MAESTRIA EN VAS TERRESTRES

TRAZADO Y DISEO GEOMTRICO

BIBLIOGRAFIA: NORMAS DE DISEO GEOMTRICO DE CARRETERAS-MOP ING. VICENTE BENTEZ

INTRODUCCINEn el Ecuador existen diversos Manuales de Diseo Geomtrico, elaborados directamente por parte del Ministerio de Obras Pblicas, por Corpecuador y por varias Compaas Consultoras contratadas por esta Institucin del Estado los mismos que en cuanto a los conceptos, criterios y caractersticas de diseo geomtrico que contienen, prcticamente son los mismos.

En Ecuador existen las siguientes publicaciones:

Normas de diseo geomtrico de carreteras, MOP-1973. Especificaciones para Estudios de Caminos Vecinales, MOP-1975.

Manual de Diseo de Caminos Vecinales para las provincias de El Oro, Los Ros y Guayas - 1979.

Manual de Diseo de Caminos Vecinales - 1984.

Revisin de la Normas de Diseo Geomtrico - 1991.

Manual de Diseo geomtrico de carreteras MOP-2003.INTRODUCCIN

El diseo geomtrico es la parte ms importante del proyecto de una carretera. Tiene que cumplir con los objetivos de funcionalidad, seguridad, comodidad, e integracin en su entorno.

Tambin tiene que ser consistente, tal que disponga de todos los elementos y caractersticas para que contribuya a reducir los accidentes de trfico y que ste pueda adaptarse a las condiciones topogrficas que varan continuamente. INTRODUCCIN

En la actualidad la evolucin que han tenido tanto los vehculos livianos como los pesados ha sido muy grande, disponen de una capacidad mayor y tienen velocidades ms altas, por tanto el comportamiento humano para conducir es mas exigente, esto ha permitido que otros pases hayan dado un cambio muy significativo en la conceptualizacin de los diseos de las vas terrestres, dando prioridad a los criterios de seguridad y comodidad, involucrando el respeto al medio ambiente, al ecosistema y al patrimonio histrico.INTRODUCCIN

Los diseos geomtricos de carreteras y caminos vecinales en el Ecuador, siguen los lineamientos de los manuales y normas que tiene en vigencia el Ministerio de Obras Pblicas y Comunicaciones, normas que son incorporadas en los Trminos de Referencia.

Dependiendo de los casos, los diseos geomtricos tambin se apoyan en las normas de otros pases y en los libros publicados por diferentes autores.

INTRODUCCIN

La falta de una coordinacin adecuada entre los organismos del Estado como el Ministerio de Obras Pblicas, los Consejos Provinciales, los Municipios, las Empresas Consultoras y los Consultores individuales que se dedican a estudios viales, ha permitido que las carreteras se diseen y construyan con Normas de acuerdo al inters de cada Institucin, obtenindose como resultado carreteras con secciones transversales diferentes, diferentes anchos de calzadas, carriles, espaldones cunetas de corte, cunetas de relleno etc. INTRODUCCIN

En el diseo geomtrico de las carreteras se encuentra dos tipos de factores, los factores externos y los internos.

Los factores externos estn relacionados, con la topografa del terreno natural, la conformacin geolgica y geotcnica del mismo, el volumen y caractersticas del trnsito actual y futuro, los valores ambientales, la climatologa e hidrologa de la zona, los planes de ordenamiento territorial y uso del suelo.

Los factores internos definen los parmetros de diseo y los aspectos operacionales de la geometra, especialmente los vinculados con la seguridad y los relacionados con la esttica y armona. INTRODUCCIN PARMETROS DE DISEO

Estn definidos por:

Tipo de terrenoTrficoAlineamiento horizontalVelocidad de diseoVelocidad de circulacinRadios de curvas horizontalesPeraltesSobreanchosDistancia de visibilidad de paradaDistancia de visibilidad de rebasamientoAlineamiento verticalPendientes longitudinales mximas y mnimasCurvas verticales cncavasCurvas verticales convexasSecciones transversalesRefugios de encuentro PARMETROS DE DISEO

Topogrficamente se define cuatro tipos de terreno: llano, ondulado, montaoso y escarpado.

Carreteras en terreno plano.- Permite a los vehculos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehculos livianos. La pendiente transversal de terreno natural varia entre 05%. La pendiente longitudinal no debe excede del 3%.

Carreteras en terreno ondulado.- Obliga a los vehculos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de la de los vehculos livianos, sin ocasionar que aquellos operen a velocidades sostenidas en pendiente por un intervalo de tiempo largo. La pendiente transversal de terreno natural vara de 525%. La pendiente longitudinal puede fluctuar entre el 3% y el 7%.

PARMETROS DE DISEOTIPOS DE TERRENO

Carreteras en terreno montaoso.- Obliga a los vehculos pesados a circular a velocidad sostenida en pendiente a lo largo de distancias considerables o durante intervalos frecuentes. La pendiente transversal de terreno natural es mayor al 25%. La pendiente longitudinal puede fluctuar entre el 7% y el 9%.

d.Carreteras en terreno escarpado.- Obliga a los vehculos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en pendiente, que aquellas a la que operan en terreno montaoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La pendiente transversal de terreno natural es 75%. La pendiente longitudinal puede fluctuar entre el 9% y el 14%.

PARMETROS DE DISEOTIPOS DE TERRENO

El diseo de una carretera se basa entre otras informaciones en los datos de trfico, para comparar con la capacidad o volumen mximo de vehculos que pueda absorber.

Los estudios de capacidad no se realizan para determinar la cantidad mxima de vehculos que puede alojar cierta parte de la carretera; trata de determinar el nivel de servicio al que funciona cierto tramo, o bien la tasa de flujo admisible dentro de cierto nivel de servicio.

PARMETROS DE DISEOTRFICO

Para el anlisis se debe considerar todos los modos de transporte, todos los elementos del sistema: personas y mercancas, vehculos, carga, etc., todos los movimientos, orgenes y destinos.

Los vehculos se clasifican generalmente por su tamao, peso y movilidad. Segn esto pueden distinguirse 4 tipos de vehculos: Motocicletas, livianos, pesados y especiales. Los vehculos ms numerosos son los coches, destinados al transporte de viajeros (normalmente con capacidad para cuatro o cinco pasajeros), suelen ser los que definen el trazado de las carreteras por su mayor velocidad. PARMETROS DE DISEOTRFICO

PARMETROS DE DISEOTRFICO

Clasificacin en funcin jerrquica de acuerdo al MOPDe acuerdo a la jerarqua atribuida a la red, las carreteras debern ser diseadas con las caractersticas geomtricas correspondientes a su clase. Se clasifican en:

Corredores arterialesVas colectorasCaminos vecinales

PARMETROS DE DISEOTRFICO

CORREDORES ARTERIALES

De calzadas separadas, con control total de accesos AUTOPISTAS.

De calzadas separadas, con control parcial de accesos AUTOVIAS.

PARMETROS DE DISEOTRFICO

VIAS COLECTORASSon las de clase I, II, III, y IVDe acuerdo a su importancia estn destinadas a recibir el trfico de los caminos vecinales .Sirven a poblaciones principales que no estn en el sistema arterial nacional.

CAMINOS VECINALESSon las carreteras IV y V , incluyen todos los caminos rurales que no estn dentro de las denominaciones anteriores.

PARMETROS DE DISEOTRFICO

El alineamiento horizontal o diseo en planta de una carretera, constituye la ubicacin del eje de proyecto sobre la franja de terreno estudiada, entendindose por proyecto al diseo de todas las partes de que consta, como su parte geomtrica, que es la parte que trata este estudio.

El eje de diseo esta compuesto por alineaciones rectas (tangentes) y alineaciones curvas (curvas circulares) simples, compuestas, clotoides simtricas, clotoides asimtricas, ovoides, etc.PARMETROS DE DISEOALINEAMIENTO HORIZONTAL

La velocidad se define como la relacin entre el espacio recorrido y el tiempo que tarda en recorrerlo, generalmente expresado en kilmetros por hora (Km. /hora). v = d/t

Dondev = velocidad constante (kilmetros por hora)d = distancia recorrida (kilmetros)t = tiempo recorrido (horas)PARMETROS DE DISEOVELOCIDAD

Llamada tambin velocidad de Proyecto, es la velocidad mxima a la cual circulan los vehculos con seguridad sobre una seccin especfica de una va. Todos aquellos elementos geomtricos del alineamiento horizontal, vertical y transversal, tales como radios mnimos, pendientes mximas, anchos de carriles, etc., dependen de esta velocidad. La velocidad de diseo depende del tipo de terreno, de las consideraciones de tipo econmico y de la magnitud de la obra. Los cambios drsticos en las condiciones topogrficas y sus limitaciones mismas, obligan a usar diferentes velocidades de proyecto para distintos tramos, por tanto se recomienda:Evitar las diferencias superiores a 20 Km./h. La limitacin de la variacin a 10 Km./h se considera ptima. PARMETROS DE DISEOVELOCIDAD DE DISEO

VELOCIDADES DE DISEO

PARMETROS DE DISEOVELOCIDAD DE DISEO

Llamada tambin velocidad de Operacin, es la velocidad de un vehculo a lo largo de un tramo especfico de carretera y su valor se obtiene dividiendo la distancia recorrida por el vehculo por el tiempo en que se mueve para recorrer el tramo.Esta velocidad de circulacin es la que permite evaluar los costos, los beneficios para los usuarios y la medida del servicio que presta la carretera. Vc = 0.8 Vd + 6.5 Volumen trafico bajoVc = 1.32 Vd 0.89 Volumen trafico intermedioPARMETROS DE DISEOVELOCIDAD DE CIRCULACIN

RELACIONES ENTRE LAS VELOCIDADES DE DISEO Y DE CIRCULACINPARMETROS DE DISEOVELOCIDAD DE CIRCULACIN

RELACIONES ENTRE VELOCIDAD DE DISEO Y DE CIRCULACINPARMETROS DE DISEOVELOCIDAD DE CIRCULACIN

Velocidad de diseo en Km./hVelocidad de circulacin en Km./hVolumen de trnsito BajoVolumen de trnsito intermedio25272330312740393550474360555070635880716690797310087791109587

Los valores de la velocidad de circulacin correspondientes a volmenes de trfico bajos se usan como base para el clculo de las distancias de visibilidad para parada de un vehculo.

Los correspondientes a volmenes de trfico intermedios se usan para el clculo de la distancia de visibilidad para rebasamiento de vehculos.PARMETROS DE DISEOVELOCIDAD DE CIRCULACIN

El radio de las curvas horizontales esta ntimamente ligado a la velocidad de diseo de la carretera. Es un valor lmite para una velocidad de diseo dada y se lo determina en base al mximo peralte admisible y al coeficiente de friccin lateral.Segn la AASHTO el radio es funcin de la velocidad directriz, del peralte mximo y del coeficiente de friccin lateral. PARMETROS DE DISEORADIOS DE CURVAS HORIZONTALES

El radio mnimo, se obtiene con la siguiente formula:

R = V2 / 127 (e + f)

Esta formula, garantiza la seguridad al deslizamiento en las curvas, cuando se circula a velocidades superiores a las de equilibrio.

PARMETROS DE DISEORADIOS DE CURVAS HORIZONTALES

VALORES DE DISEO DE LOS RADIOS MNIMOS PARA e MAX. = 0.10PARMETROS DE DISEORADIOS DE CURVAS HORIZONTALES

CLASE DECARRETERATRFICOVALOR RECOMENDABLEVALOR ABSOLUTOLOMLOMR-IMas de 8.000 TPDA530435275435275210I3.000 a 8.000 TPDA435350210350210160II1.000 a 3.000 TPDA435350210350210115III300 a 1.000 TPDA35021011527516080IV100 a 300 TPDA27516011521011550VMenos de 100 TPDA16011580805050

Los valores del coeficiente friccin lateral se han determinado empricamente a travs de mediciones y por consideraciones sobre la comodidad del conductor. De acuerdo a las observaciones de diferentes investigadores, se concluye que mientras aumenta la velocidad, disminuye el coeficiente de friccin lateral.

PARMETROS DE DISEOCOEFICIENTE DE FRICCIN LATERAL

Velocidad de diseo (km/h)Coeficiente de Friccin lateral (f)

250.1740 300.1710 400.1650 500.1588 600.1524 700.1462 800.1400 900.1337 1000.1274

De acuerdo a observaciones practicadas por AASHO, se ha encontrado que los coeficientes de friccin disminuyen con el incremento de la velocidad, por tanto:

f + 0,000626 V 0,19 = 0

Donde:f = mximo coeficiente de friccin lateralV = velocidad de diseo km/h

PARMETROS DE DISEOCOEFICIENTE DE FRICCIN LATERAL

El peralte es la inclinacin transversal, en relacin con la horizontal, que se da a la calzada hacia el interior de la curva, para contrarrestar el efecto de la fuerza centrfuga de un vehculo que transita por un alineamiento en curva. Dicha accin est contrarrestada tambin por el rozamiento entre ruedas y pavimento. La frmula para el clculo del peralte es:

Donde:e = Peralte de la curva (m).V = Velocidad de diseo, km/h.R = Radio de la curva, m.f = Mximo coeficiente de friccin lateral.

PARMETROS DE DISEOPERALTES

Para realizar el peraltado de las curvas y la transicin del peralte; existen tres mtodos:

Haciendo girar la calzada alrededor de su eje (para terrenos montaosos).

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

Haciendo girar la calzada alrededor de su borde exterior.

PARMETROS DE DISEOPERALTES

DETERMINACIN DEL VALOR X

X = b * P / 2 iDonde: 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 va P= pendiente transversal de la va i = gradiente longitudinalPARMETROS DE DISEOPERALTES

DETERMINACIN DEL VALOR L

L = e * b / 2 i

Donde: L = longitud de desarrollo del peralte. e = peralte de la curva. b = ancho de la va i = gradiente longitudinal

PARMETROS DE DISEOPERALTES

DESARROLLO DEL PERALTE

En el caso de espirales se los hace dentro de la longitud de la espiral, a lo largo de toda su magnitud, repartiendo el sobreancho mitad hacia el lado externo y mitad hacia el interno.En el caso de curvas circulares, la longitud de transicin se ubica 2/3 en la alineacin recta y el 1/3 dentro de la curva circular.Para casos difciles (curvas circulares), el peralte puede desarrollarse la mitad (0.5 L) en la recta y la mitad en curva circularPARMETROS DE DISEOPERALTES

PARMETROS DE DISEOPERALTES

PARMETROS DE DISEOPERALTES

CURVAS DE TRANSICIN Son las curvas que unen al tramo de tangente con la curva circular en forma gradual, tanto para el desarrollo del peralte como para el del sobreancho. Las curvas de transicin empalman la alineacin recta con la parte circular, aumentando la seguridad, al favorecer la maniobra de entrada en la curva y la permanencia de los vehculos en su propio carril.

La clotoide o espiral de Euler es la curva ms apropiada para efectuar transiciones. Todas las clotoides tienen la misma forma, pero difieren en s por su longitud.PARMETROS DE DISEOCURVAS HORIZONTALES

Aplicaciones de la curva espiral o clotoide.1.- Curva de transicin: Es un arco de curva espiral desde el radio = infinito (en tangente), hasta el radio del arco circular siguiente. Para tener un trazado equilibrado, se recomienda que la longitud del arco circular, se aproxime al valor de la longitud de la curva espiral.

PARMETROS DE DISEOCURVAS HORIZONTALES

2.- Clotoide de vrtice o espiral de punta Representa la transicin entre dos rectas de distinta direccin. Se compone de dos arcos de espiral con un mismo radio de curvatura y tangente comn en el punto de contacto. En este caso, el valor de e = /2. Se recomienda su utilizacin cuando el valor de la deflexin (Alfa) se aproxima al doble del valor de e. En este caso, la longitud del arco circular est en el orden de 10m y se puede calcular el radio en funcin de la longitud de la espiral y el valor de la deflexin (Alfa), aplicando la frmula.R = 180 Le / Le = R / 180PARMETROS DE DISEOCURVAS HORIZONTALES

Curva espiral de punta

PARMETROS DE DISEOCURVAS HORIZONTALES

Empricamente la ASSHTO establece, que para caminos de ms de dos carriles, la longitud mnima de la espiral debe ser la siguiente:

Caminos de tres carriles: 1,2 veces la longitud calculada para un camino de dos carriles.

Camino de cuatro carriles: 1,5 veces la longitud calculada para un camino de dos carriles.

Camino de seis carriles: 2,0 veces la longitud calculada para un camino de dos carriles.PARMETROS DE DISEOCURVAS HORIZONTALES

Se denominan sobreanchos al aumento en la dimensin transversal de una calzada en las curvas. Este aumento permite disponer de un espacio adicional para que los vehculos en movimiento por las curvas no tengan problemas de ocupacin de la va, ya que mientras siguen la trayectoria de la curva, el ancho del espacio que ocupan se aumenta con la consiguiente disminucin de los espacios laterales.En el Ecuador se acepta un sobreancho mximo de 1.60 m y un mnimo de 0.40 m para un carril, obtenidos a travs de bacos. PARMETROS DE DISEOSOBREANCHOS

PARMETROS DE DISEOSOBREANCHOS

Cuando el conductor de un vehculo tiene una percepcin clara de un tramo de mxima longitud, es lo que se considera como distancia de visibilidad, para este tipo de caminos se considera dos tipos de distancia:

Distancia de visibilidad de parada.

Distancia de visibilidad de rebasamiento.PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE VISIBILIDAD

La distancia de visibilidad de parada (d).- es la distancia mnima necesaria para que un conductor que transita a cerca de la velocidad de diseo, vea un objeto en su trayectoria y pueda parar su vehculo antes de llegar a el.d = d1 + d2

d1 = Distancia recorrida por el vehculo, desde cuando el conductor divisa un objeto hasta la distancia de frenado, Distancia recorrida durante el tiempo de percepcin mas reaccin (m).d1 = 0,7 *Vc

PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE VISIBILIDAD

d2 = Distancia de frenaje del vehculo, distancia necesaria para que el vehculo pare completamente despus de haber aplicado los frenos.d2 = Vc2 / 254 f

V c = Velocidad del vehculo (Km. /h). f = Coeficiente de friccin. El coeficiente de friccin para pavimento mojado tiene otra variacin que se representa con la siguiente ecuacin:f = 1,15 / V c 0,3

Los parmetros que se deben tener en cuenta son dos: Altura del ojo 1,15 m Altura del objeto 0,15 m PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE VISIBILIDAD

La maniobra de rebasamiento en las carreteras de dos carriles, necesariamente implica la utilizacin del carril izquierdo (sentido contrario).

La carretera debe disponer de tramos que permitan al conductor realizar esta maniobra de rebasamiento en condiciones de seguridad, esta distancia mnima de visibilidad requerida se denomina distancia de visibilidad de rebasamiento.PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE REBASAMIENTO

REBASAMIENTO

PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE REBASAMIENTOFuente: Ing. V. Bentez

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

d1 = Dist. recorrida por el veh. que rebasa en el tiempo de percepcin- reaccin y durante la aceleracin inicial, hasta que alcanza el carril opuesto.d2 = Dist. recorrida por el veh. que rebasa durante el tiempo de ocupacin del carril izq.d3 = Dist. recorrida por el veh. opuesto durante 2/3 del tiempo que el veh. rebasante ocupa el carril izquierdo, es decir 2/3 de d2. d4 = Dist. entre el veh. que rebasa y el veh. que viene en sentido opuesto, 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

PARMETROS DE DISEODISTANCIA DE REBASAMIENTO

DISTANCIA DE VISIBILIDAD MNIMA PARA REBASAMIENTO DE UN VEHICULOPARMETROS DE DISEODISTANCIA DE REBASAMIENTO

El alineamiento vertical o perfil vertical, representa al eje de la va visto en planta, el cual esta formado por alineamientos rectos y curvos. Las pendientes vienen a constituir los alineamientos rectos, mientras que las curvas verticales constituyen los alineamientos curvos.

Las pendientes regulan las velocidades de los vehculos especialmente de los de mayor peso. Es muy importante que exista una relacin ntima entre el diseo en planta con el diseo en perfil. No se debe tener perfiles inadecuados con el objeto de tener alineamientos horizontales buenos.PARMETROS DE DISEOALINEAMIENTO VERTICAL

Las pendientes adoptadas en los diseos, dependen directamente de la topografa del terreno, las mismas que deben estar limitadas dentro de un rango normal de valores, que van a depender del tipo de carretera. En el diseo se obtienen pendientes mximas y mnimas.

Pendientes mximas.- Es la mayor pendiente que se utiliza en el proyecto, esta pendiente tiene un valor que se define por el volumen de transito, por su composicin, por el tipo de terreno y por la velocidad de diseo.

Longitud critica de la pendiente.- Se denomina al valor mximo de longitud que produzca una reduccin de velocidad aceptable desde el punto de vista econmico, esta velocidad que se reduce es 25Km/h y se usa para indicar la longitud mxima de gradiente cuesta arriba.

Pendientes mnimas.- La pendiente mnima no tiene relacin con la velocidad ni con la traccin de los vehculos, pero si tiene que ver con el drenaje del agua superficial que cae sobre la carretera, la pendiente mnima ser de 0,5%. Se puede adoptar pendientes del 0% para el caso de rellenos que sobrepasen un metro de altura y la calzada tenga un bombeo transversal que permita drenar las aguas. PARMETROS DE DISEOPENDIENTES LONGITUDINALES

VALORES DE DISEO DE LAS PENDIENTES LONGITUDINALES MXIMASPARMETROS DE DISEOPENDIENTES LONGITUDINALES

CLASE DECARRETERATRFICOVALOR RECOMENDABLEVALOR ABSOLUTOLOMLOMI3.000 a 8.000 TPDA346357II1.000 a 3.000 TPDA346468III300 a 1.000 TPDA357479IV100 a 300 TPDA4686810VMenos de 100 TPDA4686812

Las curvas verticales son elementos del diseo que se utilizan para unir dos tramos de pendientes, la longitud de la curva vertical permite entre estas dos pendientes una transicin gradual y suave, facilitando la operacin vehicular y permitiendo un drenaje optimo.Existen las siguientes curvas verticales:

Curvas verticales convexas.Curvas verticales cncavas.Curvas verticales simtricas.Curvas verticales asimtricas.PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES

Curvas verticales Convexas ( L ).- La longitud mnima de estas curvas se determinan en base a la velocidad de diseo, la cual determina la velocidad de circulacin y la distancia de visibilidad de parada de un vehculo, considerndose adems que la altura del ojo del conductor este a 1,15 metros y el objeto que se divisa en la carretera este a 0,15 metros. L = A S2 / 426 K = S2 / 426 L = K * A L = Longitud de la curva vertical (m) S = Distancia de visibilidad para parada de un vehculo (m).A = Diferencia algbrica de las gradientes (%). K = Relacin de la longitud de la curva en metros por cada tanto por ciento de la diferencia algebraica de las gradientes.

PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES CONVEXAS

PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES CONVEXAS

NOTA: CON DATOS DE ESTA PRESENTACINPARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES CONVEXAS

Curvas verticales Cncavas ( L ).- La longitud mnima de estas curvas tambin se determinan en base a la velocidad de diseo, la cual determina la velocidad de circulacin y la distancia de visibilidad de parada de un vehculo, considerndose adems que el objeto que se divisa en la carretera en este caso el faro del vehculo este a 0,60 metros. L = AS2 / 122 + 3.5 S K = S2 / 122 + 3.5 S L = K * A L = Longitud de la curva vertical (m) S = Distancia de visibilidad para parada de un vehculo (m). A = Diferencia algbrica de las gradientes (%). K = Relacin de la longitud de la curva en metros por cada tanto por ciento de la diferencia algebraica de las gradientes.

PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES CONCAVAS

PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES CONCAVAS

NOTA: CON DATOS DE ESTA PRESENTACIN

PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES CONCAVAS

Curvas verticales simtricas.- No es mas que una parbola simple que se aproxima a una curva circular y las proyecciones horizontales de sus tangente en los dos extremos son de igual longitud.

Las curvas verticales asimtricas.- se denominan as por cuanto las proyecciones horizontales de sus tangentes son de distinta longitud y se usa cuando en algunos de sus extremos exista alguna restriccin que haga necesario disminuir la longitud. PARMETROS DE DISEOCURVAS VERTICALES

El propsito del dimensionamiento vial es determinar las caractersticas de la seccin tpica transversal de la carretera a disearse, para definir las dimensiones de sus elementos componentes, y sustentada en ellos establecer la seccin tpica transversal, as como el ancho de la faja de Derecho de Va. Elementos que conforman la seccin transversal.- Una carretera esta compuesta por:

CalzadaCarrilesEspaldones, arcen u hombros, bermasCoronaCunetasTaludesAncho de la explanacinAncho de la zona o derecho de vaPARMETROS DE DISEOSECCIONES TRANSVERSALES

PARMETROS DE DISEOSECCIONES TRANSVERSALES

Calzada.- Tambin denominada superficie de rodamiento es la zona de la va destinada a la circulacin de vehculos de una forma cmoda y segura. Esta calzada por lo general tiene que estar afirmada o pavimentada, dependiendo del tipo de carretera, puede estar dividida en una o mas franjas longitudinales denominados carriles.

Carriles.- La divisin de la calzada en varias franjas paralelas, se denominan carriles, los mismos que deben tener un ancho suficiente para permitir la circulacin de una sola fila de vehculos.

Espaldones, arcen u hombros.- Son las partes externas que estn junto a la calzada, sirven para proveer de espacio adicional a los carriles para que puedan estacionarse momentneamente los vehculos que estn en emergencia y evitar accidentes.PARMETROS DE DISEOSECCIONES TRANSVERSALES

Corona.- Es la seccin que esta formada por la calzada y los espaldones

Cunetas.- Son zanjas de seccin trapezoidal o triangular que pueden estar revestidas o no, que sirven par recoger el agua que se escurre por la calzada y los taludes.

Taludes.- Son superficies laterales inclinadas, que se ubican en las zonas de corte y en relleno, las inclinaciones lo determinan los estudios geolgicos. En secciones en corte los taludes empiezan a continuacin de la cuneta, si la seccin es en relleno, el talud se inicia en el borde del espaldn o de la cuneta de ser el caso.

Explanacin.- El ancho de la explanacin corresponde a la faja de terreno que ocupa la construccin de la carretera, es decir desde los bordes extremos de las laterales.

Derecho de va.- Es la faja de terreno que se destina para posibles ensanchamientos, mejoramientos y desarrollos paisajsticos que sean necesarios realizarlos en el futuro.PARMETROS DE DISEOSECCIONES TRANSVERSALES

Bombeo. Es la pendiente que se da a la corona en las tangentes del alineamiento horizontal hacia uno y otro lado de la rasante para evitar la acumulacin del agua sobre el camino.Comprobacin angular. Es la precisin con la que cierra una poligonal, puede ser abierta o cerrada.Configuracin topogrfica. Es la representacin del relieve de un terreno a travs de curvas de nivel.Continuidad estereoscpica. Es la obtencin de un vuelo de una lnea completa y haciendo pares de fotografas.PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

Derecho de va.- Faja de terreno destinada para posibles ensanchamientos y mejoramientos.Distancia de visibilidad de parada.- Distancia mnima necesaria para detenerse ante un objeto cuando se transita con la velocidad de diseo.Distancia de visibilidad de rebasamiento.- Distancia mnima para realizar la maniobra de rebase en condiciones de seguridad.Estudio topogrfico. Es el conjunto de trabajos topogrficos investigaciones y anlisis necesarios para determinar un proyecto.Explanacin.- Faja de terreno que ocupa la construccin de la carretera.Franja de estudio.- Franja de terreno que se contrata para la construccin de un camino, vara de acuerdo al tipo de camino y a las condiciones del terreno.

PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

Fuerza centrfuga.- Es una fuerza que empuja a un vehculo hacia fuera cuando recorre una trayectoria circular.Longitud crtica de la pendiente.- Es la longitud mxima en una tangente del alineamiento vertical para que un camin cargado pueda ascender sin reducir mas all del 25% su velocidad de circulacin.Nivel de servicio.- Es una medida cualitativa que describe las condiciones de operacin de la carretera, su flujo vehicular y de su percepcin por los conductores y/o pasajeros.PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

Pendiente.- Es el grado de inclinacin de una va o la relacin entre el desnivel y la distancia entre dos puntos.Pendiente gobernadora. Es la pendiente longitudinal media que tericamente puede darse a la lnea subrasante para dominar un desnivel determinado, en funcin de las caractersticas del trnsito y la configuracin del terreno. Pendientes mximas.- Mayor pendiente que se utiliza en el proyecto.Pendientes mnimas.- Pendiente necesaria para el drenaje del agua superficial.Peralte.- Inclinacin transversal de la calzada hacia el interior de la curva.Pistas.- Divisin de la calzada en varias franjas paralelas.PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

Radios de curvas horizontales.- Valor lmite para una velocidad de diseo en base al mximo peralte admisible y el coeficiente de friccin lateral.Rasante.- Es la lnea obtenida al proyectar sobre un plano vertical el desarrollo del eje de la corona del camino.Subrasante. Es la superficie que limita a las terraceras y sobre la que se apoyan las capas del pavimento.Sap.- Sobreancho de la calzada que permite confinar capas de subbase y base.Sobreanchos.- Aumento dimensin transversal de una calzada en las curvas.Taludes.- Superficies laterales inclinadas, se ubican en zonas de corte y relleno.Terreno escarpado.- Pendiente transversal del terreno natural mayor 75%.PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

Terreno montaoso.- Pendiente transversal del terreno natural mayor 25%.Terreno ondulado.- Pendiente transversal del terreno natural entre 5-25%.Terreno plano.- Pendiente transversal del terreno natural entre 0-5%.TPDA.- Trfico promedio diario anual.Velocidad.- Relacin entre el espacio recorrido y el tiempo utilizado en hacerlo.Velocidad de circulacin.- Velocidad mxima de un vehculo que puede circular a lo largo de un tramo especfico de carretera bajo las condiciones atmosfricas y de trnsito favorables, sin exceder la velocidad de diseo.PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

Velocidad de diseo.- Velocidad mxima a la que circulan los vehculos con seguridad sobre una seccin especfica de una va y se usa para determinar las caractersticas geomtricas del camino.Velocidad de marcha.- Es el resultado de dividir la distancia del recorrido entre el tiempo en el cual el vehculo estuvo en movimiento.Velocidad de recorrido.- Es el resultado de dividir la distancia recorrida desde el principio hasta el fin del viaje, entre el tiempo total que se emplea en recorrerla.PARMETROS DE DISEOPALABRAS CLAVES

PARMETROS DE DISEO

1. La topografa condiciona especialmente los radios de curvatura y velocidades del proyecto.2. El proyecto debe ofrecer comodidad y seguridad tanto a los vehculos como a los usuarios.3. El alineamiento horizontal debe ser en lo posible consistente con la topografa. Es preferible una lnea que se adapta al terreno natural que otra con tangentes largas que involucra mayor movimiento de tierras.4. Los alineamientos deben ser uniformes, que no tenga cambios bruscos, deben evitarse curvas mnimas despus de tangentes largas.RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEOALINEAMIENTO HORIZONTAL

5. Debe evitarse en lo posible el uso de radios mnimos de curvatura.Debe evitarse el empleo de curvas reversas seguidas, ya que hacen difcil que el conductor pueda mantenerse en su carril. En el caso de proyectarse curvas reversas, estas deben tener una tangente intermedia adecuada que permita seguridad en el cambio de direccin.Se debe limitar el uso de tangentes largas, debido a que los conductores se concentran durante largo tiempo en puntos fijos

.RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEOALINEAMIENTO HORIZONTAL

La distancia de visibilidad debe ser tomada en cuenta en todos los casos, ya que con frecuencia la visibilidad requiere de radios mayores que los que impone la velocidad.

Cuando el ngulo de deflexin alfa es< 0 grados 15 minutos no es necesario el empleo de curvas horizontales.

11. Cuando el ngulo de deflexin alfa es menor a 5 grados, los radios de las curvas horizontales, debern ser lo suficientemente grandes, en donde la longitud de la curva debe ser mayor a lo que indican las siguientes frmulas.

L > = 30 (10 - Alpha); en metros. Alpha = (17188/Alpha)- 1718

RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEOALINEAMIENTO HORIZONTAL

1. En un proyecto de carretera, dependiendo de si el diseo es nuevo o es en una rectificacin, la subrasante y rasante es la lnea de referencia que define el alineamiento vertical.

2. La altura de la subrasante en terrenos planos, es regulada usualmente por el drenaje. En cambio en terrenos montaosos la subrasante es controlada por las condiciones topogrficas.

3.Se debe tratar de tener un proyecto con una subrasante con cambios graduales de pendientes suaves, dependiendo del tipo de carretera y terreno, en lugar de una subrasante con numerosos cambios de pendiente fuertes y de longitudes cortas.RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEOALINEAMIENTO VERTICAL

4. Es preferible tener un proyecto vertical escalonado, a una sola pendiente sostenida, porque permite aprovechar el aumento de velocidad.

Dos curvas verticales sucesivas y de la misma direccin, separadas por una tangente vertical corta, deben ser evitadas.

Deben evitarse las curvas verticales cncavas muy cortas, por cuanto se forman badenes, peligrosos para la seguridad.

RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEOALINEAMIENTO VERTICAL

Se deber estudiar la posibilidad de adicionar un carril, cuando el desnivel a vencer es grande y por tanto el trazado horizontal proyecta pendientes uniformes largas con pendientes fuertes.

8. Tratndose de vencer desniveles fuertes, las pendientes ms fuertes debern proyectarse al inicio del ascenso.

La curva vertical debe seleccionarse teniendo en cuenta la apariencia esttica y el drenaje.

Se deben evitar los perfiles con gradientes reversas agudas.RECOMENDACIONES GENERALES DE DISEOALINEAMIENTO VERTICAL