UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICAESCUELA DE INGENIERA CIVILTRAZADO

NORMAS VIGENTES PARA EL DISEO GEOMTRICO DE VIAS

Autor:Espinel Guillen ngel HoracioSemestre: 3Fecha de Entrega: 23 de Diciembre del 2014 07h00 a 11h00Profesor: Ing. VenegasQUITO - ECUADOR2014

CAPITULO IV. VELOCIDAD DE DISEOEs la velocidad mxima a la cual los vehculos pueden circular con seguridad sobre un camino cuando las condiciones atmosfricas y del trnsito son favorables. Esta velocidad se elige en funcin de las condiciones fsicas y topogrficas del terreno, de la importancia del camino, los volmenes del trnsito y uso de la tierra, tratando de que su valor sea el mximo compatible con la seguridad, eficiencia, desplazamiento y movilidad de los vehculos. Con esta velocidad se calculan los elementos geomtricos de la va para su alineamiento horizontal y vertical.Seleccionar convenientemente la velocidad de diseo es lo fundamental. Teniendo presente que es deseable mantener una velocidad constante para el diseo de cada tramo de carretera. Los cambios en la topografa pueden obligar hacer cambios en la velocidad de diseo en determinados tramos. Cuando esto sucede, la introduccin de una velocidad de diseo mayor o menor no se debe efectuar repentinamente, sino sobre una distancia suficiente para permitir al conductor cambiar su velocidad gradualmente, antes de llegar al tramo del camino con distinta velocidad de proyecto. La diferencia entre las velocidades de dos tramos contiguos no ser mayor a 20 Km/h. Debe procederse a efectuar en el lugar una adecuada sealizacin progresiva, con indicacin de velocidad creciente o decreciente. La velocidad de diseo debe seleccionarse para el tramo de carreteras ms desfavorables y debe mantenerse en una longitud mnima entre 5 y 10 kilmetros. Una vez seleccionada la velocidad, todas las caractersticas propias del camino se deben condicionar a ella, para obtener un proyecto equilibrado. Siempre que sea posible se aconseja usar valores de diseos mayores a los mnimos establecidos.Un camino en terreno plano ondulado justifica una velocidad de diseo mayor que la correspondiente a la de un camino en terreno montaoso. Un camino que cruza una regin poco habitada justifica una velocidad de proyecto mayor que otro situado en una regin poblada. Un camino que va a tener un gran volumen de trnsito justifica una velocidad de diseo mayor que otra de menos volumen, en una zona de topografa semejante, principalmente cuando la economa en la operacin de los vehculos es grande, comparada con el aumento de costo.En conclusin se puede sealar tres aspectos bsicos y decisivos en la eleccin de la velocidad de diseo, que son los siguientes: Naturaleza del terreno: Es comprensible que un camino ubicado en una zona llana o poco ondulada ha de tener una velocidad mayor que un similar de una zona muy ondulada o montaosa, o que uno que atraviesa una zona rural respecto del que pasa por una zona urbana. La modalidad de los Conductores: Un conductor no ajusta la velocidad de su vehculo a la importancia que reviste un camino en el proyecto, sino a las limitaciones que le imponen las caractersticas del lugar o del trnsito y a sus propias necesidades o urgencias. Circula a una velocidad baja cuando existen motivos evidentes de tal necesidad. Como consecuencia de lo anterior existe una tendencia a viajar a una velocidad elegida instintivamente, la que puede ser alta para el camino. Este punto debe de estudiarse en detalle, dado que al proyectar ha de preferirse un valor que corresponda al deseo de la mayora de los usuarios. El factor econmico: Las consideraciones econmicas deben dirigirse hacia el estudio del costo de operacin de los vehculos a velocidades elevadas, as como el alto costo de las obras destinadas a servir un trnsito de alta velocidad.4.1 EL PROCESO DE DISEOEl proceso de diseo geomtrico es la etapa en donde se definen todas las caractersticas de la estructura vial en sus tres dimensiones, planta, 27alzado, seccin transversal, facilidades de circulacin y los elementos necesarios para la seguridad vial. Estas caractersticas estn ligadas a la funcin jerrquica de la va dentro de la red, a las condiciones de los usuarios, a la mecnica de los vehculos y a los requerimientos geomtricos de las vas que se determinan en funcin de un volumen de trfico y de un nivel de servicio correspondiente a un ao horizonte. La Figura III-2 ilustra el proceso de diseo en un diagrama de flujo.4.2 CARACTERISTICAS PARA LA DEFINICION DEL TRAZADOLos parmetros fundamentales que se deben considerar en todo trazado de carreteras son las siguientes:4.2.1. CARACTERSTICAS HUMANASSe refieren a la visin, percepcin, aspectos psicolgicos, eficacia, fatiga aspectos fisiolgicos, tiempos de percepcin y reaccin del conductor. Para el Ecuador, se considera tiempos de percepcin de 1 seg y de reaccin de 2 seg; alturas del ojo del conductor de 1.05m para vehculos livianos, 2.0 m para vehculos pesados y del obstculo de 0.2 m (TRRL - ODA hacia vas ms seguras en pases en desarrollo).4.2.2 CARACTERSTICAS DEL VEHCULOLas caractersticas geomtricas son las indicadas en EL Cuadro III-3Respecto a las caractersticas de funcionamiento (ie., potencia, visibilidad, velocidad, radio mnimo de giro) estarn de acuerdo a normas internacionales.4.2.3 CARACTERSTICAS DE DISEOLos parmetros que determinan las caractersticas de diseo de una carretera son la velocidad, la visibilidad, el radio de curvatura horizontal, la distancia de parada, el gradiente, la capacidad de flujo y nivel de servicio, las intersecciones, y las facilidades intermedias.CAPITULO V. ALINEAMIENTO HORIZONTALEl alineamiento horizontal es la proyeccin del eje del camino sobre un plano horizontal.Los elementos que integran esta proyeccin son las tangentes y las curvas, sean estas circulares o de transicin. La proyeccin del eje en un tramo recto, define la tangente y el enlace de dos tangentes consecutivas de rumbos diferentes se efecta por medio de una curva. El establecimiento del alineamiento horizontal depende de: La topografa y caractersticas hidrolgicas del terreno, las condiciones del drenaje, las caractersticas tcnicas de la subrasante y el potencial de los materiales locales.A. TANGENTESSon la proyeccin sobre un plano horizontal de las rectas que unen las curvas. Al punto de interseccin de la prolongacin de dos tangentes consecutivas se lo llama PI y al ngulo de definicin, formado por la prolongacin de una tangente y la siguiente se lo denomina (alfa) Las tangentes van unidas entre s por curvas y la distancia que existe entre el final de la curva anterior y el inicio de la siguiente se la denomina tangente intermedia. Su mxima longitud est condicionada por la seguridad.Las tangentes intermedias largas son causa potencial de accidentes, debido a la somnolencia que produce al conductor mantener concentrada su atencin en puntos fijos del camino durante mucho tiempo o por que favorecen al encandilamiento durante la noche; por tal razn, conviene limitar la longitud de las tangentes intermedias, diseando en su lugar alineaciones onduladas con curvas de mayor radio.B. CURVAS CIRCULARESLas curvas circulares son los arcos de circulo que forman la proyeccin horizontal de las curvas empleadas para unir dos tangentes consecutivas y pueden ser simples (ver Figura V.l) o compuestas. Entre sus elementos caractersticos principales se tienen los siguientes: Grado de curvatura: Es el ngulo formado por un arco de 20 metros. Su valor mximo es el que permite recorrer con seguridad la curva con el peralte mximo a la velocidad de diseo. El grado de curvatura constituye un valor significante en el diseo del alineamiento. Se representa con la letra GC y su frmula es la siguiente:GC 360 1145,92 (V . 1) R G 20 2 R C = = Radio de curvatura: Es el radio de la curva circular y se identifica como R su frmula en funcin del grado de curvatura es:GC1145,92 R = (V . 2)1. Radio Mnimo de Curvatura Horizontal.El radio mnimo de la curvatura horizontal es el valor ms bajo que posibilita la seguridad en el trnsito a una velocidad de diseo dada en funcin del mximo peralte (e) adoptado y el coeficiente (f) de friccin lateral correspondiente. El empleo de curvas con Radios menores al mnimo establecido exigir peraltes que sobrepasen los lmites prcticos de operacin de vehculos. Por lo tanto, la curvatura constituye un valor significante en el diseo del alineamiento. El radio mnimo (R) en condiciones de seguridad puede calcularse segn la siguiente frmula:127 ( ) e fV R2 + = (V . 3)36Donde:R = Radio mnimo de una curva horizontal, m.V = Velocidad de diseo, Km/h.f = Coeficiente de friccin lateral.e = Peralte de la curva, m/m (metro por metro ancho de la calzada).Criterios para adoptar los valores del radio mnimo: Cuando la topografa del terreno es montaosa escarpada. En las aproximaciones a los cruces de accidentes orogrficos e hidrogrficos. En intersecciones entre caminos entre s. En vas urbanas.A continuacin, se incluye un cuadro con valores mnimos recomendables para el radio de la curva horizontal.

CAPITULO VI. DISTANCIAS DE VISIBILIDADLa capacidad de visibilidad es de importancia en la seguridad y eficiencia de la operacin de vehculos en una carretera, de ah que a la longitud de la va que un conductor ve continuamente delante de l, se le llame distancia de visibilidad.La distancia de visibilidad se discute en dos aspectos:1. La distancia requerida para la parada de un vehculo, sea por restricciones en la lnea horizontal de visibilidad o en la lnea vertical.2. La distancia necesaria para el rebasamiento de un vehculo.A. DISTANCIA DE VISIBILIDAD PARA LA PARADA DE UN VEHICULOCuando el vehculo circula en curva, sea esta horizontal o vertical, el factor visibilidad acta en forma determinante en su normal circulacin, por lo que la distancia de visibilidad de parada es la distancia mnima necesaria para que un conductor que transita cerca de la velocidad de diseo, vea un objeto en su trayectoria y pueda parar su vehculo antes de llegar a l. Por lo tanto es la mnima distancia de visibilidad que debe proporcionarse en cualquier punto de la carretera.La mnima distancia de visibilidad (d) para la parada de un vehculo es igual a la suma de dos distancias; una, la distancia (d1) recorrida por el vehculo desde el instante en que el conductor avizora un objeto en el camino hasta la distancia (d2) de frenaje del vehculo, es decir, la distancia necesaria para que el vehculo pare completamente despus de haberse aplicado los frenos. 180 Estas dos distancias corresponden al tiempo de percepcin y reaccin, y al recorrido del vehculo durante el frenaje, respectivamente, o sea:d=d1 +d2CAPITULO VII. ALINEAMIENTO VERTICALEl perfil vertical de una carretera es tan importante como el alineamiento horizontal y debe estar en relacin directa con la velocidad de diseo, con las curvas horizontales y con las distancias de visibilidad. En ningn caso se debe sacrificar el perfil vertical para obtener buenos alineamientos horizontales.A. GRADIENTESEn general, las gradientes a adoptarse dependen directamente de la topografa del terreno y deben tener valores bajos, en lo posible, a fin de permitir razonables velocidades de circulacin y facilitar la operacin de los vehculos. De acuerdo con las velocidades de diseo, que dependen del volumen de trfico y de la naturaleza de la topografa, en el Cuadro VII-l se indican de manera general las gradientes medias mximas que pueden adoptarse.VALORES DE DISEO DE LAS GRADIENTES LONGITUDINALESMAXIMAS(Porcentaje) Valor Valor Recomendable AbsolutoClase de Carretera L O M L O MRIo RII > 8.000 TPDA 2 3 4 3 4 61 3.000 a 8.000 TPDA 3 4 6 3 5 7II 1.000 a 3.000 TPDA 3 4 7 4 6 8III 300 a 1.000 TPDA 4 6 7 6 7 9IV 100 a 300 TPDA 5 6 8 6 8 12V Menos de 100 TPDA 5 6 8 6 8 14204La Gradiente y Longitud mximas, pueden adaptarse a los siguientes valores:Para gradientes del: 810%, La longitud mxima ser de: 1.000 m. 1012%, 500 m.1214%, 250 m.En longitudes cortas se puede aumentar la gradiente en 1 por ciento, en terrenos ondulados y montaosos, a fin de reducir los costos de construccin (Para las vas de 1, 2 y 3 clase).1. Gradientes Mnimas.La gradiente longitudinal mnima usual es de 0,5 por ciento. Se puede adoptar una gradiente de cero por ciento para el caso de rellenos de 1 metro de altura o ms y cuando el pavimento tiene una gradiente transversal adecuada para drenar lateralmente las aguas de lluvia.2. Longitudes Crticas de Gradiente para el Diseo.El trmino longitud crtica de gradiente se usa para indicar la longitud mxima de gradiente cuesta arriba, sobre la cual puede operar un camin representativo cargado, sin mayor reduccin de su velocidad y, consecuentemente, sin producir interferencias mayores en el flujo de trfico.Para una gradiente dada, y con volmenes de trfico considerables, longitudes menores que la crtica favorecen una operacin aceptable, y viceversa.A fin de poder mantener una operacin satisfactoria en carreteras con gradientes que tienen longitudes mayores que la crtica, y con bastante trfico, es necesario hacer correcciones en el diseo, tales como el cambio de localizacin para reducir las gradientes o aadir un carril de ascenso adicional para los camiones y vehculos pesados.205Esto es particularmente imperativo en las carreteras que atraviesan la cordillera de los Andes. Los datos de longitud crtica de gradiente se usan en conjunto con otras consideraciones, tales como el volumen de trfico en relacin con la capacidad de la carretera, con el objeto de determinar sitios donde se necesitan carriles adicionales. (Para carreteras de dos carriles, como gua general, debe considerarse una va auxiliar de ascenso cuando el volumen de trnsito horario empleado en el diseo exceda en un 20% la capacidad proyectada para la gradiente que se estudia.)

CAPITULO VIII. SECCIONES TRANSVERSALES TIPICASLa seccin transversal tpica a adoptarse para una carretera depende casi exclusivamente del volumen de trfico y del terreno y por consiguiente de la velocidad de diseo ms apropiada para dicha carretera. En la seleccin de las secciones transversales deben tomarse en cuenta los beneficios a los usuarios, as como los costos de mantenimiento. Al determinar los varios elementos de la seccin transversal, es imperativo el aspecto de seguridad para los usuarios de la carretera que se disea.A. ANCHO DE LA SECCION TRANSVERSAL TIPICAEl ancho de la seccin transversal tpica est constituido por el ancho de:a. Pavimento.b. Espaldones.o. Taludes interiores.d. Cunetas. Extendindose hasta el lmite de los taludes exteriores.En las lminas O-NR hasta 6-NR y l-NA hasta ll-NA se indican los detalles de las secciones transversales tpicas, recomendables y absolutas para cada clase de va, en el terreno plano, ondulado y montaoso, que se han adoptado en estas normas.

CAPITULO IX. DRENAJE VIAL1. CLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURAS DE DRENAJEEl sistema de drenaje vial es de importancia vital para el funcionamiento y operacin de la carretera; tiene cuatro funciones principales:a) Desalojar rpidamente el agua de lluvia que cae sobre la calzada;b) Controlar el nivel fretico;c) Interceptar al agua que superficial o subterrneamente escurre hacia la carretera; y,d) Conducir de forma controlada el agua que cruza la va.Las primeras tres primeras funciones son realizadas por drenajes longitudinales tales como cunetas, cunetas de coronacin, canales de encauzamiento, bordillos y subdrenes, mientras que la ltima funcin es realizada por drenajes transversales como las alcantarillas y puentes.2. DRENAJE LONGITUDINALEl drenaje longitudinal comprende las obras de captacin y defensa, cuya ubicacin ser necesaria establecer, calculando el rea hidrulica requerida, seccin, longitud, pendiente y nivelacin del fondo, y seleccionando el tipo de proyecto constructivo.2.1 CUNETAS2.1.1 DefinicinSon canales que se construyen, en las zonas de corte, a uno o a ambos lados de una carretera, con el propsito de interceptar el agua de lluvia que escurre de la corona de la va, del talud del corte y de pequeas reas adyacentes, para conducirla a un drenaje natural a una obra transversal, con la finalidad de alejarla 254 rpidamente de la zona que ocupa la carretera.2.1.2 Localizacin, pendiente y velocidadLa cuneta se localizar entre el espaldn de la carretera y el pie del talud del corte. La pendiente ser similar al perfil longitudinal de la va, con un valor mnimo del 0.50% y un valor mximo que estar limitado por la velocidad del agua la misma que condicionar la necesidad de revestimiento.

BIBLIOGRAFIA:http://www.obraspublicas.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2013/12/01-12-2013_Manual_NEVI-12_VOLUMEN_2A.pdf