• Author / Uploaded
• Carlos Joaquin Condori Aguilar

Citation preview

Caminos I

Dedicatoria A las personas que me estiman y quieren que progrese en el ámbito profesional y espiritual.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 1

Caminos I

Introducción El alineamiento horizontal está constituido por rectas o alineamientos rectos que se conectan entre sí generalmente por medio de curvas circulares que proporcionan el correspondiente cambio de dirección que mejor se acomode al correcto funcionamiento de la vía. Dichas curvas, además, deben ser fáciles de localizar en el terreno y económicas en su construcción.

Las curvas circulares pueden ser simples, compuestas o reservas. Las simples son las de uso más general; las compuestas se usan menos, en casos especiales, y las reservas no se deben de usar sino en casos excepcionales. En nuestro proyecto, se utilizaron curvas circulares simples

Las curvas circulares simples se definen como arcos de circunferencia de un solo radio que son utilizados para unir dos alineamientos rectos de una vía. Una curva circular simple (CCS) está compuesta de los siguientes elementos:

Como la liga entre una y otra tangente requiere el empleo de curvas horizontales, es necesario estudiar el procedimiento para su realización, estas se calculan y se proyectan según las especificaciones del camino y requerimientos de la topografía

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 2

Caminos I

Índice 1.- INTRODUCCION………………………………………………………………… 2 2.- CONTENIDO……………………………………………………………………… 4 2.1 Diseño en planta……………………………………………………………… 4 2.2 Velocidad de proyecto, velocidad de transito……..…………………… 4 2.3 Diseño geométrico de camino………………………..…………………… 8 2.4 Visibilidad………………………………………………………………..……. 11 2.5 Distancia de seguridad……….………………………..…………………… 12 2.6 Distancia de visibilidad de parada………………………..……………….. 12 2.7 Distancia de visibilidad de sobrepaso………………..………………….. 16 2.8 Ancho y número de carriles………………..………………………..…….. 21 2.9 Calzada ………………………………………………………………………… 21 2.10 Bermas ………………………………………………………………………… 22 2.11 Taludes ………………………………………………………………………… 24 2.12 Cunetas ………………………………………………………………………… 27 3.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………….……………..… 28

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 3

Caminos I DISEÑO EN PLANTA: Lo anterior se logra haciendo que el proyecto sea gobernado por un adecuado valor de velocidad de diseño; y, sobre todo, estableciendo relaciones cómodas entre este valor, la curvatura y el peralte. Se puede considerar entonces que el diseño geométrico propiamente dicho se inicia cuando se define, dentro de criterios técnico – económicos, la velocidad de diseño para cada Tramo homogéneo en estudio. El alineamiento horizontal está constituido por alineamientos rectos, curvas circulares y curvas de grado de curvatura variable que permiten una transición suave al pasar de alineamientos rectos a curvas circulares o viceversa o también entre dos curvas circulares de curvatura diferente. El alineamiento horizontal debe permitir una operación segura y cómoda a la velocidad de diseño. Durante el diseño de una carretera nueva se deben evitar tramos en planta con alineamientos rectos demasiado largos. Tales tramos son monótonos durante el día, especialmente en zonas donde la temperatura es relativamente alta, y en la noche aumenta el peligro de deslumbramiento de las luces del vehículo que avanza en sentido opuesto. Es preferible reemplazar grandes alineamientos (superiores a un kilómetro con quinientos metros (1.5 km)), por curvas amplias de grandes radios (dos mil a diez mil metros (2000 a 10000 m)) que obliguen al conductor a modificar suavemente su dirección y mantener despierta su atención. Para vías de sentido único no tiene sentido utilizar radios superiores a diez mil metros (10000 m). En el caso de doble vía (en ambos sentidos), las condiciones de visibilidad pueden implicar radios de gran magnitud. Pero es necesario que el trazado salve los obstáculos que el terreno presenta y se desarrolle sin un movimiento de tierras excesivo.

VELOCIDAD DE PROYECTO, DISEÑO O VELOCIDAD DE TRANSITO La velocidad de proyecto o velocidad de diseño, es la velocidad máxima a la cual pueden circular los vehículos con seguridad sobre una sección específica de una vía, cuando las condiciones atmosféricas y del tráfico son tan favorables que las características geométricas del proyecto gobiernan la circulación. La velocidad de proyecto debe ser seleccionada de acuerdo a: la importancia o categoría de la futura vía, los volúmenes de tráfico, la topografía de la región, uso del suelo y la disponibilidad de recursos económicos. Es conveniente mantener constante la velocidad de proyecto, pero dadas las limitaciones topográficas que se puedan presentar, la velocidad de proyecto puede variar en distintos tramos de la vía. No se debe usar velocidades de proyecto muy altas, debido a que se encarece la obra y el ahorro de tiempo de viaje no es muy significativo. Ing. Eduardo Injante Lima

Página 4

Caminos I Las velocidades de proyecto máximas actualmente son de 112 km/h en E.E.U.U. y de 120 km/h en Europa. Cuando las carreteras se planean, la velocidad de diseño puede estar influenciada por varios factores, incluyendo: 

Características de diseño geométrico de las carreteras  Legislación sobre velocidad máxima  Nivel de tráfico y volumen de tráfico necesario. Existen vías suburbanas donde la velocidad se limita a 60 km/h porque se sabe que es la velocidad a la que se alcanza la mayor capacidad la vía.  Clasificación de carreteras La velocidad de proyecto para una carretera dada es el factor determinante para elegir el peralte y el radio de las curvas, la distancia de visibilidad, y las longitudes y profundidades de los acuerdos verticales, es decir cambios de rasante más suaves. Carreteras con mayores velocidades de diseño requieren curvas más suaves, cambios de rasante más largos que conllevan distancias de visibilidad mayores. Las carreteras con velocidades menores implican curvas más pronunciadas y cambios de rasante más acentuados lo que permite adaptarlas mejor al terreno y por lo tanto, su coste es más barato.

DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO El diseño geométrico está regido por la velocidad directriz que se define como: “La máxima velocidad que se podrá mantener con seguridad sobre una sección determinada de la carretera, cuando las circunstancias sean favorable para que prevalezcan las condiciones de diseño”. La velocidad directriz se determina mediante la demanda de trafico, el tipo de terreno, y la clase de via.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 5

Caminos I A. ESTIMACION DE LA DEMANDA La estimación de la demanda juega un papel importante en la definición dela velocidad de diseño de la carretera. Las condiciones de seguridad y confort dependerán de la apropiada estimación de la demanda. Por ello tendremos en cuenta:

B. Configuración Topográfica del terreno En nuestro caso según el manual DG 2001-2008 su orografía la podemos definir como una carretera tipo 1 pues la inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía es menor a 10%. C. Clasificación de la vía Según el Manual para el diseño de carreteras no pavimentadas de Bajo Volumen de Transito, en su cuadro N°1 nos establece una clasificación dela carretera según su IMD proyectado, de lo cual tenemos: CARRETERADE BVT

VELOCIDAD Los vehículos viajan a diferente velocidad y generalmente no mantienen una velocidad constante.km Existen diferentes velocidades definidas, de acuerdo a la finalidad que se persiga (operación del transporte público, modelos teóricos de flujo vehicular, etc). Tenemos: veloc. Instantánea, de recorrido, de marcha, espacial etc.  Velocidad instantánea Es la velocidad de un vehículo a su paso por un determinado punto de una carretera o calle.  Velocidad de recorrido Es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo total de viaje. Ing. Eduardo Injante Lima

Página 6

Caminos I  Velocidad media de recorrido Para un grupo de vehículos es la suma de sus distancias recorridas dividida entre la suma de los tiempos totales de viaje.  Velocidad de marcha Conocida como velocidad de crucero; es resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo durante el cual el vehículo estuvo en movimiento. Es mayor a la velocidad de recorrido.  Velocidad media de marcha Se define como la razón entre la distancia total recorrida entre el tiempo total de marcha de los vehículos Cuando no se disponga de un estudio de velocidad de marcha, se tomarán como valores teóricos los comprendidos entre el 85% y 95% de la velocidad de diseño.

DIFERENCIA ENTRE VELOCIDAD DE RECORRIDO Y VELOCIDAD DE MARCHA La Velocidad de Recorrido toma todas aquellas demoras operacionales por reducciones de velocidad y paradas en la vías, el tránsito y los dispositivos de control, ajenos a la voluntad del conductor; y la Velocidad de Marcha descontará del tiempo total de recorrido, todo aquel tiempo que el vehículo se hubiese detenido, por cualquier causa.. Por lo tanto esta velocidad será de valor superior a la de recorrido.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 7

Caminos I DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO

ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal está formado por la sucesión de tramos rectos (tangentes) y tramos curvos. Los tramos curvos pueden ser curvas simples o curvas compuestas, las cuales pueden ser unidas a los tramos tangentes mediante curvas de transición (clotoides).

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 8

Caminos I

TRAMOS EN TANGENTE Las longitudes mínimas y máximas de los tramos en tangente dependerán de la velocidad directriz y del tipo de alineación entre curvas y tangentes. Se busca eliminar problemas relacionados con el cansancio, deslumbramiento y exceso de velocidad Alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura de sentido contrario Lmin.s (m) = 1.39 Vd Alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura del mismo sentido Lmin o (m) = 2.78 Vd Longitud máxima Lmáx (m) = 16.7 Vd “Vd” en km/h

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 9

Caminos I

A efectos de la presente Norma, en caso de disponerse el elemento tangente, las longitudes mínima admisible y máxima deseable, en función de la velocidad de proyecto, serán las dadas en la Tabla 402.01.

Siendo: L min.s = Longitud mínima (m) para trazados en “S” (alineación recta enalineaciones curvas con radios de curvatura de sentcontrario). L min.o = Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineación reentre alineaciones curvas con radios de curvatura del missentido). L máx = Longitud máxima (m). Vd = Velocidad de diseño (Km/h)

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 10

Caminos I El alineamiento que se ciña más a la línea de gradiente tendrá un mayor recorrido, disminuirá la pendiente, el tras será más sinuoso, tendrá curvas de menor radio, y el movimiento de tierras será menor. Pero debe haber un equilibrio entre las características técnicas y el costo de la obra. En proyectos importantes suelen necesitarse estudios geológicos y geotécnicos para determinar las máximas alturas y la inclinación de los taludes de corte. Cuando los estudios lo determinan es necesario recurrir a muros de contención, concreto lanzado y escalonamiento de taludes. La estabilidad de los taludes también es determinante porque si no son estables los costos de mantenimiento son elevados VISIBILIDAD En carreteras es fundamental que exista tanto en planta como el perfil la visibilidad precisa para que el conductor del vehículo pueda ver delante de el a la distancia mínima necesaria para tomar con garantía las decisiones oportunas La visibilidad depende de la velocidad para la que el camino está proyectado que se denomina velocidad de cálculo o directriz. Otorgar de visibilidad a una red de caminos existentes es una de las tareas más importantes en la mayoría de los países porque en las viejas carreteras están construidas para velocidades muy inferiores a las corrientes en los vehículos modernos y por ello resultan muy peligrosas. La coordinación de los alineamientos horizontal y vertical, respecto de las distancias de visibilidad, debe efectuarse en las primeras etapas del proyecto, cuando aún se pueden hacer modificaciones sin causar grandes trastornos. La determinación analítica de los parámetros mínimos que definen los elementos de la planta y del perfil asegura visibilidades de parada y de adelantamiento acordes con la norma, para cada uno de dichos elementos por separado. Sin embargo, cuando se quieran determinar las zonas con restricción de adelantamiento o los despejes laterales necesarios, es más práctico recurrir al método gráfico, sobre todo si las limitaciones provienen de la combinación de alineaciones en planta y elevación.

DISTANCIAS DE VISIBILIDAD EN TRAMOS EN TANGENTE Tener visibilidad es tener visión hacia adelante en una distancia determinada a fin de que antes de recorrer dicha distancia se puede realizar maniobras. Existen 3 distancias de visibilidad de acuerdo a las condiciones de transito   

Distancia de seguridad Distancia de parada Distancia de sobrepaso

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 11

Caminos I DISTANCIA DE SEGURIDAD Depende del tiempo de percepción e iniciación de la maniobra, que se recomienda sea de 3 segundos, de la velocidad de diseño y de la diferencia de velocidades entre ambos vehículos. Para carreteras de dos carriles el valor mínimo recomendable de distancia mínima de paso debe ser de 5 Km; en los terrenos montañosos muy abruptos, donde no es posible proporcionar los tramos mínimos se recomienda, para velocidades de diseño iguales o menor de 50 Km/h, la construcción de apartaderos para los vehículos pesados, de forma tal que posibilite el adelantamiento de los vehículos más ligeros. La distancia de adelantamiento es muy superior a la de parada, en la figura 1.5 se representa el proceso. Para calcular la distancia d1 se procede de la siguiente manera: S = (V/3.6)+6 donde: V= Km/hora

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Es la distancia mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a velocidad de diseño, antes de que alcance un objetivo inmóvil que se encuentra en su trayectoria.

dpr = distancia recorrida durante el tiempo de percepción-reacción df = distancia recorrida durante el tiempo de frenado Dp = distancia de parada = dpr + df La distancia de visibilidad de parada es la suma de las distancias recorridas durante los tiempos de percepción-reacción y frenado. Distancia de percepción – reacción (dpr) Depende de: •La reacción natural del conductor (edad, habilidad) •Visibilidad (clima). •Características del objeto estacionario. •Dependiendo de la situación y de las características del conductor, el tiempo de percepción-reacción varía entre 0.5 y 4.0 segundos. Ing. Eduardo Injante Lima

Página 12

Caminos I La AASHTO recomienda un tiempo promedio de 2.5 segundos, y se considera que la velocidad del vehículo (V0) se mantiene constante durante este tiempo.

dpr: distancia percepción-reacción (m) V0: velocidad de diseño (Km/h) tpr: tiempo percepción-reacción

(seg)

Distancia de frenado (df)

Depende de: fricción entre el pavimento y las llantas, peso del vehículo, número de ejes y tipo de pavimento. Distancia de frenado (df) Sin tomar en cuenta las resistencias al rodamiento, al aire y del motor se tiene que:

Donde: V0 = velocidad al momento de aplicar los frenos t = tiempo en recorrer la distancia df a = tasa de deceleración También en movimiento uniformemente decelerado y cuando el vehículo se detiene se sabe:

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 13

Caminos I Reemplazando t se obtiene:

También se sabe que sobre el vehículo actúa una fuerza F=ma que debe ser contrarrestada por otra igual a fin de detener el vehículo, denominada fuerza de fricción longitudinal FL=fW

Reemplazando en la distancia de frenado, tenemos:

El coeficiente de fricción longitudinal f, depende de: • Superficie de rodadura • Rigidez de las llantas • Deformación de las llantas • Presión y temperatura de las llantas Finalmente:

“f” no es constante. Los estudios realizados se hicieron sobre pavimento húmedo y a diferentes velocidades iniciales. Por ejemplo, en la siguiente tabla podemos ver como el coeficiente de fricción longitudinal disminuye conforme aumenta la velocidad.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 14

Caminos I DISTANCIAS DE PARADA EN PAVIMENTO HUMEDO Y A NIVEL (AASHTO)

La tabla muestra los coeficientes de fricción longitudinal relacionados a cada velocidad de diseño.

EFECTO DE LA PENDIENTE EN LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

- El vehículo se considera viaja con V0 < Vd - Las distancias de parada son más cortas

- El vehículo se considera viaja con V0 ≥ Vd - Las distancias de parada son más largas

DISTANCIAS

MINIMAS

DE

VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Figura 402.05 DG-2001

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 15

Caminos I

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO Es la distancia mínima necesaria para que un vehículo pueda adelantar a otro sin tener problemas con un tercer vehículo que viaja en sentido contrario. • Se analiza considerando una calzada compuesta por dos carriles uno para cada sentido de circulación. • El análisis se realiza en 2 fases que incluyen las distancias d1, d2, d3 y d4.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 16

Caminos I

d1: Es la distancia recorrida durante el tiempo de percepción reacción y la aceleración inicial para alcanzar el punto de cambio de carril.

Se ha estimado que el tiempo necesario para conseguir esta distancia varía de 3.7 a 4.3s y que la aceleración varía de 2.27 a 2.37 m/s2

La expresión que permite calcular la distancia d1 es:

Dónde: t: tiempo de la maniobra inicial (s) a: aceleración promedio (km/h/s) v: Velocidad promedio del vehículo (km/h) m: diferencia de velocidad entre el vehículo que sobrepasa y el adelantado

d2: distancia recorrida por el vehículo que sobrepasa mientras ocupa el carril izquierdo. Ing. Eduardo Injante Lima

Página 17

Caminos I

Se ha encontrado que el tiempo promedio que un vehículo ocupa el carril izquierdo varía de 9.3 a 10.4 s. El vehículo que adelanta tiene en promedio una velocidad de 15 km/ h mayor a la del vehículo sobrepasado La expresión que permite calcular la distancia d2 es: Dónde: t: tiempo que el vehículo ocupa carril izquierdo (s) v: velocidad promedio del vehículo (km/h)

d3: distancia entre el vehículo que sobrepasa al final de su maniobra y el vehículo que viaja en sentido contrario. Se ha encontrado (AASHTO) que la distancia d3 varía de 30 a 90 m según la velocidad

d4: Distancia recorrida por el vehículo que viaja en sentido contrario Se asume que el vehículo que adelanta y el que viaja en sentido contrario tienen la misma velocidad.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 18

Caminos I

EFECTO DE LA PENDIENTE EN LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO -Se necesitaría mayor distancia para sobrepasar -La aceleración sería menor. - Se necesitarían mayores tiempos. - El vehículo en el carril contrario podría tener mayor velocidad. - Los vehículos sobrepasados usualmente son camiones.

- La distancia necesaria para adelantar sería más corta. -La velocidad y aceleración podrían ser mayores. -El tiempo para sobrepasar seria menor. -El vehiculo sobrepasado también podría acelerar.

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 19

Caminos I Consideraciones: • Cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan por lo tanto en el costo de construcción, la visibilidad de paso debe asegurarse para el mayor desarrollo posible del proyecto. • Los sectores con visibilidad adecuada para adelantar deberán distribuirse lo más homogéneamente posible a lo largo del trazado • Se deberá evitar que se tengan sectores sin visibilidad de adelantamiento en longitudes superiores a las de la Tabla 205.01, según la categoría de la carretera.

DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO TABLA 205.01 LONGITUD MAXIMA SIN VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO EN SECTORES CONFLICTIVOS

En un tramo de carretera de longitud superior a 5 Kms, emplazado en una topografía dada, se procurará que los sectores con visibilidad adecuada para adelantar, respecto del largo total del tramo, se mantengan dentro de los porcentajes que se indican en la Tabla 205.02.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 20

Caminos I ANCHO Y NUMERO DE CARRILES NÚMERO DE CARRILES DE LA SECCIÓN TIPO El número de carriles de cada calzada se fijará de acuerdo con las previsiones de la intensidad y composición del tráfico previsible en la hora de diseño del año horizonte, así como del nivel de servicio deseado, y en su caso, de los estudios económicos pertinentes. De dichos estudios se deducirán las previsiones de ampliación. En cualquier caso se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones: En carreteras de calzadas separadas: - No se proyectarán más de cuatro carriles por calzada ni menos de dos en la sección tipo. No se computarán, a estos efectos, los carriles de cambio de velocidad o de trenzado y los incluidos en confluencias de autovías o autopistas urbanas. En carreteras de calzada única: - Se proyectarán dos carriles por calzada, uno para cada sentido de circulación. - En ningún caso se proyectarán calzadas con dos carriles por sentido. No se computarán, a estos efectos, los carriles adicionales ni los carriles de cambio de velocidad.

CALZADA Ancho de Tramos en Tangente En la Tabla 304.01, se indica los valores apropiados del ancho del pavimento para cada velocidad directriz con relación a la importancia de la carretera. El ancho de la calzada en tangente se determinará con base en el nivel de servicio deseado al finalizar el período de diseño o en un determinado año de la vida de la carretera. En consecuencia, el ancho y número de carriles se determinarán mediante un análisis de capacidad y niveles de servicio. Los anchos de carril que se usen, serán: 3,00 m; 3,30 m; 3,50 m; 3,60 m y 3,65 m.

Ancho de Tramos en Curva Las secciones indicadas en la Tabla 304.01 estarán provistas de sobreanchos en los tramos en curva, de acuerdo a lo indicado en el inciso 402.07. Ing. Eduardo Injante Lima

Página 21

Caminos I BERMAS Ancho de las Bermas En la Tabla 304.02, se indican los valores apropiados del ancho de las bermas. El dimensionamiento entre los valores indicados, para cada velocidad directriz se hará teniendo en cuenta los volúmenes de tráfico y el costo de construcción.

Inclinación de las Bermas En las vías con pavimento superior la inclinación de las bermas se regirá según la Figura 304.01 para las vías a nivel de afirmado, en los tramos en tangente las bermas seguirán la inclinación del pavimento. En los tramos en curva se ejecutará el peralte, según lo indicado en el Párrafo 304.05 En zonas con un nivel de precipitación promedio mensual de 50 mm, en los cuatro meses del año más lluviosos, o para toda carretera construida a una altitud igual o mayor a 3 500 m.s.n.m.; la capa de superficie de rodadura de la calzada se prolongará, pavimentando todo el ancho de la berma o por lo menos un ancho de 1,50 m, a fin de proteger la estructura del pavimento. En el caso de que la berma se pavimente, será necesario añadir lateralmente a la misma para su adecuado confinamiento, una banda de mínimo 0,5 metros de ancho sin pavimentar. A esta banda se le denomina sobreancho de compactación (s.a.c.) y puede permitir la localización de señalización y defensas.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 22

Caminos I TABLA 304.01 ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES CLASIFICACIÓN VEH/DIA (1)

PRIMERA CLASE

SEGUNDA CLASE

TERCERA CLASE

> 4000

4000 - 2001

2000-400

< 400

DC

DC

DC

AP(2)

CARACTERÍSTICAS OROGRAFÍA TIPO

SUPERIOR

1

2

3

MC 4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH

6,00 6,00

40 KPH

6,60 6,60 6,60 6,00

50 KPH

7,00 7,00

60 KPH

6,60 6,60 6,60 6,60

7,20 7,20 7,00 7,00 7,20 7,20 7,00 7,00 7,00 7,00 6,60 6,60 6,60 6,60

70 KPH

7,20 7,20 7,20 7,20 7,00 7,00 7,20 7,20 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00

80 KPH

7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20

7,00 7,00

90 KPH

7,20 7,20

7,20 7,20 7,20

7,20 7,20

7,00

100 KPH

7,20 7,20

7,20 7,20 7,20

7,20

7,00

110 KPH

7,30 7,30

7,30

120 KPH

7,30 7,30

7,30

130 KPH

7,30

140 KPH

7,30

7,00 7,00

150 KPH AP

: Autopista

NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de 1ra. clase y a pesar de ello se desee diseñar una vía multicarril, las MC : Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas) características de ésta se deberán adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una vía Dual y se desea diseñar una DC:Carretera De Dos Carriles autopista, se deberán utilizar los requerimientos mínimos del orden superior inmediato NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique por demanda la construcción de una NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificación, autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas calzadas tengan las características serán justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus características serán definidas por dicha entidad. de dicha clasificación

TABLA 304.02 ANCHO DE BERMAS CLASIFICACIÓN SUPERIOR PRIMERA CLASE IMPORTANCIA (1) > 4000 4000 - 2001 CARACTERÍSTICAS AP(2) MC DC OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 VELOCIDAD DEDISEÑO: 30 KPH 40 KPH 50 KPH 1,20 1,20 60 KPH 1,80 1,80 1,50 1,50 1,50 1,50 1,20 1,20 70 KPH 1,80 1,80 1,80 1,80 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,20 80 KPH 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,50 90 KPH 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 100 KPH 2,00 2,00 2,00 2,00 1,80 1,80

Ing. Eduardo Injante Lima

SEGUNDA CLASE 2000-400 DC 1 2 3 4

TERCERA CLASE < 400 DC 1 2 3 4

0,50 0,50 1,20 0,90 0,90 0,50 1,20 1,20 0,90 0,90 0,90 1,50 1,50 1,20 1,20 0,90 0,90 1,50 1,50 1,50 1,20 1,20 1,50 1,50 1,20 1,50 1,50

Página 23

Caminos I 110 KPH 120 KPH 130 KPH 140 KPH 150 KPH

2,00 2,00 2,50 2,50 2,50 2,50

2,00 2,00 2,00

AP : Autopista MC : Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas)

NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de1ra. clase y a pesar de ello se desee diseñar una vía multicarril, las características de ésta se deberán DC : Carretera De Dos Carriles adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una vía de segundo orden y se desea diseñar una NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4, donde exista espacio autopista, se deberán utilizar los requerimientos mínimos orden superior inmediato. suficiente y se justifique, por demanda, la construcción del de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas calzadas NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificación, serán justificados de acuerdo con lo que tengan las características de dicha clasificación. disponga el MTC y sus características serán definidas por dicha entidad.

TALUDES (a) Generalidades Los taludes para las secciones en corte variarán de acuerdo a la estabilidad de los terrenos en que están practicados; la altura admisible del talud y su inclinación se determinarán en lo posible, por medio de ensayos y cálculos, aún aproximados. (b) Taludes en Corte Exige EL Diseño de taludes, el estudio de las condiciones especiales del lugar, especialmente las geológicas, geotécnicas (prospecciones), ensayos de laboratorio, análisis de estabilidad, etc y medio ambientales, para optar por la solución más conveniente, entre diversas alternativas. La inclinación y altura de los taludes para secciones en corte variarán a lo largo del Proyecto según sea la calidad y homogeneidad de los suelos y/o rocas evaluados (prospectados). En el diseño de estos taludes se tomará en cuenta la experiencia del comportamiento de los taludes de corte ejecutados en rocas y/o suelos de naturaleza y características geotécnicas similares, ubicadas en la zona y que se mantienen estables ante las mismas condiciones ambientales actuales. Los valores de la inclinación de los taludes para la secciones en corte serán, de un modo referencial, los indicados en la Tabla 304.10

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 24

Caminos I TABLA 304.10 VALORES REFERENCIALES PARA TALUDES EN CORTE (RELACION H:V)

Material Suelto

Clasificación de Materiales de corte Roca Fija Roca Suelta Suelos Gravovosos Suelos Limoarcillos o Arcillo Suelos Arenosos

Menor de 5.00 m

1:10

1:6 - 1:4

1:1 - 1:3

1:01

2:01

5.00 - 10.00 m

1:10

1:4 - 1:2

1:01

1:01

*

Mayor de 10.00 m

1:08

1:02

*

*

*

AL TURA DE CORTE

(*) Requerimiento de Banquetas y/o Análisis de Estabilidad

(c) Taludes de Terraplenes Las inclinaciones de los taludes para terraplenes variarán en función de las características del material con el cual está formado el terraplén, siendo de un modo referencial los que se muestran en la Tabla 304.11. Exige el diseño de taludes un estudio taxativo, que analice las condiciones específicas del lugar, incluidos muy especialmente las geológico-geotécnicas, facilidades de mantenimiento, perfilado y estética, para optar por la solución más conveniente, entre diversas alternativas.

TABLA 304.11 TALUDES PARA TERRAPLENES Talud (V:H) Materiales

Altura (m) < 5.00

5.00 - 10.00

> 10.00

Material Común (limos arenosos)

1:1,5

1:1,75

1:02

Arenas Limpias

1:02

1:2,25

1:2,5

Enrocados

1:01

1:1,25

1:1,5

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 25

Caminos I

Las normas internacionales exigen barreras de seguridad para taludes con esta inclinación, puesto que consideran que la salida de un vehículo desde la plataforma no puede ser controlada por su conductor si la pendiente es más fuerte que el 1:4. Cuando se tiene dicho 1:4, la barrera de seguridad se utiliza a partir de los 4,0 m, de altura. El proyectista deberá decidir, mediante un estudio económico, si en algunos tramos con terraplenes de altura inferior a 4,0 m, conviene tender los taludes hasta el mencionado valor, ahorrándose así la barrera, o mantener el 1:1.5, con dicho elemento de protección.

(d) Alabeo de Taludes En numerosos puntos del trazado se producen pasos de un talud a otro, debiéndose dar una transición adecuada para cada caso. Lo mas frecuente es el paso de corte a terraplén o viceversa. En las transiciones de cortes de más de 4 m, a terraplén, o de terraplenes de más de 4 m, a corte, los taludes de uno y otro deberán tenderse a partir del punto en el cual la altura del corte o del terraplén llega a reducirse a 2,0 m. En todo caso, la longitud de la zona de alabeo no debe ser menor que 10,0 m. La transición del talud del terraplén se ejecuta pasando, linealmente, desde este último al talud interior de la cuneta. En el corte, la transición consiste en pasar desde su valor normal al 1:4, valor límite teórico en el punto en que su altura se hace nula (punto de paso). Si los cortes o terraplenes tienen una altura máxima inferior a dos metros, o si la longitud total de ellos es inferior a 40 metros, no es necesario alabear sus taludes en las transiciones. Si dicha altura máxima está comprendida entre dos y cuatro metros, el tendido deberá hacerse a partir del punto en que ella se reduce a la mitad, y la transición se ejecuta de igual manera que para terraplenes y cortes de más de 4,0 m. Si el paso es de un talud a otro de la misma naturaleza pero con inclinación distinta, el alabeo se dará en un mínimo de diez metros, cuidando que se realice en la zona de materiales mejores. La parte superior de los taludes de corte se deberá redondear, para mejorar la apariencia de sus bordes.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 26

Caminos I

CUNETAS Son canales abiertos construidos lateralmente a lo largo de la carretera, con el propósito de conducir los escurrimientos superficiales y sub-superficiales procedentes de la plataforma vial, taludes y áreas adyacentes a fin de proteger la estructura del pavimento. La sección transversal puede ser triangular, trapezoidal o rectangular. Sus dimensiones se deducen a partir de cálculos hidráulicos, teniendo en cuenta su pendiente longitudinal, la intensidad de lluvia prevista, pendiente de cuneta, área de drenaje y naturaleza del terreno, entre otros. En lo acápites que siguen se abordarán las características geométricas generales como: taludes interiores, las profundidades y los fondos de las cunetas entre otros de forma referencial, considerando fundamentalmente factores geométricos.

(a) Talud Interior de Cunetas La inclinación del Talud dependerá, por condiciones de seguridad, de la velocidad y volumen de diseño de la carretera o camino. Sus valores se tabulan en la Tabla 304.12. El valor máximo correspondiente a velocidades de diseño < 70 Km/h. (1:2) es aplicable solamente a casos muy especiales, en los que se necesite imprescindiblemente una sección en corte reducida (terrenos escarpados), la que contará con elementos de protección (Guardavías). Inclinaciones fuera de estos mínimos deberán ser justificadas convenientemente y se dispondrán de los elementos de protección adecuados.

Tabla 304.12 INCLINACIONES MÁXIMAS DEL TALUD (V:H) INTERIOR DE LA CUNETA I.M.D.A (VEH./DIA)

V.D. (Km/h)

< 750

> 750

1:02 70

(*) 1:03 1:03

1:03 1:04

(*) Sólo en casos muy especiales

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 27

Caminos I

Conclusiones y recomendaciones  



  

El alineamiento de las curvas horizontales depende de la velocidad para la que se diseña la carretera Los tramos rectos de la carretera también tienen que ser diseñados y por lo tanto requieren un análisis con el fin de prevenir accidentes provocados por adelantamiento o frenado de un vehículo. Las secciones transversales de la carretera están compuestas por los carriles de la vía, por las fajas, bermas cunetas y los taludes que vaya a tener la vía ya sea en corte o en relleno. La carretera debe ofrecer al conductor una cierta visibilidad hacia delante suyo para planificar las acciones en la carretera Es importante mantener la velocidad directriz o de diseño en toda la carretera para la seguridad del conductor. Es importante que en tramos rectos existan curvas cada cierta distancia con el fin de mantener despierto al conductor.

Ing. Eduardo Injante Lima

Página 28