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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
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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
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