iii factores y normas de diseño

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  • 8/17/2019 III Factores y Normas de Diseño

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    UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUENCA

    VÍAS

    DISEÑO GEOMÉTRICOFactores que intervienen en el Diseño

    Geométrico

    ING. Msc. CESAR MALDONADO NOBOA

    En el Ecuador para el Diseño de vías, la Norma vigente es laNEVI 2012 que el Ministerio de Transporte y ObrasPúblicas ha generado como actualización a las anteriores.

    Se pueden encontrar las normas en el siguiente vinculo:

    http://www.obraspublicas.gob.ec/norma-ecuatoriana-vial-

    nevi-12/

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    •   El diseño geométrico es la parte más importante delproyecto de una carretera. Tiene que cumplir con losobjetivos de funcionalidad, seguridad, comodidad, eintegración en su entorno.

    •   También tiene que ser consistente, tal que dispongade todos los elementos y características para quecontribuya a reducir los accidentes de tráfico y queéste pueda adaptarse a las condiciones topográficas.

    INTRODUCCIÓN

    •   En la actualidad la evolución que han tenido tanto losvehículos livianos como los pesados ha sido muygrande, la mayoría dispone de una capacidad mayor ytienen velocidades más altas, por tanto elcomportamiento humano para conducir es masexigente, esto ha permitido que otros países hayan

    dado un cambio muy significativo en laconceptualización de los diseños de las víasterrestres, dando prioridad a los criterios de seguridady comodidad, involucrando el respeto al medioambiente, al ecosistema y al patrimonio histórico.

    INTRODUCCIÓN

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    •   Los diseños geométricos de carreteras y caminosvecinales en el Ecuador, siguen los lineamientos delos manuales y normas que tiene en vigencia elMinisterio de Obras Públicas y Comunicaciones,normas que son incorporadas en los Términos deReferencia.

    •   Dependiendo de los casos, los diseños geométricostambién se apoyan en las normas de otros países yen los libros publicados por diferentes autores.

    INTRODUCCIÓN

    En el TRAZADO Y DISEÑO geométrico de vías o de unacarretera se deben tener en cuenta varios aspectos deimportancia a fin de obtener el proyecto mas apropiadodesde el punto de vista técnico, económico, social yambiental.

    Seguridad.   La seguridad de una carretera debe ser lapremisa más importante en el diseño geométrico. Se debe

    obtener un diseño simple y uniforme, exento de sorpresas,fácil de entender para el usuario. Cuanto más uniformessean la curvas de una vía será mucho más segura. Para ellose debe otorgar a la vía la suficiente visibilidad,principalmente la de parada y de una buena y apropiadaseñalización, la cual debe ser ubicada antes de darseservicio.

    ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEÑOGEOMETRICO DE VIAS

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    Comodidad.   La comodidad de un proyecto vial seincrementa al obtener diseños simples y uniformes. Estoquiere decir que necesitamos evitar cambios bruscos develocidad, aceleraciones y desaceleraciones (pendientes,radios curvas, curvas vertivales y horizintalesadecuadas). Cuando no se pueda lograr una buenauniformidad, se debe diseñar la vía con transicionesadecuadas de modo que permita a los conductoresadaptarse de la mejor manera a las velocidades de

    operación que brinda la vía.

    ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEÑOGEOMETRICO DE VIAS

    GUAYAQUIL SALINAS

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    Funcionalidad.   Se debe garantizar que los vehículosque transitan una vía circulen a velocidades próximas ala velocidad de diseño, permitiendo una movilidadadecuada en el sistema. La funcionalidad la determina eltipo de vía, sus características físicas, como lacapacidad, y las propiedades del tránsito como son elvolumen y su composición vehicular. Por ejemplo, si setiene una vía con altas pendientes y se espera que elvolumen de vehículos pesados sea alto, se deberá

    pensar en dotar a la vía de una buena capacidad,construyendo carriles adicionales que permitan el tránsitode estos vehículos sin entorpecer la movilidad de losvehículos livianos. (carriles adicionales)

    ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEÑOGEOMETRICO DE VIAS

    Entorno.   Se debe procurar minimizar al máximo elimpacto ambiental que genera la construcción de unacarretera, teniendo en cuenta el uso y valores de la tierraen la zona de influencia y buscando la mayor adaptaciónfísica posible de esta al entorno o topografía existente.

    Economía.   Hay que tener en cuenta tanto el costo deconstrucción como el costo del mantenimiento. Se debebuscar el menor costo posible pero sin entrar endetrimento de los demás objetivos o criterios, es decir buscar un equilibrio entre los aspectos económicos,técnicos y ambientales del proyecto.

    ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEÑOGEOMETRICO DE VIAS

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    QUITO  – AMBATO

    CUENCA  – MOLLETURO -

    NARANJAL

    Estética.   Se debe buscar una armonía de la obra conrespecto a dos puntos de vista, el exterior que se refierea la adaptación de la obra con el paisaje, mientras que eldinámico se refiere a lo agradable que sea la vía para elconductor. El diseño debe de ser de tal forma que noproduzca fatiga o distracción evitando posibles

    accidentes.

    Flexibilidad.   Prever posibles ampliaciones a futuro yfacilitar la comunicación e integración con interseccionesy otras vías. y con otros medios de transporte (fluvial,aéreo, férreo) de modo que haya una transferencia,tanto de carga como de pasajeros, de una forma rápida,segura y económica.

    ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEÑOGEOMETRICO DE VIAS

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    •   En el diseño geométrico de vías (carreteras) seencuentra dos tipos de factores, los factores externos ylos internos.

    •   Los   factores externos   están relacionados, con latopografía del terreno natural, la conformacióngeológica y geotécnica del mismo, el volumen ycaracterísticas del tránsito actual y futuro, los valoresambientales, la climatología e hidrología de la zona,los planes de ordenamiento territorial y uso del suelo.

    •   Los factores internos definen los parámetros de diseñoy los aspectos operacionales de la geometría,especialmente los vinculados con la seguridad y losrelacionados con la estética y armonía.

    Factores que intervienen en el Diseño Geométrico

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    Están definidos por:

    •   Tipo de terreno (Topografía)•   Tráfico (TPDA)•   Alineamiento horizontal

     Velocidad de diseño  Velocidad de circulación  Radios de curvas horizontales  Peraltes  Sobreanchos  Distancia de visibilidad de parada  Distancia de visibilidad de rebasamiento

    •   Alineamiento vertical

     Pendientes longitudinales máximas y mínimas  Curvas verticales cóncavas  Curvas verticales convexas  Secciones transversales  Refugios de encuentro

    PARÁMETROS DE DISEÑO

    Topográficamente se define cuatro tipos de terreno: llano,ondulado, montañoso y escarpado.

    a. Carreteras en terreno plano.- Permite a los vehículospesados mantener aproximadamente la misma velocidadque la de los vehículos livianos. La pendiente transversalde terreno natural varia entre 0 –5%. La pendientelongitudinal no debe exceder del 3%.

    b. Carreteras en terreno ondulado.- Obliga a los vehículospesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de la de los vehículos livianos, sin ocasionar queaquellos operen a velocidades sostenidas en pendientepor un intervalo de tiempo largo. La pendiente transversalde terreno natural varía de 5 –25%. La pendientelongitudinal puede fluctuar entre el 3% y el 7%.

    PARÁMETROS DE DISEÑOTIPOS DE TERRENO

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    c. Carreteras en terreno montañoso o accidentado.- Obligaa los vehículos pesados a circular a velocidad sostenidaen pendiente a lo largo de distancias considerables odurante intervalos frecuentes. La pendiente transversalde terreno natural es mayor al 25%. La pendientelongitudinal puede fluctuar entre el 7% y el 9%.

    d. Carreteras en terreno escarpado o muy accidentado.-Obliga a los vehículos pesados a operar a menoresvelocidades sostenidas en pendiente, que aquellas a laque operan en terreno montañoso, para distancias

    significativas o a intervalos muy frecuentes. La pendientetransversal de terreno natural es   75%. La pendientelongitudinal puede fluctuar entre el 9% y el 14%.

    PARÁMETROS DE DISEÑOTIPOS DE TERRENO

    En terrenos planos las pueden ser rectas, se hacen cambios dedirección por puntos obligados, para evitar condiciones topográficaso hidráulicas desfavorables, o para evitar que los conductores sufranfatigas o monotonía en el trazado. Si existen pendienteslongitudinales bajas hay que analizar el drenaje y las interseccionesa nivel.

    En los terrenos ondulados el desarrollo geométrico es mas sencillo.Las subidas y bajadas con pendientes considerables, así como lascorrientes de agua con áreas de aportación grandes y taludesconsiderables presentan limitaciones para la localización y tambiénpara el diseño.

    Pendientes altas y restricciones en las distancias de visibilidad, sereduce la capacidad de las vías y la velocidad de los vehiculos,especialmente los de carga. Se puede considerar hacer carrillesespeciales para trafico de carga.

    PARÁMETROS DE DISEÑOTIPOS DE TERRENO

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    •   El diseño de una carretera se basa entre otrasinformaciones en los datos de tráfico, para comparar con la capacidad o volumen máximo de vehículos quepueda absorber.

    •   Los estudios de capacidad no se realizan paradeterminar la cantidad máxima de vehículos quepuede alojar cierta parte de la carretera; trata dedeterminar el nivel de servicio al que funciona ciertotramo, o bien la tasa de flujo admisible dentro decierto nivel de servicio esto quiere decir: Cuantotiempo tarda en recorrer el tramo un número promediode vehículos por día.

    PARÁMETROS DE DISEÑOTRÁFICO

    •  Para el análisis se debe considerar todos los modosde transporte, todos los elementos del sistema:personas y mercancías, vehículos, carga, etc., todoslos movimientos, orígenes y destinos.

    •   Los vehículos se clasifican generalmente por su

    tamaño, peso y movilidad. Según esto puedendistinguirse 4 tipos de vehículos: Motocicletas, livianos,pesados y especiales. Los vehículos más numerososson los coches, destinados al transporte de viajeros(normalmente con capacidad para cuatro o cincopasajeros), suelen ser los que definen el trazado delas carreteras por su mayor velocidad.

    PARÁMETROS DE DISEÑOTRÁFICO

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    •   El alineamiento horizontal o diseño en planta de unacarretera, constituye la ubicación del eje de proyectosobre la franja de terreno estudiada.

    El eje de diseño esta compuesto por alineacionesrectas (tangentes) y alineaciones curvas (curvas

    circulares) simples, compuestas, clotoides simétricas,clotoides asimétricas, ovoides, etc.

    PARÁMETROS DE DISEÑOALINEAMIENTO HORIZONTAL

    La velocidad es uno de los más importantes factores que los viajerosconsideran al seleccionar entre medios de transporte o entrealternativas de rutas. La calidad de un medio de transporte almovilizar personas o mercancías se juzga por su eficiencia yeconomía, los cuales están directamente relacionados con lavelocidad. La velocidad de los vehículos en una vía depende,además de las capacidades de los conductores y de sus vehículos,de cuatro condiciones generales:

    Categoría de la vía.- Dependerá de los requerimientos del dueñodel Proyecto y de la disponibilidad de recursos.

    Condiciones topográficas.- La velocidad disminuye cuando mascomplicada sea su topografía.

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD

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    Características físicas.- de la carretera y de sus zonas aledañas

    Clima y uso del suelo.- Depende de las áreas a comunicar y eldesarrollo proyectado en la zona.

    Tráfico.- el número y los diferentes tipos de vehículos. (capacidad yfuncionalidad)

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD

    El objetivo de diseño de cualquier obra de ingeniería que va ha ser usada por el público es satisfacer la demanda por el servicio de lamanera más cómoda, segura y económica, por tanto amoldarse acasi toda la demanda y no fallar bajo una carga severa o extrema.

     Al aplicar este principio al diseño de carreteras, en especial a loreferente a las demandas de velocidad, debe pensarse en unavelocidad que satisfaga a la mayoría de conductores. Solo unpequeño porcentaje de conductores viaja a muy altas velocidades yno es económicamente posible diseñar para ellos. Pueden ellos usar la vía, por supuesto, pero deben viajar a velocidades algo menoresque las que consideran deseables.

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD

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    La velocidad escogida para diseñar no debe ser la que llevan losconductores bajo condiciones desfavorables, como bajo un climainclemente, porque la vía sería insegura para los conductores bajo

    condiciones favorables y no lograra satisfacer razonablemente lademanda.

    La  velocidad  se define como la relación entre el espacio recorrido yel tiempo que tarda en recorrerlo, generalmente expresado enkilómetros por hora (Km. /hora).

    v = d/t 

    Dondev  = velocidad constante (kilómetros por hora)d  = distancia recorrida (kilómetros)t  = tiempo recorrido (horas)

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD

    VELOCIDAD DE DISEÑO.-    Es conocida también como velocidad deproyecto corresponde a una velocidad de referencia que sirve de guía paradefinir las especificaciones mínimas del diseño geométrico. La velocidadde diseño de un proyecto se puede mantener a lo largo de todo surecorrido o puede ser definida por tramos dependiendo de las diferentescondiciones, físicas principalmente, que se vayan presentando. Se trataentonces de la velocidad máxima a la cual circulan los vehículos conseguridad sobre una sección específica de una vía.

    Todos aquellos elementos geométricos del alineamiento horizontal, verticaly transversal, tales como radios mínimos, pendientes máximas, anchos decarriles, etc., dependen de esta velocidad.

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE DISEÑO

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    La velocidad de diseño depende del tipo de terreno, de las

    consideraciones de tipo económico y de la magnitud de la obra. Loscambios drásticos en las condiciones topográficas y sus limitacionesmismas, obligan a usar diferentes velocidades de proyecto para distintostramos, por tanto se recomienda:

    Evitar las diferencias superiores a 20 Km./h. La limitación de la variación a10 Km./h se considera óptima.

    Velocidad especifica.-. Es la máxima velocidad que puede mantenerse alo largo de un tramo especifico de la vía, en condiciones de seguridad y

    comodidad, con el pavimento húmedo y las llantas en buen estado, y demodo que las condiciones meteorológicas, del tránsito y sus controles noimpongan limitaciones a la velocidad. Aunque se tenga una velocidad dediseño para una tramo de carretera la velocidades que se presentanvarían de acuerdo a los radios de las curvas

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE DISEÑO

    El conductor aunque esté famliarizado con la velocidad de diseño deltramo de carretera por donde circula aumentará o disminuirá su velocidadsegún las condiciones geométricas de la vía. La velocidad específicapermite diseñar ciertos elementos de acuerdo a las velocidades querealmente se presentan a lo largo de un tramo de carretera.

    Velocidad de operación.   Es la velocidad segura y cómoda a la que unvehículo aislado circularía por un tramo, de modo que la velocidad no sea

    condicionada por factores como la intensidad de tránsito o el clima.Usualmente se expresa la velocidad de operación como aquella velocidada la cual, o por debajo de la cual, recorren el tramo el 85% de losconductores. (ejemplo Vías Cuenca – Lentag)

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE DISEÑO

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    Velocidad de recorrido.-  Es la velocidad que se obtiene, dividiendo la

    distancia recorrida para el tiempo total que se emplea en recorrerla,incluyendo todas aquellas demoras operacionales debido a lascondiciones del tránsito y dispositivos de control, es decir efectos ajuenosal conductor, vehículo e infraestructura.

    Esta velocidad individual o como la media de un grupo de vehículos en unperiodo determinado de tiempo, se utiliza como medida de la calidad delservicio a los usuarios.

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE DISEÑO

    VELOCIDADES DE DISEÑO

    L O M L O M

    R-I Mas de 8.000 TPDA 120 110 90 110 90 80

    I 3.000 a 8.000 TPDA 110 100 80 100 80 70

    II 1.000 a 3.000 TPDA 110 100 80 100 80 60

    III 300 a 1.000 TPDA 100 80 60 90 70 50

    IV 100 a 300 TPDA 90 70 60 80 60 40

    V Menos de 100 TPDA 70 60 50 50 40 40

    VALOR RECOMENDABLE VALOR ABSOLUTOCLASE DE

    CARRETERATRÁFICO

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE DISEÑO

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    Llamada también velocidad de Operación, es la velocidad deun vehículo a lo largo de un tramo específico de carretera ysu valor se obtiene dividiendo la distancia recorrida por eltiempo en que se mueve recorriendo el tramo.

    Esta velocidad de circulación es la que permite evaluar loscostos, los beneficios para los usuarios y la medida delservicio que presta la carretera.

    Vc = 0.8 Vd + 6.5 Volumen trafico bajo

    Vc = 1.32 Vd 0.89 Volumen trafico intermedio

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

    RELACIONES ENTRE VELOCIDAD DE DISEÑO Y DE CIRCULACIÓN

    Velocidad de diseño en

    Km./h

    Velocidad de circulación en Km./h

    Volumen de tránsito

    Bajo

    Volumen de tránsito

    intermedio

    25 27 23

    30 31 27

    40 39 3550 47 43

    60 55 50

    70 63 58

    80 71 66

    90 79 73

    100 87 79

    110 95 87

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

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    •   Los valores de la velocidad de circulacióncorrespondientes a volúmenes de tráfico bajos seusan como base para el cálculo de las distancias devisibilidad para parada de un vehículo.

    •   Los correspondientes a volúmenes de tráficointermedios se usan para el cálculo de la

    distancia de visibilidad para rebasamiento devehículos.

    PARÁMETROS DE DISEÑOVELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

    El radio de las curvas horizontales esta íntimamenteligado a la velocidad de diseño de la carretera. Es unvalor límite para una velocidad de diseño dada y se lodetermina en base al máximo peralte admisible y alcoeficiente de fricción lateral.

    Según la AASHTO el radio es función de la velocidaddirectriz, del peralte máximo y del coeficiente de

    fricción lateral.

    PARÁMETROS DE DISEÑORADIOS DE CURVAS HORIZONTALES

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    El radio mínimo, se obtiene con la siguiente formula:

    R = V2 / 127 (e + f)

    Esta formula, garantiza la seguridad al deslizamientoen las curvas, cuando se circula a velocidadessuperiores a las de equilibrio.

    PARÁMETROS DE DISEÑORADIOS DE CURVAS HORIZONTALES

    VALORES DE DISEÑO DE LOS RADIOS MÍNIMOS PARA e MAX. = 0.10

    CLASE DECARRETERA

      TRÁFICO  VALOR RECOMENDABLE VALOR ABSOLUTO

    L O M L O M

    R-I  Mas de 8.000

    TPDA  530 435 275 435 275 210

    I  3.000 a 8.000

    TPDA  435 350 210 350 210 160

    II   1.000 a 3.000TPDA

      435 350 210 350 210 115

    III  300 a 1.000

    TPDA  350 210 115 275 160 80

    IV  100 a 300

    TPDA  275 160 115 210 115 50

    V  Menos de 100

    TPDA  160 115 80 80 50 50

    PARÁMETROS DE DISEÑORADIOS DE CURVAS HORIZONTALES

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    Los valores del coeficientefricción lateral se handeterminado empíricamente através de mediciones y por consideraciones sobre lacomodidad del conductor. Deacuerdo a las observaciones dediferentes investigadores, seconcluye que mientras aumentala velocidad, disminuye el

    coeficiente de fricción lateral.

    Velocidad de

    diseño(km/h)

    Coeficientede Fricciónlateral (f)

    25   0.1740

    30   0.1710

    40   0.1650

    50   0.1588

    60   0.1524

    70   0.146280   0.1400

    90   0.1337

    100   0.1274

    PARÁMETROS DE DISEÑOCOEFICIENTE DE FRICCIÓN LATERAL

    “De acuerdo a observaciones practicadas por AASHTO,se ha encontrado que los coeficientes de friccióndisminuyen con el incremento de la  velocidad”, por tanto:

    f + 0,000626 V  – 0,19 = 0

    Donde:f = máximo coeficiente de fricción lateral

    V = velocidad de diseño km/h

    PARÁMETROS DE DISEÑOCOEFICIENTE DE FRICCIÓN LATERAL

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    El peralte es la inclinación transversal, en relación con la

    horizontal, que se da a la calzada hacia el interior de la curva,para contrarrestar el efecto de la fuerza centrífuga de unvehículo que transita por un alineamiento en curva. Dichaacción está contrarrestada también por el rozamiento entreruedas y pavimento. La fórmula para el cálculo del peralte es:

    Donde:e = Peralte de la curva (m).

    V = Velocidad de diseño, km/h.R = Radio de la curva, m.f = Máximo coeficiente de fricción lateral.

     f   R

    V e  

    127

    2

    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

    Para realizar el peraltado de las curvas y la transicióndel peralte; existen tres métodos:

     Haciendo girar la calzada alrededor de su eje (paraterrenos montañosos).

     Haciendo girar la calzada alrededor de su bordeinterior (para terrenos en llano).

     Haciendo girar la calzada alrededor de su bordeexterior.

    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

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    DETERMINACIÓN DEL VALOR X

    X = b * P / 2 i

    Donde:

    X = longitud dentro de la tangente para realizar el

    giro del plano del carril exterior hasta dejarlo

    a nivel con la horizontal.

    b = ancho de la vía

    P= pendiente transversal de la víai = gradiente longitudinal

    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

    DETERMINACIÓN DEL VALOR L

    L = e * b / 2 i

    Donde:

    L = longitud de desarrollo del peralte.e = peralte de la curva.

    b = ancho de la vía

    i = gradiente longitudinal

    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

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    DESARROLLO DEL PERALTE

     En el caso de espirales se los hace dentro de la longitudde la espiral, a lo largo de toda su magnitud, repartiendoel sobreancho mitad hacia el lado externo y mitad hacia elinterno.

     En el caso de curvas circulares, la longitud de transiciónse ubica 2/3 en la alineación recta y el 1/3 dentro de lacurva circular.

     Para casos difíciles (curvas circulares), el peralte puededesarrollarse la mitad (0.5 L) en la recta y la mitad encurva circular 

    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

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    PARÁMETROS DE DISEÑOPERALTES

    CURVAS DE TRANSICIÓN

    Son las curvas que unen al tramo de tangente con lacurva circular en forma gradual, tanto para eldesarrollo del peralte como para el del sobreancho.Las curvas de transición empalman la alineaciónrecta con la parte circular, aumentando la seguridad,

    al favorecer la maniobra de entrada en la curva y lapermanencia de los vehículos en su propio carril.

    La clotoide o espiral de Euler es la curva másapropiada para efectuar transiciones. Todas lasclotoides tienen la misma forma, pero difieren en sípor su longitud.

    PARÁMETROS DE DISEÑOCURVAS HORIZONTALES

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    Se denominan sobreanchos al   “aumento   en ladimensión transversal de una calzada en las   curvas”.Este aumento permite disponer de un espacio adicionalpara que los vehículos en movimiento por las curvas notengan problemas de ocupación de la vía, ya quemientras siguen la trayectoria de la curva, el ancho delespacio que ocupan se aumenta con la consiguientedisminución de los espacios laterales.En el Ecuador se acepta un sobreancho máximo de1.60 m y un mínimo de 0.40 m para un carril, obtenidos

    a través de ábacos.

    PARÁMETROS DE DISEÑOSOBREANCHOS

    PARÁMETROS DE DISEÑOSOBREANCHOS

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    Cuando el conductor de un vehículo tiene unapercepción clara de un tramo de máxima longitud, es loque se considera como distancia de visibilidad, paraeste tipo de caminos se considera dos tipos dedistancia:

    • Distancia de visibilidad de parada.

    • Distancia de visibilidad de rebasamiento.

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE VISIBILIDAD

    La distancia de visibilidad de parada (d).- es ladistancia mínima necesaria para que un conductor quetransita a ó cerca de la velocidad de diseño, vea unobjeto en su trayectoria y pueda parar su vehículoantes de llegar a  el”.

    d = d1 + d2

    d1 = Distancia recorrida por el vehículo, desde cuandoel conductor divisa un objeto hasta la distancia defrenado, Distancia recorrida durante el tiempo depercepción mas reacción (m).

    d1 = 0,7 *Vc

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE VISIBILIDAD

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    d2 = Distancia de frenaje del vehículo, distancia necesaria

    para que el vehículo pare completamente después dehaber aplicado los frenos.d2 = Vc2 / 254 f 

    V c = Velocidad del vehículo (Km. /h).f = Coeficiente de fricción. El coeficiente de fricción para

    pavimento mojado tiene otra variación que se representacon la siguiente ecuación:

    f = 1,15 / V c 0,3

    Los parámetros que se deben tener en cuenta son dos: Altura del ojo 1,15 m Altura del objeto 0,15 m

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

    Tiempo

    (seg)

    Distancia

    recorrida

    (m)

    Calculada Redondeada

    25 27 2.5 18.74 0.428 6.71 25.45 22

    30 31 2.5 21.51 0.410 9.22 30.73 27

    40 39 2.5 27.07 0.383 15.63 42.69 40

    50 47 2.5 32.62 0.362 24.00 56.62 5560 55 2.5 38.17 0.346 34.46 72.63 73

    70 63 2.5 43.72 0.332 47.09 90.81 91

    80 71 2.5 49.27 0.320 62.00 111.27 111

    90 79 2.5 54.83 0.310 79.25 134.08 134

    100 87 2.5 60.38 0.301 98.94 159.32 159

    110 95 2.5 65.93 0.293 121.12 187.05 187

    Distancia de visibilidad minima para parada de un vehiculo

    Pavimentos mojados

    Velocidad

    de diseño

    (km/h)

    Velocidad

    de

    circulacion

    asumida

    Percepcion + reaccionCoeficiente

    de friccion

    (f)

    Distancia

    de frenaje

    gradiente

    cero (m)

    Distancia de visibilidad

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE VISIBILIDAD

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    La maniobra de rebasamiento en las carreteras de doscarriles, necesariamente implica la utilización del carrilizquierdo (sentido contrario).

    La carretera debe disponer de tramos que permitan alconductor realizar esta maniobra de rebasamiento encondiciones de seguridad, esta distancia mínima devisibilidad requerida se denomina distancia devisibilidad de rebasamiento.

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE REBASAMIENTO

    REBASAMIENTO

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE REBASAMIENTO

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    La distancia de visibilidad para rebasamiento se compone de 4distancias:

    d1 = Dist. recorrida por el veh. que rebasa en el tiempo depercepción- reacción y durante la aceleración inicial, hasta quealcanza el carril opuesto.d2 = Dist. recorrida por el veh. que rebasa durante el tiempo deocupación del carril izq.d3 = Dist. recorrida por el veh. opuesto durante 2/3 del tiempo que elveh. rebasante ocupa el carril izquierdo, es decir 2/3 de d2.d4 = Dist. entre el veh. que rebasa y el veh. que viene en sentidoopuesto, al final de la maniobra.

    d1 = 0,14 t1 (2V  – 2 m + a t1) d2 = 0,28 V t2 d3 = 0,187 V t2

    dr = d1 + d2 + d3 + d4 dr = 9,54 V - 218 para 30 < V < 100

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE REBASAMIENTO

    DISTANCIA DE VISIBILIDAD MÍNIMA PARA REBASAMIENTO DE UN VEHICULO

    Calculada Redondeada

    25   27 43 192.22  19230   31 47 230.38  23040   39 55 306.70  30750   47 63 383.02  38360   55 71 459.34  45970   63 79 535.66  53580   71 87 611.98  61290   79 95 688.30  688100   87 103 764.62  765110   95 111 840.94  841

    MÍnima distancia devisibilidad para el

    rebasamiento(m)

    Velocidadde diseño

    (km/h)

    Velocidadde

    circulacionasumida(km/h)

    Velocidaddel vehiculo

    rebasante(km/h)

    PARÁMETROS DE DISEÑODISTANCIA DE REBASAMIENTO

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    •   El alineamiento vertical o perfil vertical, representa aleje de la vía visto en planta, el cual esta formado por alineamientos rectos y curvos. Las pendientes vienena constituir los alineamientos rectos, mientras que lascurvas verticales constituyen los alineamientoscurvos.

    •   Las pendientes regulan las velocidades de losvehículos especialmente de los de mayor peso. Por esto es muy importante que exista una relación íntimaentre el diseño en planta con el diseño en perfil, para

    poder determinar las pendientes máximas y mínimas,así como las longitudes máximas de desarrolloaceptables. No se debe tener perfiles inadecuadoscon el objeto de tener alineamientos horizontalesbuenos.

    PARÁMETROS DE DISEÑOALINEAMIENTO VERTICAL

    Las pendientes adoptadas en los diseños de las carreteras, dependendirectamente de la topografía del terreno, las mismas que deben estar limitadas dentro de un rango normal de valores, que van a depender deltipo de carretera. En el diseño se obtienen pendientes máximas ymínimas.

    •   Pendientes máximas.- Es la mayor pendiente que se utiliza en elproyecto, esta pendiente tiene un valor que se define por el volumen detransito, por su composición, por el tipo de terreno y por la velocidad dediseño.

    •   Longitud critica de la pendiente.- Se denomina al valor máximo delongitud que produzca una reducción de velocidad aceptable desde elpunto de vista económico, esta velocidad que se reduce es 25Km/h y seusa para indicar la longitud máxima de gradiente cuesta arriba.

    •   Pendientes mínimas.-   La pendiente mínima no tiene relación con lavelocidad ni con la tracción de los vehículos, pero si tiene que ver con eldrenaje del agua superficial que cae sobre la carretera, en cuyo caso lapendiente mínima será de 0,5%. Se puede adoptar pendientes del 0%para el caso de rellenos que sobrepasen el un metro de altura y cuyacalzada tenga un bombeo transversal que permita drenar las aguas.

    PARÁMETROS DE DISEÑOPENDIENTES LONGITUDINALES

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    VALORES DE DISEÑO DE LAS PENDIENTES LONGITUDINALES MÁXIMAS

    CLASE DECARRETE

    RATRÁFICO

    VALORRECOMENDABLE

      VALOR ABSOLUTO

    L O M L O M

    I  3.000 a 8.000

    TPDA  3 4 6 3 5 7

    II  1.000 a 3.000

    TPDA  3 4 6 4 6 8

    III  300 a 1.000

    TPDA  3 5 7 4 7 9

    IV   100 a 300TPDA

      4 6 8 6 8 10

    V  Menos de 100

    TPDA  4 6 8 6 8 12

    PARÁMETROS DE DISEÑOPENDIENTES LONGITUDINALES