementen significativamente.

303.03.04 Longitud en pendienteLa Figura 303.01a ilustra el efecto de las pendientes uniformes desubida, de longitudes dadas, sobre la velocidad de operacin decamiones.El baco est elaborado para camiones pesados del tipo 150 a 180Kg/Hp ~ 203 a 244 kg/kW Neto, que representan el parque decamiones con remolque o semirremolque. As mismo, esindependiente de la velocidad de entrada a la pendiente, en tanto larasante de aproximacin sea prcticamente horizontal.Adems, el baco muestra la cada de velocidad para un camin conremolque o semirremolque cargado, cuya relacin peso/potencia seadel orden de 150 kg/Hp ~ 203 kg/kw Neto. Se considera que larasante de aproximacin a la pendiente es prcticamente horizontal yla velocidad al comienzo de la pendiente de 65 km/h. La seccinhorizontal de las curvas indica la velocidad de rgimen del camin, laque no puede ser superada en tanto no disminuya la pendiente.La Figura 303.01b ilustra el concepto de la longitud crtica enpendiente, es decir, la combinacin de magnitud y longitud dependiente que causa un descenso en la velocidad de operacin del

El baco por tanto, permite establecer la longitud mxima que puededarse a una pendiente de magnitud dada, si se desea evitar que lavelocidad de operacin de los camiones en horizontal disminuya en

en pendientes.

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Si la longitud y magnitud de una pendiente inevitable producedescensos superiores a los 25 km/h, en especial en caminosbidireccionales donde no existe visibilidad para adelantar, deberealizarse un anlisis tcnico econmico a fin de establecer lafactibilidad de proyectar carriles de ascenso. En pendiente, comonorma general, es recomendable no superar los 15 km/h de cada develocidad, para camiones.

Figura 303.01Disminucin de velocidad (a) y magnitud critica (b), en pendientes

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303.03.05 Carriles adicionalesCuando la pendiente implique una reduccin de la velocidad deoperacin de 25 km/h ms, debe evaluarse tcnica yeconmicamente la posibilidad de aadir un carril adicional en la va,en funcin al volumen de trnsito y porcentaje de camiones.Siempre que se ample la plataforma para disponer un carriladicional, se mantendrn las dimensiones de las bermas.En carreteras de una calzada, el carril de ascenso no debe utilizarsecomo carril de adelantamiento.Para la implementacin de los carriles adicionales se tendr en cuentalos siguientes criterios:

En Autopistas: Los carriles adicionales deben ubicarse al ladoizquierdo de la calzada (carriles para circulacin rpida).Carreteras de una calzada: Los carriles adicionales deben ubicarseal lado derecho de la calzada (carriles para circulacin lenta).

En lo que respecta a las dimensiones de los carriles adicionales, estostendrn el mismo ancho que los de la calzada, evitando proyectarcarriles con longitudes menores a 250 m.Antes del inicio de los carriles adicionales para circulacin lenta orpida, debe existir una transicin, con una longitud mnima de 70 m.El carril adicional para circulacin rpida se prolongar a partir de laseccin, en la que desaparecen las condiciones que lo hicieronnecesario, cuya longitud se calculara con la siguiente frmula:

Donde:L : Longitud de prolongacin (m).V : Velocidad de diseo (km/h)A la prolongacin anterior le seguir una transicin con una longitudmnima de 120 m y una zona sealizada en una longitud mnima de200 m.El carril adicional para circulacin lenta, se prolongar hasta que elvehculo lento alcance el 85% de la velocidad de diseo, sin que dichoporcentaje pueda sobrepasar los 80 km/h.A la prolongacin anterior, se aadir una transicin con una longitudmnima de 100 m.El final de un carril adicional para circulacin lenta, no debercoincidir con un tramo de carretera donde exista prohibicin deadelantamiento.