escuela de ingeniería civil i i- caminos

Diapositiva 1

ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

CAMINOS - Ii - AING. ARTEMIO DEL AGUILA PANDURO


TRNSITO VEHICULAR

El trnsito vehicular (tambin llamado trfico vehicular, o simplemente trfico) es el fenmeno causado por el flujo de vehculos y el de peatones en una va, calle o autopista.

La diferenciacin que se hace en ingles entre las palabras "trnsito" y "trfico" corresponde la primera ("transit") a lo que en espaol puede llamarse "transporte pblico", mientras que la segunda ("trffic") es aproximadamente igual a "trnsito vehicular". En castellano suele utilizarse "trnsito" para describir el flujo de elementos con movilidad (pasar de un lugar a otro por una va) y "trfico" a los elementos transportados por otro medio (tambin se refiere a comerciar, negociar con el dinero y las mercancas, o a hacer negocios no lcitos).

Dentro del estudio del flujo de trnsito vehicular, se pueden estudiar diversos fenmenos relacionados, como pueden ser:


CONGESTIN VEHICULAR:La congestin vehicular o vial, taco (en Chile y Colombia), trancn (Colombia), atasco, cola (Venezuela) o embotellamiento, se refiere tanto urbana como interurbanamente, a la condicin de un flujo vehicular que se ve saturado debido al exceso de demanda de las vas, produciendo incrementos en los tiempos de viaje y atochamientos. Este fenmeno se produce comnmente en las hora punta u horas pico, y resultan frustrantes para los automovilistas, ya que resultan en prdidas de tiempo y consumo excesivo de combustible.

Las consecuencias de las congestiones vehiculares denotan en accidentes, a pesar que los automviles no pueden circular a gran velocidad, ya que el automovilista pierde la calma al encontrarse esttico por mucho tiempo en un lugar de la va. Esto tambin deriva en violencia vial, por otro lado reduce la gravedad de los accidentes ya que los vehculos no se desplazan a una velocidad importante para


ser vctima de daos o lesiones de mayor gravedad. Tambin, los vehculos pierden innecesariamente combustible debido a que se est inactivo por mucho tiempo en un mismo lugar, sin avanzar en el trayecto de un punto a otro.

CONGESTIONEMBOTELLAMIENTO


CAUSAS DE UNA CONGESTION VEHICULAR:La congestin del trfico se produce cuando el volumen de trfico o de la distribucin normal del transporte genera una demanda de espacio mayor que el disponible en las carreteras. Hay una serie de circunstancias especficas que causan o agravan la congestin, la mayora de ellos reducen la capacidad de una carretera en un punto determinado o durante un determinado periodo, o aumentar el nmero de vehculos necesarios para un determinado caudal de personas o mercancas. En muchas ciudades altamente pobladas la congestin vehicular es recurrente, y se atribuye a la gran demanda del trfico, la mayora del resto se atribuye a incidentes de trnsito, obras viales y eventos climticos. La velocidad y el flujo tambin puede afectar la capacidad de la red, aunque la relacin es compleja. Se ha constatado que los incidentes (tales como accidentes o incluso un solo coche frenado en gran medida en un buen flujo anteriormente) puede causar repercusiones, que luego se difunde y crear un atasco de trfico sostenido.


EFECTOS NEGATIVOS:La congestin del trfico tiene una serie de efectos negativos:-Perdida del tiempo de los automovilistas y pasajeros ("coste de oportunidad"). Como una actividad no productiva para la mayora de la gente, reduce la salud econmica regional.-Retrasos, lo cual puede resultar en la hora atrasada de llegada para el empleo, las reuniones, y la educacin, lo que al final resulta en prdida de negocio, medidas disciplinarias u otras prdidas personales.-Incapacidad para predecir con exactitud el tiempo de viaje, lo que lleva a los conductores la asignacin de ms tiempo para viajar "por si acaso", y menos tiempo en actividades productivas.-Desperdicio de combustible, aumenta la contaminacin en el aire y las emisiones de dixido de carbono (que puede contribuir al calentamiento global), debido al aumento de ralentizacin, aceleracin y frenado. Aumento del uso de combustibles, en teora, tambin puede causar un aumento de los costes de combustible.


-El desgaste de los vehculos como consecuencia de la ralentizacin en el trfico y la frecuencia de aceleracin y frenado, lo que hace ms frecuentes que se produzca reparaciones y reemplazos.-Automovilistas frustrados, el fomento de la ira de carretera y la reduccin de la salud de los automovilistas.-Emergencias: si se bloquea el trfico esto podra interferir con el paso de los vehculos de emergencia para viajar a sus destinos en los que se necesitan con urgencia.-Efecto de la congestin de las arterias principales de las carreteras secundarias y calles como rutas alternativas que pueden afectar barrios, comunidades y los precios de bienes races.

INGENIERIA DEL TRANSPORTE:Es una rama de la ingeniera civil que trata la planeacin, el diseo, operacin y administracin de las facilidades de cualquier modo de transporte con el fin de proveer un movimiento seguro, conveniente, econmico y ambientalmente amigable de bienes y personas.


La ingeniera de transporte es una de las reas de la ingeniera que ms se relaciona con otras disciplinas, como: planificacin urbana, economa, sicologa, diseo, comunicacin social, ciencias polticas y estadstica.Los aspectos relacionados con la planificacin de transporte estn relacionados mayoritariamente con aspectos espaciales (localizacin de actividades), aspectos sociales (actitudes y comportamientos de las personas) y aspectos tcnicos. Tradicionalmente la planificacin de transporte se ha concentrado en la modelizacin de transporte, metodologa ampliamente utilizada para pronosticar los trficos futuros de personas o vehculos. Sin embargo esta metodologa no es aplicable para los pronsticos de demanda de modos activos como la bicicleta y la caminata.Un ingeniero civil especialista en Ingeniera de Transporte, usualmente debe tener conocimientos en las siguientes reas: planificacin de transporte, Economa del transporte, peatones, bicicletas, seguridad vial, transporte publico, etc.


DERECHO DE VIA O FAJA DE DOMINIO

NATURALEZA DEL DERECHO DE VA:El Derecho de Va comprende el rea de terreno en que se encuentra la carretera y sus obras complementarias, los servicios y zona de seguridad para los usuarios y las previsiones para futuras obras de ensanche y mejoramiento.Dentro del mbito del Derecho de Va de dominio pblico, se prohbe sin excepcin alguna la colocacin de publicidad comercial exterior, en preservacin de la seguridad vial y del medio ambiente.

DIMENSIONAMIENTO DEL ANCHO MNIMO DEL DERECHO DE VA PARA CARRETERAS PAVIMENTADAS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITO.El ancho mnimo del Derecho de Va debe considerar la clasificacin funcional de la carretera, fijndose las siguientes dimensiones:


ANCHO DEL DERECHO DE VA PARA CARRETERAS PAVIMENTADAS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITO

DESCRIPCIN ANCHO MNIMO ABSOLUTO *Carreteras de la Red Vial Nacional 16 m *Carreteras de la Red Vial Departamentales o Regional 16 m *Carreteras de la Red Vial Vecinal o Rural 16 m *8.00 m a cada lado del eje

El Derecho de Va, dentro de la que se encuentra la carretera y sus obras complementarias, se extender como mnimo, para carreteras de bajo volumen de trnsito un (1) metro ms all del borde de los cortes del pie de los terraplenes o del borde ms alejado de las obras de drenaje que eventualmente se construyan.La distancia mnima absoluta entre pie de taludes o de obras de contencin y un elemento exterior ser de dos (2) metros. La distancia mnima deseable ser de cinco (5) metros.


FAJA DE PROPIEDAD RESTRINGIDAA cada lado del Derecho de Va habr una faja de propiedad restringida. La restriccin se refiere a la prohibicin de ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad vial o la visibilidad y que dificulten ensanches futuros de la carretera.La propiedad restringida para las carreteras pavimentadas de bajo volumen de trnsito ser de diez (10) metros de ancho a cada lado del Derecho de Va.PROCEDIMIENTOS DE ADQUISICIONES DE PROPIEDAD PARA EL DERECHO DE VA PBLICO POR PARTE DEL ESTADOEl rea del Derecho de Va pasa a propiedad pblica a titulo gratuito u oneroso como parte de la gestin que realiza la autoridad competente en el caso de un proyecto vial.La ley General de Expropiacin 27117 concordada con la Ley 27628, que facilita la adquisicin, vigentes a la fecha de la elaboracin de


este manual, regulan la forma de adquirir la propiedad para constituir el Derecho de Va pblico, necesario para que las carreteras puedan ser construidas.VALUACINLa Ley establece los procedimientos y parmetros de valuacin de los predios que son adquiridos total o parcialmente por el Estado, segn sea necesario. REGISTRO NACIONAL DE LA PROPIEDADLas adquisiciones debern ser inscritas en el Registro de Propiedad correspondiente, en concordancia con la legislacin vigente. MATERIALIZACIN DEL DERECHO DE VAEl lmite del Derecho de Va ser marcado por la autoridad competente.MANTENIMIENTO DEL DERECHO DE VALos presupuestos de ejecucin y de mantenimiento de las obras viales, debern incluir acciones de terminacin y limpieza del rea del Derecho de Va.


AFIRMADO: Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de acuerdo a diseo, que se coloca sobre la subrasante de un camino. Funciona como capa de rodadura y de soporte al trfico en carreteras no pavimentadas. Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacin.

ALCANTARILLA: Es una obra de arte del sistema de drenaje de una carretera, construida en forma transversal al eje. Por lo general se ubica en quebradas, cursos de agua y en zonas que se requiere para el alivio de cunetas.

BADN: Estructura construida con piedra y/o concreto, permite el paso del agua, piedras y otros elementos sobre la superficie de rodadura. Se construyen en zonas donde existen quebradas cuyos flujos de agua son de tipo estacional.

BANQUETA: Obra de estabilizacin de taludes consistente en la construccin de una o ms terrazas sucesivas en el talud. Tambin se


usa el trmino banqueta para construir una terraza en el talud aledao al camino destinada a que se cumpla el requisito de la distancia mnima de visibilidad de parada del vehculo.

BASES DE LICITACIN: Documento que contiene todas las disposiciones, condiciones y procedimientos para efectuar una licitacin y para el control administrativo de la obra durante su ejecucin y hasta su liquidacin final.

BERMA: Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del camino. Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehculos en emergencia y de confinamiento del pavimento.

BM (Bench Mark): Referencia topogrfica de coordenada y altimetra de un punto marcado en el terreno, destinado a servir como control de la elaboracin y replanteo de los planos del proyecto de un camino.

BOMBEO: Inclinacin transversal de la superficie de rodadura del


camino, que facilita el drenaje superficial.

CALZADA: Superficie de la va sobre la que transitan los vehculos, puede estar compuesta por uno o varios carriles de circulacin. No incluye la berma (hombro).

CAMINO: Franja longitudinal del terreno preparada para su uso por vehculos.

CAMINO DE TIERRA: Camino en que la superficie de rodadura es el terreno natural, nivelado y compactado mediante el uso de herramientas o maquinarias simples.

CAMINO VECINAL: Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a las poblaciones pequeas y a chacras o predios rurales.

CAPACIDAD POSIBLE: Es el mximo nmero de vehculos que pueden circular por una seccin de un camino, durante un periodo de


tiempo dado, bajo condiciones prevalecientes de la seccin vial estudiada. De no haber indicacin en contrario, se expresa en trminos de vehculos por hora.

CARRIL: Parte de la calzada destinada a la circulacin de una fila de vehculos en un mismo sentido de trnsito.

CONTRATISTA: Es la persona natural o jurdica con la que la autoridad competente, suscribe el contrato para encargarle la ejecucin de una obra vial.

COORDENADAS DE REFERENCIA PARA EL DISEO: Son las referencias ortogonales Norte-Sur adoptadas para elaborar los planos de topografa y de diseo del proyecto.

CUNETA: Canal generalmente triangular o rectangular localizado al lado de la berma destinada a recolectar las aguas de lluvia o de otra fuente, que caen sobre la plataforma del camino.


CURVA HORIZONTAL: Curva circular que une los tramos rectos de un camino o carretera en el plano horizontal.

CURVA HORIZONTAL DE TRANSICIN: Trazo de una lnea curva de radio variable en planta, que facilita el trnsito gradual desde una trayectoria rectilnea a una curva circular o entre dos curvas circulares de radio diferente.

CURVA VERTICAL: Curva parablica o similar en elevacin que une las lneas rectas de las pendientes de un camino en el plano vertical.DERECHO DE VA: Franja de terreno dentro de la cual se ubica el camino y todas sus obras complementarias y accesorias, incluyendo reas de servicios y zonas de seguridad, elementos paisajistas y de proteccin del medio ambiente as como reas de reserva para futuras ampliaciones del camino.DIAGRAMA DE MASAS: Metodologa de cmputo del transporte


IMPACTO AMBIENTAL NEGATIVO: Son aquellos daos a los que estn expuestos la comunidad y el medio ambiente, como consecuencia de las obras de construccin, mejoramiento, rehabilitacin, etc., de un camino.

IMPACTO AMBIENTAL POSITIVO: Son aquellos beneficios ambientales, sociales y econmicos que lograr la comunidad con la ejecucin de las obras del camino.

INTERSECCIN A DESNIVEL: Zonas en la que dos o ms caminos se cruzan a distinto nivel.

INTERSECCIN A NIVEL: Zona comn a dos caminos que se cruzan en un mismo nivel.MANTENIMIENTO PERIODICO: Conjunto de actividades programables cada cierto perodo, tendientes a recuperar la condicin original del camino, que comprende la reposicin a profundidad total, reconformacin todo el ancho y largo del afirmado


mediante el escarificado con cuchilla, perfilado y recompactacin a los efectos de conseguir la restauracin requerido del afirmado reducir la rugosidad y el proceso de deterioro y mejorar el drenaje superficial y mejoras puntuales del trazo que fueran estrictamente necesarios.

MANTENIMIENTO RUTINARIO: Conjunto de actividades que se realizan en el camino permanentemente para que conserve su estado de transitabilidad y se evite su deterioro prematuro.

MATERIAL DE CANTERA: Es aquel material de caractersticas apropiadas para su utilizacin en las diferentes partidas de construccin de obra, que deben estar econmicamente cercanas a las obras y en los volmenes significativos de necesidad de la misma.

MATERIAL DE PRESTAMO LATERAL: Es aquel material de caractersticas apropiadas para su uso en la construccin de las


explanaciones, que proviene de bancos y canteras naturales adyacentes a la explanada del camino.MATERIAL DE PRESTAMO PROPIO: Son aquellas que corresponden a compensaciones de materiales adecuados para su uso en las explanaciones, de corte con rellenos, en volmenes transportados a lo largo del eje entre las diversas secciones del camino.MEJORAMIENTO DEL CAMINO: Mejoras o modificaciones de la geometra horizontal y vertical del camino, relacionadas con el ancho, el alineamiento, la curvatura o la pendiente longitudinal, a fin de incrementar la capacidad de la va, la velocidad de circulacin y aumentar la seguridad de los vehculos. Tambin se incluyen dentro de esta categora, la ampliacin de la calzada, la elevacin del estndar del tipo de superficie entre otros, y la construccin de estructuras tales como alcantarillas grandes, puentes o intersecciones. En el caso de los caminos de tierra, significa elevar la condicin a camino afirmado.


METRADO: Clculo o la cuantificacin por partidas de la cantidad de obra por ejecutar.

MIRADOR: Terraza construida a un lado del camino, destinada a estacionamiento de vehculos fuera de la plataforma del camino, con el objeto de que el usuario del camino, pueda apreciar el paisaje.

MITIGACIN DE LOS IMPACTOS NEGATIVOS: Son aquellas obras, diseadas para mitigar los daos causados y/o mejorar el rea y/o medio ambiente, en el que se ha realizado las obras propias del camino. Las obras de mitigacin, deben formar parte del expediente tcnico del camino y de su presupuesto de inversin.MURO DE CONTENCIN: Estructura de retencin que se utiliza para estabilizar taludes de corte y terraplenes.NUEVA CONSTRUCCIN: Construccin de un camino con superficie de rodadura granular, en el total del ancho y de la longitud a travs de un territorio sin camino previo o en la ruta de un camino


existente con caractersticas de trocha. La obra tiene la finalidad de mejorar sustancialmente sus caractersticas en: alineamiento, ancho, drenajes, puentes, superficie de rodadura, etc.OBRAS DE ARTE: Conjunto de estructuras destinadas a cruzar cursos de agua, sostener terraplenes y taludes, drenar las aguas que afectan el camino, evitar las erosiones de los terraplenes, etc.PENDIENTE DEL CAMINO: Inclinacin del eje del camino, en el sentido de avance.PERALTE: Inclinacin transversal del camino en los tramos de curva, destinada a contrarrestar la fuerza centrifuga del vehculo. PLATAFORMA: Superficie superior del camino, que incluye la calzada y las bermas.PLAZOLETA PARA ADELANTAMIENTO O VOLTEO: Seccin ensanchada de un camino angosto, destinada a facilitar el adelantamiento o el volteo del trnsito.PONTON: Puente de longitud menor a 10 metros.


I.- PARMETROS Y ELEMENTOS BSICOS DEL DISEOEl diseo de una carretera responde a una necesidad justificada social y econmicamente. Ambos conceptos se correlacionan para establecer las caractersticas tcnicas y fsicas que debe tener la carretera que se proyecta para que los resultados buscados sean ptimos, en una solucin tcnica y econmica en beneficio de la comunidad que requiere del servicio, normalmente en situacin de limitaciones muy estrechas de recursos locales y nacionales.PARMETROS BSICOS PARA EL DISEOPara alcanzar el objetivo buscado, deben evaluarse y seleccionarse los siguientes parmetros que definirn las caractersticas del proyecto, segn se explica a continuacin en el siguiente orden: Estudio de la demanda, La velocidad de diseo en relacin al costo de la carretera, La seccin transversal de diseo, El tipo de superficie de rodadura


1.- METODOLOGA PARA EL ESTUDIO DE LA DEMANDA DE TRNSITO:

1.1.- EL INDICE MEDIO DIARIO ANUAL DE TRNSITO (IMDA).En los estudios del trnsito se puede tratar de dos situaciones: el caso de los estudios para caminos existentes, y el caso para caminos nuevos, es decir que no existen actualmente.En el primer caso, el trnsito existente podr proyectarse mediante los sistemas convencionales que se indican a continuacin. El segundo caso requiere de un estudio de desarrollo econmico zonal o regional que lo justifique.El camino se disea para un volumen de trnsito que se determina como demanda diaria promedio a servir, al final del perodo de diseo, calculado como el nmero de vehculos promedio que utilizan la va por da actualmente y que se incrementa con una tasa de crecimiento anual, normalmente determinada por el MTC, para lasdiversas zonas del pas.


CLCULO DE TASAS DE CRECIMIENTO Y LA PROYECCINSe puede calcular el crecimiento de trnsito utilizando una frmula simple:

Tn = To (1+i)n-1En la que:Tn = Trnsito proyectado al ao n en veh/daTo = Trnsito actual (ao base o) en veh/da n = Aos del perodo de diseo i = Tasa anual de crecimiento del trnsito. Definida en correlacin con la dinmica de crecimiento socio-econmico(*) normalmente entre 2% y 6% a criterio del equipo del estudio.Estas tasas pueden variar sustancialmente si existieran proyectos de desarrollo especficos, por implementarse con certeza a corto plazo en la zona del camino.La proyeccin puede tambin dividirse en dos partes. Una proyeccin para vehculos de pasajeros que crecer aproximadament


al ritmo de la tasa de crecimiento de la poblacin; y una proyeccin de vehculos de carga que crecer aproximadamente con la tasa de crecimiento de la economa. Ambos ndices de crecimiento correspondientes a la Regin, que normalmente cuenta con datos estadsticos de estas tendencias.

1.2.-VOLUMEN Y COMPOSICIN O CLASIFICACIN DE LOS VEHCULOS.i) Se definen tramos del proyecto en los que se estima una demandahomognea en cada uno de ellos.ii) Se establece una Estacin de Estudio o Conteo en un punto central del tramo, en un lugar que se considere seguro y con suficiente seguridad social.iii) Se toma nota en una cartilla del nmero y tipo de vehculos que circulan en una y en la otra direccin, sealndose la hora aproximada en que pas el vehculo por la Estacin.Se utiliza en el campo una cartilla previamente elaborada, que facilite el conteo segn la informacin que se recopila y las horas en que se


realiza el conteo. De esta manera se totalizan los conteos por horas, por volmenes, por clase de vehculos, por sentidos, etc.

1.3.- VARIACIONES HORARIAS DE LA DEMANDA.De conformidad con los conteos se establece las variaciones horarios de la demanda por sentido de trnsito y tambin de la suma de ambos sentidos. Tambin se establece la hora de mxima demanda. Puede realizarse conteos para las 24 horas corridas. Pero si se conoce la hora de mayor demanda, puede contarse por un perodo menor.

1.4.- VARIACIONES DIARIAS DE LA DEMANDA.Si los conteos se realizan por varios das, se pueden establecer las variaciones relativas del trnsito diario (total del da o del perodo menor observado) para los das de la semana.

1.5.- VARIACIONES ESTACIONALES (MENSUALES).Si la informacin que se recopila es elaborada en forma de muestreo sistemtico durante das claves a lo largo de los meses del ao, se


puede obtener ndices de variacin mensual, que permitan establecer que hay meses con mayor demanda que otros. Como sera el caso en zonas agrcolas, durante los meses de cosecha.Con la informacin obtenida mediante los estudios descritos o previamente ya conocida por estudios anteriores, que pueden comprobarse con conteos mnimos, podr establecerse, mediante la proyeccin de esa demanda para el perodo de diseo, la seccin (ancho) transversal necesaria del camino a mejorar y los elementos del diseo de esta seccin, como son: ancho de la calzada y de las bermas del camino.1.6.- METODOLOGA PARA ESTABLECER EL PESO DE LOS VEHCULOS DE CARGA, QUE ES IMPORTANTE PARA EL DISEO DE LOS PAVIMENTOS, PONTONES Y PUENTES.Estos estudios se concentran slo en los vehculos pesados que son los que le hacen dao al camino; y por tanto son importantes para definir el diseo de los pavimentos, de la superficie de rodadura y la resistencia de los pontones y puentes.


1.7.- INFORMACIN MNIMA NECESARIA.Para los casos en que no se dispone de la informacin existente de la variacin diaria y estacional (mensual) de la demanda, que generalmente es informacin que debe proveer la autoridad competente, referencialmente para los tramos viales, se requerir realizar estudios que permitan localmente establecer los volmenes y caractersticas del trnsito diario, en por lo menos tres (3) das tpicos, es decir, normales, de la actividad local.Para este efecto debe evitarse contar el trnsito en das feriados, nacionales o patronales, o en das en que la carretera estuviera daada y en consecuencia cortada.De conformidad a la experiencia anual de las personas de la localidad, los conteos e inventarios de trnsito en general pueden realizarse prescindindose de las horas en que se tiene nulo o poco trnsito. El estudio debe tomar das que en opinin general reflejen razonablemente bien el volumen de la demanda diaria y la composicin o clasificacin del trnsito.


Finalmente, el efecto destructivo de los vehculos de carga, ser estimado segn las especificaciones mnimas indicadas en el captulo de Pavimentos.

2.- LA VELOCIDAD DE DISEO Y SU RELACIN CON EL COSTO DEL CAMINO:La velocidad de diseo es muy importante para establecer las caractersticas del trazado en planta, elevacin y seccin transversal del camino.Definida la velocidad del diseo para la circulacin del trnsito automotor, se proceder al diseo del eje del camino, siguiendo el trazado en planta compuesto por tramos rectos (en tangente) y por tramos de curvas circulares y espirales; y similarmente del trazado vertical, con tramos en pendiente rectas y con pendientes curvilneas, normalmente parablicas. La velocidad de diseo est igualmente relacionada con el ancho de los carriles de circulacin y por ende, con la seccin transversal por adoptarse.


La velocidad de diseo es la que establecer las exigencias de distancias de visibilidad en la circulacin y consecuentemente de la seguridad de los usuarios del camino a lo largo del trazado.

DEFINICIN DE LA VELOCIDAD DE DISEOLa seleccin de la velocidad de diseo ser una consecuencia de un anlisis tcnico-econmico de alternativas de trazado, que debern tener en cuenta la orografa del territorio. En territorios planos el trazado puede aceptar altas velocidades a bajo costo de construccin; pero en territorios muy accidentados ser muy costoso mantener una velocidad alta de diseo, porque habra que realizar obras muy costosas para mantener un trazo seguro. Lo que solo podra justificarse si los volmenes de la demanda de trnsito fueran muy altos.En el particular caso al diseo de Caminos de Bajo Volumen del Trnsito, es natural en consecuencia, que el diseo se adapte en lo posible a las inflexiones del territorio y particularmente la velocidad


de diseo deber ser bastante baja cuando se trate de sectores o tramos de orografa ms accidentada.

VELOCIDAD DE CIRCULACINLa velocidad de circulacin corresponder a la norma que se dicte para sealizar el camino y limitar la velocidad mxima a la que debe circular el usuario, que deber indicarse mediante la sealizacin correspondiente.

3.- LA SECCIN TRANSVERSAL DE DISEO:Este acpite se refiere a la seleccin de las dimensiones que debe tener la seccin transversal del camino, en las secciones rectas (tangente), en los diversos tramos a lo largo del camino proyectado.Para dimensionar la seccin transversal, se tendr en cuenta que los caminos de Bajo Volumen de Trnsito, solo requerirn: a).Una calzada de circulacin vehicular con dos carriles, una para cada sentido; b).Para los caminos de menor volumen, un solo carril de circulacin


con plazoletas de cruce y/o de volteo cada cierta distancia, segn se estipula ms adelante.El ancho del camino, en la parte superior de la plataforma o corona, podr contener adems de la calzada, un espacio lateral a cada lado para bermas y para la ubicacin de guardavas, muros o muretes de seguridad, seales y cunetas de drenaje.La seccin transversal resultante, ser ms amplia en territorios planos en concordancia con la mayor velocidad del diseo. En territorios ondulados y accidentados, tendr que restringirse lo mximo posible para evitar los altos costos de construccin, particularmente ms altos en los trazados a lo largo de caones flanqueados por farallones de roca o de taludes inestables.

4.- TIPOS DE SUPERFICIE DE RODADURAPara Caminos de Bajo Volumen de Trnsito, se ha considerado que bsicamente se utilizarn los siguientes materiales y tipos de pavimentos:


Caminos de tierra y caminos de grava Caminos afirmados con material granular y/o estabilizados

Es importante indicar, que los criterios ms importantes para seleccionar la superficie de rodadura para un camino afirmado, establecen que a mayor trnsito pesado, medido en Ejes Equivalentes destructivos, se justificar utilizar afirmados de mayor rendimiento.

El alto costo de la construccin, debe impulsar el uso de materiales locales para abaratar la obra, lo que en muchos casos podr justificar el uso de afirmados estabilizados.

Tambin es importante establecer que la presin de las llantas de los vehculos, deben mantenerse bajo las 80 (psi) libras por pulg2 de presin para evitar daos graves a la estructura de los afirmados.


ELEMENTOS DEL DISEO GEOMTRICO

Los elementos que definen la geometra del camino son:a) La velocidad de diseo seleccionada;b) La distancia de visibilidad necesarias;c) La estabilidad de la plataforma del camino, de las superficies de rodadura, de puentes, de obras de arte y de los taludes; yd) La preservacin del medio ambienteEn la aplicacin de los requerimientos geomtricos que imponen los elementos mencionados, se tiene como resultante el diseo final de un proyecto de camino o carretera estable y protegida contra las inclemencias del clima y del trnsito.Para este efecto, se incluye la manera en que debe resolverse los aspectos de: diseo de la plataforma del camino; estabilidad del camino y de los taludes inestables; preservacin del ambiente; seguridad vial; y diseo propiamente, incluyendo los estudios bsicos necesarios, tales como: topografa, geologa, suelos, cantera


e hidrologa, que permiten dar un sustento al proyecto.Para el buen diseo de un camino de bajo volumen de trnsito se consideran claves las siguientes prcticas: Limitar al mnimo indispensable el ancho del camino para restringir el rea alterada. Evitar la alteracin de los patrones naturales de drenaje. Proporcionar drenaje superficial adecuado. Evitar terrenos escarpados con taludes de ms de 60%. Evitar problemas tales como zonas inundadas o inestables. Mantener una distancia de separacin adecuada con los riachuelos; y optimizar el numero de cruces de cursos de agua. Minimizar el numero de contactos entre el camino y las corrientes de agua. Disear los cruces de quebradas y ros con la suficiente capacidad, con proteccin de las mrgenes contra la erosin, y permitiendo, de ser el caso, el paso de peces en todas las etapas de su vida. Evitar la construccin del ancho activo de los riachuelos, ros y


cursos de agua (ancho con el caudal mximo).Conseguir una superficie de rodadura del camino estable y con materiales fsicamente sanos.Instalar obras de subdrenaje donde se necesite, identificando los lugares activos durante la estacin de lluvias. Reducir la erosin colocando cubiertas vegetales o fsicas sobre el terreno en cortes, terraplenes, salidas de drenajes y cualquier zona expuesta a corrientes de agua.Usar ngulos de talud estables en cortes y rellenos.Usar medidas de estabilizacin de taludes, de estructuras y de obras de drenaje conforme se necesiten y sea econmicamente seleccionada y Aplicar tcnicas especiales al cruzar terrenos agrcolas, zonas ribereas, y cuando se tienen que controlar las quebradas.Proporcionar un mantenimiento debidamente planeado. Cerrar o poner fuera de servicio a los caminos cuando no se usen o cuando ya no se necesiten.


II.- DISEO GEOMETRICO

2.1 DISTANCIA DE VISIBILIDADDistancia de visibilidad es la longitud continua hacia adelante del camino, que es visible al conductor del vehculo. En diseo se consideran tres distancias: la de visibilidad suficiente para detener el vehculo; la necesaria para que un vehculo adelante a otro que viaja a velocidad inferior, en el mismo sentido; y la distancia requerida para cruzar o ingresar a un camino de mayor importancia.

2.1.1 VISIBILIDAD DE PARADA: Distancia de visibilidad de parada, es la longitud mnima requerida para que se detenga un vehculo que viaja a la velocidad directriz, antes de que alcance un objeto que se encuentra en su trayectoria. Para efecto de la determinacin de la Visibilidad de Parada se considera que el objetivo inmvil tiene una altura de 0.60 m y que los ojos del conductor se ubican a 1.10 m por encima de la rasante del camino.


VELOCIDAD DIRECTRIZ KM/HRPENDIENTE NULA 0 % PENDIENTE NULA 3 %PENDIENTE NULA 6 %PENDIENTE NULA 9 %PENDIENTE SUBIDA 3 %PENDIENTE SUBIDA6 %PENDIENTE SUBIDA9 %2020202020191818303535353531302940505050534544435065667074615958608587929780777570105110116124100979380130136144154123118114DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA (metros)


La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tiene importancia prctica para valores de la pendiente de subida o bajada iguales o mayores a 6% y para velocidades directrices mayores de 70 km/hora.

En todos los puntos de una carretera, la distancia de visibilidad ser igual o superior a la distancia de visibilidad de parada. En el Cuadro se muestran las distancias de visibilidad de parada, en funcin de la velocidad directriz y de la pendiente. En caminos de muy bajo volumen de trnsito, de un solo carril y trfico en dos direcciones la distancia de visibilidad deber ser por lo menos dos veces la correspondencia a la visibilidad de parada. Para el caso de la distancia de visibilidad de cruce, se aplicarn los mismos criterios que los de visibilidad de parada.

2.1.2.- VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTODistancia de visibilidad de Adelantamiento (paso), es la mnima distancia que debe ser visible, a fin de facultar al conductor del


vehculo a sobrepasar a otro vehculo que viaja a velocidad 15 km/h menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteracin en la velocidad de un tercer vehculo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz, y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.

Para efecto de la determinacin de la distancia de visibilidad de adelantamiento se considera que la altura del vehculo que viaja en sentido contrario es de 1.10 m y que la del ojo del conductor del vehculo que realiza la maniobra de adelantamiento es 1.10 m.

La visibilidad de adelantamiento debe asegurarse para la mayor longitud posible, del camino cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan, por lo tanto, en el costo de construccin.

La distancia de Visibilidad de Adelantamiento a adoptarse vara con la velocidad directriz tal como se muestra en el Cuadro


DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTOVelocidad Directriz Km/h Distancia de Visibilidad de Adelantamiento (m) 30 200 40 270 50 345 60 410 70 485 80 5402.2 ALINEAMIENTO HORIZONTAL

2.2.1 CONSIDERACIONES PARA EL ALINEAMIENTO HORIZONTALEl alineamiento horizontal deber permitir la circulacin ininterrumpida de los vehculos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible.


El alineamiento carretero se har tan directo como sea conveniente adecundose a las condiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el nmero de cambios de direccin, el trazado en planta de un tramo carretero est compuesto de la adecuada sucesin de rectas (tangentes), curvas circulares y curvas de transicin.En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad directriz. La velocidad directriz, a su vez controla la distancia de visibilidad.Los radios mnimos, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento transversal del vehculo estn dados en funcin a la velocidad directriz, a la friccin transversal y al peralte mximo aceptable.En el alineamiento horizontal desarrollado para una velocidad directriz determinada, debe evitarse, el empleo de curvas con radio mnimo. En general se deber tratar de usar curvas de radio amplio, reservndose el empleo de radios mnimos para las condiciones ms crticas.


Deber buscarse un alineamiento horizontal homogneo, en el cual tangentes y curvas se suceden armnicamente. Se restringir en lo posible el empleo de tangentes excesivamente largas, con el fin de evitar el encandilamiento nocturno prolongado, y la fatiga de los conductores durante el da.Al trmino de tangentes largas, donde es muy probable que las velocidades de aproximacin de los vehculos sea mayor que la velocidad directriz, las curvas horizontales tendrn radios de curvatura razonablemente amplios.Deber evitarse pasar bruscamente de una zona de curvas de grandes radios a otra de radios marcadamente menores. Deber pasarse en forma gradual, intercalando entre una zona y otra, curvas de radio de valor decreciente, antes de alcanzar el radio mnimo.Los cambios repentinos en la velocidad de diseo a lo largo de una carretera debern ser evitados. Estos cambios se efectuarn en decrementos o incrementos de 15 km/h.


No se requiere curva horizontal para pequeos ngulos de deflexin. En el Cuadro, se muestran los ngulos de inflexin mximos para los cuales no es requerida la curva horizontal.

CUADRO N 3.2.1ANGULOS DE DEFLEXIN MXIMOS PARA LOS QUE NO SE REQUIERE CURVA HORIZONTALVelocidad Directriz Km/hDeflexin Mxima Aceptable sin curva circular302 30402 15501 50601 30701 20801 10


Para evitar la apariencia de alineamiento quebrado o irregular, es deseable que, para ngulos de deflexin mayores a los indicados la longitud de la curva sea por lo menos de 150 m. Si la velocidad directriz es menor a 50 km/h y el ngulo de deflexin es mayor que 5, se considera como longitud de curva mnima deseada la longitud obtenida con la siguiente expresin L = 3V (L = longitud de curva en metros y V = velocidad en km/hora). Deben evitarse longitudes de curvas horizontales mayores a 800 metros.Se evitar, en lo posible, los desarrollos artificiales. Cuando las condiciones del relieve del terreno hagan indispensable su empleo, el proyectista har una justificacin de ello. Las ramas de los desarrollos tendrn la mxima longitud posible y la mxima pendiente admisible, evitando la superposicin de varias de ellas sobre la misma ladera. Al proyectar una seccin de carretera en desarrollo, ser, probablemente, necesario reducir la velocidad directriz.Las curvas horizontales permitirn, cuando menos, la visibilidad


igual a la distancia de parada. Deben evitarse los alineamientos reversos abruptos. Estos cambios de direccin en el alineamiento hacen que sea difcil para los conductores mantenerse en su carril.

Tambin es difcil peraltar adecuadamente las curvas. La distancia entre dos curvas reversas deber ser por lo menos la necesaria para el desarrollo de las transiciones de peralte.

No son deseables dos curvas sucesivas del mismo sentido, cuando entre ellas existe un tramo corto, en tangente. En lo posible se sustituirn por una sola curva, se intercalar una transicin en espiral dotada de peralte.

El alineamiento en planta deber satisfacer, las condiciones necesarias de visibilidad de adelantamiento, en tramos suficientemente largos y con una frecuencia razonable a fin de dar oportunidad a que un vehculo adelante a otro47


3.2.2 CURVAS HORIZONTALESEl mnimo radio de curvatura es un valor lmite que est dado en funcin del valor mximo del peralte y del factor mximo de friccin, para una velocidad directriz determinada. En el cuadro se muestran los radios mnimos y los peraltes mximos elegibles para cada velocidad directriz.En el alineamiento horizontal de un tramo carretero diseado para una velocidad directriz un radio mnimo y un peralte mximo, como parmetros bsicos, debe evitarse el empleo de curvas de radio mnimo. En general deber tratarse de usar curvas de radio amplio, reservando el empleo de radios mnimos para las condiciones ms crticas.

3.2.3 CURVAS DE TRANSICINTodo vehculo automotor sigue un recorrido de transicin al entrar o salir de una curva horizontal. El cambio de direccin y la consecuente ganancia o prdida de las fuerzas laterales no pueden


tener efecto instantneamente.Con el fin de pasar de la seccin transversal con bombeo, correspondiente a los tramos en tangente, a la seccin de los tramos en curva provistos de peralte y sobreancho, es necesario intercalar un elemento de diseo con una longitud en la que se realice el cambio gradual, a la que se conoce con el nombre de longitud de transicin.Cuando el radio de las curvas horizontales sea inferior, se usarn curvas de transicin. Cuando se usen curvas de transicin se recomienda el empleo de espirales que se aproximen a la curva de Euler o Clotoide.Cuando se use curva de transicin la longitud de la curva de transicin no ser menor que Lmin ni mayor que Lmax, segn las siguientes expresiones:

Lmin = 0.0178 ( V3/R) Lmax = 5R0.5


R = Radio de la curvatura horizontalL min. = Longitud mnima de la curva de transicinL max. = Longitud mxima de la curva de transicin en metrosV = Velocidad directriz en Km/h.

VELOCIDAD DIRECTRIZ (Km/h)RADIO (m.)20243055409550150602107029080380NECESIDAD DE CURVAS DE TRANSICIN


La longitud deseable de la curva de transicin, en funcin del radio de la curva circular, se presenta en el siguiente Cuadro.RADIO DE CURVA CIRCULAR (m)LONGITUD DESEABLE DE LA CURVA TRANSICION (m)2011301740225028603370398044LONGITUD DESEABLE DE LA CURVA TRANSICIN


3.2.4 DISTANCIA DE VISIBILIDAD EN CURVAS HORIZONTALESLa distancia de Visibilidad en el interior de las curvas horizontales es un elemento del diseo del alineamiento horizontal. Cuando hay obstrucciones a la visibilidad (tales como taludes de corte, paredes o barreras longitudinales) en el lado interno de una curva horizontal, se requiere un ajuste en el diseo de la seccin transversal normal o en el alineamiento, cuando la obstruccin no puede ser removida.De modo general en el diseo de una curva horizontal, la lnea de visibilidad deber ser por lo menos igual a la distancia de parada correspondiente, y se mide a lo largo del eje central del carril interior de la curva. El mnimo ancho que deber quedar libre de obstrucciones a la visibilidad ser el calculado por la expresin siguiente:

M = R ( 1 cos ((28.65 S)/ R))


M = Ordenada media o ancho mnimo libreR = Radio de la curva horizontalS = Distancia de visibilidad

3.2.5 CURVAS COMPUESTASEn general, se evitar el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlas por una sola curva. En casos excepcionales podrn usarse curvas compuestas o curvas policntricas de tres centros. En tal caso el radio de una no ser mayor que 1.5 veces el radio de la otra.

3.2.6 EL PERALTE DEL CAMINOSe denomina peralte a la sobre elevacin de la parte exterior de un tramo del camino en curva con relacin a la parte interior del mismo, con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas. El peralte mximo tendr como valor mximo normal 8% y como valor excepcional 10%. En carreteras afirmadas bien drenadas en


casos extremos podra justificarse un peralte mximo alrededor de 12%. En caminos cuyo IMDA de diseo sea inferior a 200 vehculos por da y la velocidad directriz igual o menor a 30 km/h, el peralte de todas las curvas podr ser igual al 2.5%La variacin de la inclinacin de la seccin transversal desde la seccin con bombeo normal en el tramo recto hasta la seccin con el peralte pleno, se desarrolla en una longitud de va denominada transicin. La longitud de transicin del bombeo en aquella en la que gradualmente se desvanece el bombeo adverso.Se denomina Longitud de Transicin de Peralte a aquella longitud en la que la inclinacin de la seccin gradualmente vara desde el punto en que se ha desvanecido totalmente el bombeo adverso hasta que la inclinacin corresponde a la del peralte. El giro del peralte se har en general, alrededor del eje de la calzada. En los casos especiales, como por ejemplo en terreno muy llano, cuando se desea resaltar la curva, puede realizarse el giro alrededor del borde interior.


3.2.7 SOBREANCHO DE LA CALZADA EN CURVAS CIRCULARESLa calzada se sobreancha en las curvas para conseguir condiciones de operacin vehicular comparable a la de las tangentes.En las curvas el vehculo de diseo ocupa un mayor ancho que en los tramos rectos, as mismo, a los conductores les resulta ms difcil mantener el vehculo en el centro del carril. Para velocidades de diseo menores a 50 km/h no se requerir sobreancho cuando el radio de curvatura sea, mayor a 500 m,. tampoco se requerir sobreancho cuando las velocidades de diseo estn comprendidas entre 50 y 70 km/h y el radio de curvatura sea mayor a 800 m.

escuela de ingeniería civil i i- caminos

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