“Año del Centenario de Macchu Picchu para el Mundo"

DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS

El diseño geométrico es la parte más importante dentro de un proyecto de construcción o mejoramiento de una vía.

En esta etapa se determina su configuración tridimensional, es decir, la ubicación y la forma geométrica definida para los elementos de la carretera; de manera que ésta sea funcional, segura, cómoda, estética, económica.

CLASIFICACION DE LA RED VIAL

POR SU FUNCION

• Red vial primaria

• Red vial secundaria

• Red vial terciaria o local

POR SU DEMANDA

• Autopistas.

• Carretera dual o multicarril.

• Carretera de 1ra clase.

• Carretera de 2ra clase

• Carretera de 3ra clase

• Trochas Carrozables.

POR SU OROGRAFIA

• Carretera tipo 1

• Carretera tipo 2

• Carretera tipo 3

• Carretera tipo 4

LINEA GRADIENTE

Es una línea que se desarrolla en la región de interés tomando en cuenta los puntos de controles primarios y secundarios.

Se adapta a la topografía del terreno y a las especificaciones de pendiente máxima exigidas para la carretera, garantizando el mínimo movimiento de tierra.

El ideal en esta etapa (FASE I) es tratar de mantener constante la pendiente en tramos largos.

Lógicamente para lograr llegar de A hacia B se necesitará tener varios tramos con varias pendientes.

Dy Es la diferencia de cotas entre curvas de nivel sucesivas. Pueden estar cada 0.5 m, 1.0 m, 2.0 m,……50.0 m, etc., dependiendo de la escala del plano en que se esté haciendo el estudio.

Habitualmente se usan planos con escala 1:100.000 a 1:200.000 y fotografías aéreas a escala 1:50.000, 1:25.000 ó 1:10.000

Dx Es la distancia horizontal que se debe recorrer para subir o bajar

TRAZO DE UNA LINEA GRADIENTE EN PLANOS

El trazado de un conjunto de lineas gradientes en un plano topografico se debe llevar de manera cuidadosa de tal manera que cumpla con los requerimientos y parametros del proyecto.

Para un trazo eficaz de una linea gradiente en un plano se recomienda utilizar la siguiente formula para determinar la abertura de nuestro compas.

LC = E X 1

I% x D

DONDE:

Lc= Distancia horizontal entre curvas de nivel A y B

E= Equidistancia entre las curvas de nivel A y B

i= Pendiente o sea la altura por vencer cuando se recorre 100m horizontales

1/D= Escala del plano trabajado.

EVALUACION DE LAS RUTAS

La mejor ruta entre varias alternativas, que permita enlazar dos extremos o terminales, será aquella que de acuerdo a las condiciones topográficas, geológicas, hidrológicas y de drenaje, ofrezca el menor coste con el mayor índice de utilidad económica, social y estética. Por lo que para cada ruta será necesario determinar en forma aproximada, los costos de construcción, operación y conservación de la ruta vía a proyectar, para así compararlos con los beneficios probables esperados.

Para poder identificar una buena ruta que cumpla con todas las condiciones necesarias existen diversos como el que vamos a describir a continuación.

METODO DE BRUCE

Este método se basa en el concepto de longitud resistente que es la comparación entre la distancia real de la ruta y una distancia equivalente en terreno plano, teniendo en cuenta el mayor esfuerzo que realizan los vehículos subiendo cuestas muy empinadas y el mayor riesgo y desgaste de los frenos cuando se aventuran a bajarlas

La longitud resistente de una ruta esa dada por:

Xo = X+KSy

Donde:

Xo = Longitud Resistente (m)

X = Longitud total del trazado

Sy= Desnivel o suma de Desniveles

CURVAS CIRCULARES:

Son utilizadas en carreteras para enlazar o empalmar dos tangentes:

DIVERSOS TIPOS DE CURVAS CIRCULARES:

Se puede clasificar en dos grupos diferentes: curvas sencillas o curvas compuesas, tambien llamadas policentricas, y las segundas, a su vez, seran en el mismo sentido o curvas de sentidos contrarios.

RADIOS MINIMOS ABSOLUTOS:

Los radios minimos de curvatura horizontal son los menores radios que pueden recorrerse con la velocidad de diseño y la tasa maxima de peralte, en condiciones aceptables de seguridad y de compodidad en el viaje. los radios minimos para cada velocidad de diseño, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento, estan dados por la

k = Inverso del coeficiente de tracción

el valor del inverso del coeficiente de tracción esta en función del tipo de capa de rodadura planeada para el pavimentode la via.

TIPO DE SUPERFICIE K

Afirmado 21

Tratamiento superficial 32

Carpeta asfáltica 35

Pavimento en concreto 44

La evaluación se realiza en los dos sentidos de circulación a partir de una pendiente recomendada o especificada para la vía.

definimos la velocidad de diseño a la máxima velocidad a las que puede

circular con seguridad en todos sus puntos, un conductor de habilidad media

manejando un vehículo en condiciones mecánicas aceptables, en una corriente

de transito, con volúmenes tan bajos que no influyen en la elección de su

velocidad cuando el estado del tiempo de la calzada y de la visibilidad ambiente

son favorables.

Velocidad de directriz o de diseño en función de los siguientes parámetros:

Categoría del Camino

Volumenes de transito

Topográfia de la Zona.

En general podemos decir que de acuerdo a los volumenes de transito y la

topografía, las velocidades directrices varian entre los siguientes rangos:

Zona Montañosa de 30 a 80 Km/h

Zona Ondulada de 50 a 110 km/h

Zona Llana de 90 a 130 km/h

La velocidad de directriz es el principal parámetro  que condiciona el diseño

geométrico de un camino. Es conveniente recordar que uno de los principales

factores que determina la elección de la velocidad de directriz, es el costo de

construcción.