Diseño Geometrico 2014

DOCENTE: ING. LINO

OLASCUAGA CRUZADO

Ing. Civil CIP. 84640

CARRETERA

Definicin.-

Una carretera es un sistema de transporte que permite la circulacin de vehculos en condiciones de continuidad en el espacio y el tiempo y que requiere de cierto nivel de seguridad, rapidez y comodidad. Puede ser de una o varias calzadas, cada calzada puede estar conformada por uno o varios carriles y tener uno o ambos sentidos de circulacin, de acuerdo a los volmenes en la demanda del trnsito, la composicin vehicular, su clasificacin funcional y distribucin direccional. .

CARRETERA ASFALTADA

2. ALCANCES DE LOS ESTUDIOS

Un proyecto de carreteras involucra un grupo interdisciplinario de profesionales, as mismo un gran nmero de estudios que condicionan o estn condicionados por el trazado y el diseo geomtrico. No existe un orden lgico en la ejecucin de los diferentes estudios, pero algunos de ellos son indispensables para la ejecucin de otros. Se debe tener en cuenta, adems, que hay estudios bsicos o indispensables que se deben llevar a cabo para demostrar la necesidad o viabilidad del proyecto y por ende deben de ser ejecutados completamente antes de iniciar los dems. Los estudios son:

2. 1.- Estudio de Trnsito, Capacidad y

Niveles de Servicio

Debe ser una de los primeros estudios, principalmente cuando se trata de vas que sern

construidas o mejoradas por el sistema de concesin.

El estudio de trnsito se encarga de estimar los

volmenes de trnsito esperados en el momento de

dar en servicio la va y su comportamiento a lo largo

de la vida til de esta. Tiene dos finalidades: la

rentabilidad de la va y el diseo de pavimentos. De

acuerdo a los volmenes esperados se puede

determinar el tiempo de la concesin, el costo del

peaje y la tasa de retorno de la inversin.

2.2 Estudio de Sealizacin

Se refiere a la especificacin y ubicacin de las diferentes seales verticales, preventivas,

informativas y reglamentarias; as como el diseo de

las lneas de demarcacin del pavimento.

SEALIZACION HORIZONTAL Y VERTICAL

2.3 Estudio de Geologa para Ingeniera y

Geotecnia.

Sobre la ruta seleccionada o posibles rutas a tener en cuenta para el trazado de una carretera se debe realizar en estudio geolgico con el fin de obtener la ubicacin de posibles fallas o problemas de estabilidad que se puedan presentar durante o despus de la construccin de esta.

Este estudio geolgico comprende, adems de la geologa detallada a lo largo y ancho del corredor de la va en estudio, informacin sobre la estabilidad de las laderas naturales, comportamiento de los cauces en cuanto a socavacin y sedimentacin, estudio de los sitios para fuentes de materiales y ubicacin de los sitios para la disposicin del material de corte

2.4 Estudio de Suelos para el Diseo de Fundaciones.

Todas las estructuras a construir, puentes, muros,

alcantarillas de cajn, etc., deben de tener su

correspondiente estudio de suelos con el fin de

disear la estructura ms adecuada de acuerdo a la

capacidad de soporte del suelo donde se va a fundar.

2.5 Estudio de Estabilidad y Estabilizacin de Taludes.

A partir de la altura y el tipo de suelo se define la inclinacin de los taludes, de excavacin y relleno. Para esto se deben realizar una serie de ensayos y estudios con el fin de determinar cul es la mxima inclinacin de modo que no haya problemas de estabilidad. A lo largo de una va se pueden presentar diferentes tipos de suelos por lo que las inclinaciones pueden variar a lo largo de esta.

2.6 Estudio Geotcnico para el Diseo de Pavimentos.

Dependiendo del trnsito esperado y su correspondiente composicin, y de las condiciones del suelo de la subrasante se define, a partir de una serie de clculos y tanteos, cual debe ser el espesor y caractersticas de las diferentes capas que conforman la estructura del pavimento. Se debe tener en cuenta que a lo largo de una carretera estos espesores y caractersticas pueden cambiar.

2.7 Estudio de Hidrologa, Hidrulica y Socavacin.

A lo largo del trazado de una carretera se requiere

ubicar, disear y construir las obras de drenaje para

que las diferentes corrientes de agua atraviesen la

banca de tal forma que se garantice la estabilidad de

esta y se tenga el mnimo efecto sobre el medio

ambiente.

2.8 Estudio Estructural para el Diseo de Puentes.

Comprende el clculo de las dimensiones, cantidad

de refuerzo y sistema constructivo de las diferentes

estructuras que conforman un proyecto de carreteras.

Estas estructuras son principalmente puentes y

muros.

2.9.- Diseo Geomtrico.

Se encarga de determinar las caractersticas

geomtricas de una va a partir de factores como el

trnsito, topografa velocidades, de modo que se

pueda circular de una manera cmoda y segura.


El diseo geomtrico de una carretera est

compuesto por tres elementos bidimensionales que

se ejecutan de manera individual, pero dependiendo

unos de otros, y que al unirlos finalmente se obtiene

un elemento tridimensional que corresponde a la va

propiamente. Estos tres elementos, que se muestran

en la Siguiente Figura 1:

Diseo Geomtrico de Carreteras.

1.- Aspectos Fundamentales

En el trazado y diseo de una carretera existe

algunos aspectos que son de gran importancia y se

deben de tener en cuenta en el momento de iniciar el

proyecto a fin de obtener el ms apropiado desde el

punto de vista tcnico, econmico, social y ambiental.

CRITERIOS DE DISEO

El diseo geomtrico es una de las partes ms

importantes de un proyecto de carreteras y a partir de

diferentes elementos y factores, internos y externos,

se configura su forma definitiva de modo que

satisfaga de la mejor manera aspectos como la

seguridad, la comodidad, la funcionalidad, el entorno,

la economa, la esttica y la elasticidad.

CRITERIOS DE DISEO

Seguridad. La seguridad de una carretera debe ser

la premisa ms importante en el diseo geomtrico.

Se debe obtener un diseo simple y uniforme, exento

de sorpresas, fcil de entender para el usuario y que

no genere dudas en este. Cuanto ms uniforme sea

la curvatura de una va ser mucho ms segura. Se

debe dotar a la va de la suficiente visibilidad,

principalmente la de parada y de una buena y

apropiada sealizacin, la cual debe ser ubicada

antes de darse al servicio la va.

CRITERIOS DE DISEO

Comodidad. De igual manera que la seguridad, la

comodidad se incrementa al obtener diseos simples

y uniformes ya que esto disminuye los cambios de

velocidad, aceleraciones y desaceleraciones. Cuando

no se pueda lograr una buena uniformidad, se debe

dotar la va de una curvatura con transiciones

adecuadas de modo que permita a los conductores

adaptarse de la mejor manera a las velocidades de

operacin que esta brinda a lo largo de su recorrido.

CRITERIOS DE DISEO

Funcionalidad. Se debe garantizar que los vehculos que transitan una va circulen a velocidades adecuadas permitiendo una buena movilidad. La funcionalidad la determina el tipo de va, sus caractersticas fsicas, como la capacidad, y las propiedades del trnsito como son el volumen y su composicin vehicular. Por ejemplo, si se tiene una va con altas pendientes y se espera que el volumen de vehculos pesados sea alto, se deber pensar en dotar a la va de una buena capacidad, construyendo carriles adicionales que permitan el trnsito de estos vehculos sin entorpecer la movilidad de los vehculos livianos.

CRITERIOS DE DISEO

Entorno. Se debe procurar minimizar al mximo el

impacto ambiental que genera la construccin de una

carretera, teniendo en cuenta el uso y valores de la

tierra en la zona de influencia y buscando la mayor

adaptacin fsica posible de esta al entorno o

topografa existente.

CRITERIOS DE DISEO

Economa. Hay que tener en cuenta tanto el costo de

construccin como el costo del mantenimiento. Se

debe buscar el menor costo posible pero sin entrar en

detrimento de los dems objetivos o criterios, es decir

buscar un equilibrio entre los aspectos econmicos,

tcnicos y ambientales del proyecto.

CRITERIOS DE DISEO

Esttica. Se debe buscar una armona de la obra con

respecto a dos puntos de vista, el exterior o esttico y

el interior o dinmico. El esttico se refiere a la

adaptacin de la obra con el paisaje, mientras que el

dinmico se refiere a lo agradable que sea la va para

el conductor. El diseo debe de ser de tal forma que

no produzca fatiga o distraccin al conductor con el

fin de evitar posibles accidentes.

CRITERIOS DE DISEO

Elasticidad. Procurar la elasticidad suficiente de la

solucin definitiva para proveer posibles ampliaciones

en el futuro y facilitar la comunicacin e integracin

con otras vas. Adems se debe pensar en la

posibilidad de interactuar con otros medios de

transporte (fluvial, areo, frreo) de modo que haya

una transferencia, tanto de carga como de pasajeros,

de una forma rpida, segura y econmica

FACTORES DE DISEO

Los factores que intervienen o influyen en el diseo

definitivo de una va son muy variados y podran

catalogarse como externos e internos.

Externos. Los factores externos corresponden a las condiciones preexistentes y de los cuales se deben

obtener toda la informacin posible a fin de

analizarlos y determinar algunas caractersticas

importantes de la nueva va.

Estos factores pueden ser:

FACTORES DE DISEO

Las caractersticas fsicas (Topografa, geologa, climatologa, hidrologa).

El volumen y caractersticas del trnsito actual y futuro. Los recursos econmicos de que se pueda disponer para su

estudio,

construccin y mantenimiento. Los aspectos ambientales Los desarrollos urbansticos existentes y previstos en la zona

de influencia.

Los parmetros socioeconmicos del rea de influencia (uso de la tierra,

empleo, produccin) La calidad de las estructuras existentes. Los peatones Trfico de ciclistas La seguridad vial

FACTORES DE DISEO

Internos. Por su parte los factores internos son

aquellos que son propios a la va pero que en parte

dependen de los externos. Estos factores son:

Las velocidades a tener en cuenta

Las caractersticas de los vehculos

Los efectos operacionales de la geometra

Las caractersticas del trfico

Las capacidades de las vas

2.- SISTEMAS Y CLASIFICACIN DE CARRETERAS

EN EL PER

Presenta las Clasificaciones de la Red Vial, de

acuerdo a diferentes factores, funcionales,

geomtricos, de demanda y geogrficos, que

permiten definir claramente la Categora y

Jerarquizacin de una Va en el Per, a fin de permitir

el uso de caractersticas geomtricas acordes con la

Importancia de la carretera en Estudio. De acuerdo a

la DG 2013 la clasificacin es por Demanda y

Orografa

2.1- CLASIFICACIN DE ACUERDO A LA DEMANDA

2.2.1 AUTOPISTA DE PRIMERA CLASE Son carreteras con IMDA (ndice Medio Diario Anual) mayor a 6.000

veh/da, de calzadas divididas por medio de un separador central mnimo de 6,00 m; cada una de las calzadas debe contar con dos o ms carriles de 3,60 m de ancho como mnimo, con control total de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos, sin cruces o pasos a nivel y con puentes peatonales en zonas urbanas.

2.2.2 AUTOPISTA DE SEGUNDA CLASE Son carreteras con un IMDA ent re 6.000 y 4.001 veh/da, de calzadas

divididas por medio de un separador central que puede variar de 6,00 m hasta 1,00 m, en cuyo caso se instalar un sistema de contencin vehicular; cada una de las calzadas debe contar con dos o ms carriles de 3,60 m de ancho como mnimo, con control parcial de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos; pueden tener cruces o pasos vehiculares a nivel y puentes peatonales en zonas urbanas.

La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.).


2.2.3 CARRETERAS DE 2DA. CLASE Son carreteras con un IMDA entre 4.000 y 2.001 veh/da, de con una

calzada de dos carriles de 3,60 m de ancho como mnimo. Puede tener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de operacin, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

2.2.4 CARRETERAS DE 3RA CLASE

Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/da, con calzada de dos carriles de 3,00 m de ancho como mnimo. De manera excepcional estas vas podrn tener carriles hasta de 2,50 m, contando con el sustento tcnico correspondiente. Estas carreteras pueden funcionar con soluciones denominadas bsicas o econmicas, consistentes en la aplicacin de estabilizadores de suelos, emulsiones asflticas y/o micro pavimentos; o en afirmado, en la superficie de rodadura.

En caso de ser pavimentadas debern cumplirse con las condiciones geomtricas estipuladas para las carreteras de segunda clase.


2.1.4 Trochas Carrozables Son vas transitables, que no alcanzan las caractersticas geomtricas

de una carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200

veh/da. Sus calzadas deben tener un ancho mnimo de 4,00 m, en

cuyo caso se construir ensanches denominados plazoletas de cruce,

por lo menos cada 500 m. La superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar.

2.2- CLASIFICACIN DE ACUERDO A LA OROGRAFIA

2.2.1 CARRETERAS TERRENO PLANO TIPO 1

Tiene pendientes transversales al eje de la va menores o

iguales al 10% y sus pendientes longitudinales son por lo

general menores de tres por ciento (3%), demandando un

mnimo de movimiento de tierras, por lo que no presenta

mayores dificultades en su trazado.

2.2.2 CARRETERAS TERRENO ONDULADO TIPO 2

Tiene pendientes transversales al eje de la va entre 11% y 50%

y sus pendientes longitudinales se encuentran entre 3% y 6 %,

demandando un moderado movimiento de tierras, lo que permite

alineamientos ms o menos rectos, sin mayores dificultades en

el trazado.

2.3- CLASIFICACIN DE ACUERDO A LA OROGRAFIA

2.2.3 CARRETERAS TERRENO ACCIDENTADO TIPO 3

Tiene pendientes transversales al eje de la va entre 51% y el

100% y sus pendientes longitudinales predominantes se

encuentran entre 6% y 8%, por lo que requiere importantes

movimientos de tierras, razn por la cual presenta dificultades

en el trazado.

2.2.4 CARRETERAS TERRENO ESCARPADO TIPO 4

Tiene pendientes transversales al eje de la va superiores al 100% y sus pendientes longitudinales excepcionales son superiores al 8%,

exigiendo el mximo de movimiento de tierras, razn por la cual

presenta grandes dificultades en su trazado.

2.4- VELOCIDAD DE DISEO.

La velocidad directriz o de diseo es la escogida para el diseo,

entendindose que ser la mxima que se podr mantener con

seguridad sobre una seccin determinada de la carretera,

cuando las circunstancias sean favorables para que prevalezcan

las condiciones de diseo.

RELACIN ENTRE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ Y LAS CARACTERSTICAS GEOMTRICAS.

La velocidad directriz condiciona todas las caractersticas ligadas a la seguridad de trnsito. Por lo tanto ellas, como el alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad y peralte, variarn apreciablemente con la velocidad directriz. En forma indirecta estn influenciados los aspectos relativos al ancho de la calzada, bermas, etc. En las presentes normas las caractersticas geomtricas, (radio mnimo de las curvas horizontales y verticales, distancias de visibilidad de parada y de sobrepaso, etc.) estn relacionadas a cada velocidad directriz.

SELECION DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

La seleccin de la velocidad directriz depende de la

importancia o categora de la futura carretera, de los

volmenes de trnsito que va a mover, de la

configuracin topogrfica del terreno, de los usos de

la tierra, del servicio que se requiere ofrecer, de las

consideraciones ambientales, de la homogeneidad a

lo largo de la carretera, de las facilidades de acceso

(control de accesos), de la disponibilidad de recursos

econmicos y de las facilidades de financiamiento.


La seleccin de la velocidad directriz depende de la

importancia o categora de la futura carretera, de los

volmenes de trnsito que va a mover, de la

configuracin topogrfica del terreno, de los usos de

la tierra, del servicio que se requiere ofrecer, de las

consideraciones ambientales, de la homogeneidad a

lo largo de la carretera, de las facilidades de acceso

(control de accesos), de la disponibilidad de recursos

econmicos y de las facilidades de financiamiento.

VARIACIONES DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

Los cambios repentinos en la velocidad de diseo a

lo largo de una carretera debern ser evitados. Se

debe considerar como longitud mnima de un tramo la

distancia correspondiente a dos (2) Kilmetros, y

entre tramos sucesivos no se deben presentar

diferencias en las velocidades de diseo superiores a

los 20 Km/h.

.

4. CARACTERISTICAS DE LOS VEHCULOS

En el diseo de una carretera es necesario tener en

cuenta las caractersticas fsicas de los vehculos que

han de utilizarla durante su vida til. Se requiere

entonces de estudios previos que permitan

determinar qu tipos de vehculos, y en qu

proporcin, circularn por esta..

.


El ndice medio diario anual (IMDA)

Representa el promedio aritmtico de los volmenes

diarios para todos los das del ao, previsible o

existente en una seccin dada de la va. Su

conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia

de la va en la seccin considerada y permite realizar

los clculos de factibilidad econmica.


A continuacin se establece la metodologa para

el estudio de la demanda de

trnsito:

Pf = P0 (1+Tc)n

Donde:

Pf : trnsito final.

P0 : trnsito inicial (ao base).

Tc : tasa de crecimiento anual por tipo de vehculo.

N : ao a estimarse..

DIMENSIONES VEHCULOS LIGEROS

La longitud y el ancho de los vehculos ligeros no

controlan el diseo, salvo que se trate de una va en

que no circulan camiones, situacin poco probable en

el diseo de carreteras rurales. A modo de referencia

se citan las dimensiones representativas de vehculos

de origen norteamericano, en general mayores que

las del resto de los fabricantes de automviles:

Ancho: 2,10 m.

Largo: 5,80 m.

DIMENSIONES VEHCULOS PESADOS

Las dimensiones Mximas de los Vehculos a

emplear en el diseo geomtrico sern las

establecidas en el Reglamento de Pesos y Dimensin

vehicular para la circulacin en la Red Vial Nacional,

aprobada mediante Decreto Supremo N 013-98-

MTC y Resolucin Ministerial N 375-98-MTC/15.02.

En la Tabla 202.01 se resumen los datos bsicos de

los vehculos de diseo.

DIMENSIONES VEHCULOS PESADOS

NOCIONES SOBRE TRAZADO DE CARRETERAS

En el trazado de una carretera se presentan

diferentes etapas, siendo algunas de estas

imprescindibles, mientras que otras dependen de

factores tales como la topografa, alcances e

importancia del proyecto, disponibilidad de recursos,

informacin disponible e inclusive la premura de los

diseos.

1. RECONOCIMIENTO Y SELECCIN DE RUTAS.

En el trazado de una carretera se presentan

diferentes etapas, siendo algunas de estas

imprescindibles, mientras que otras dependen de

factores tales como la topografa, alcances e

importancia del proyecto, disponibilidad de recursos,

informacin disponible e inclusive la premura de los

diseos.

1. RECONOCIMIENTO Y SELECCIN DE RUTAS.

Inicialmente se debe recopilar toda la informacin

disponible necesaria para poder llevar a cabo el

estudio de las posibles rutas. Esta informacin puede

constar de:

Fotografas areas

Restituciones aerofotogrametras a escala reducida

Mapas y planos topogrficos existentes de la regin

Estudios de trnsito de vas aledaas

Datos meteorolgicos

2. EVALUACIN DE RUTAS.

En algunas ocasiones puede suceder que la ruta

apropiada sea muy obvia y no halla necesidad de

evaluar otras, tal es el caso cuando la topografa es

relativamente plana o la longitud de la va sea muy

corta, pero, si se han determinado varias rutas se

debe llevar a cabo una serie de anlisis que se

detallan a continuacin:


Determinar puntos de control secundario: posibles

ponteaderos (cruces favorables de corrientes de

agua), depresiones de las cordilleras, vas existentes,

pequeas poblaciones, bosques, puntos de fallas o

pantanos que deben ser evitados.

Hallar pendientes longitudinales y transversales predominantes.

Determinar caractersticas geolgicas.

Ubicar fuentes de materiales (canteras).


Determinar posibles sitios para la disposicin de

desechos slidos (botaderos).

Establecer cantidad, clase y direccin de los diferentes cursos de agua.

Establecer condiciones climticas o meteorolgicas.

Observar desde el punto de vista del alineamiento

horizontal cual puede arrojar un trazado ms suave.

3. TRAZADO LNEA DE CEROS

En terrenos con topografa accidentada ondulados, montaosos y escarpados - para efectos de

seleccionar la mejor ruta es necesario llevar a cabo

estudios ante preliminares sobre planos o

restituciones fotogramtricas.

Desde el punto de vista tcnico, la seleccin de ruta se caracteriza por la llamada lnea de pendiente o lnea de ceros, con una inclinacin previamente definida sin exceder el valor mximo permitido que en

general depende de la categora o importancia de la

va.


Una vez establecidas las diferentes rutas en los planos y su respectivo reconocimiento en el terreno, se procede a

definir las lneas de pendiente con el fin de realizar una

comparacin racional de las diferentes alternativas

propuestas aportando criterios tcnicos que permitan

seleccionar la mejor ruta.

Actualmente existe la opcin, dado los grandes avances tecnolgicos, de contratar la toma de fotografas areas y

su consiguiente restitucin de una manera rpida y eficaz

de las diferentes franjas de terreno que comprenden cada

ruta. Esto, obviamente representa unos costos

adicionales, pero que puede significar a la vez un gran

ahorro en los costos de los trabajos de campo

garantizando adems un mejor anlisis de la ruta.

3. TABLA DE PENDIENTES 303.01


Una vez establecidas las diferentes rutas en los

planos y su respectivo reconocimiento en el terreno,

se procede a definir las lneas de pendiente con el fin

de realizar una comparacin racional de las

diferentes alternativas propuestas aportando criterios

tcnicos que permitan seleccionar la mejor ruta.


Una vez establecidas las diferentes rutas en los

planos y su respectivo reconocimiento en el terreno,

se procede a definir las lneas de pendiente con el fin

de realizar una comparacin racional de las

diferentes alternativas propuestas aportando criterios

tcnicos que permitan seleccionar la mejor ruta.

AC=100*E/(Ki)

E : Equidistancia.

K: Denominador de la escala

I : Pendiente.

METODOS DE DISEO

1. METODO TOPOGRAFICO

Se realizada sobre un plano topografico, es decir en

algunos casos se cuenta con la topografa del lugar

tambin se puede trabajar con la carta nacional para

estudios preliminares.

2.- METODO DIRECTO

Es ejecutado Directamente en el campo, los caminos

de herradura en algunos casos sirven como base para

el trazo inicial.

3.- METODO DIRECTO

Es cuando se usa la combinacin de los 2 mtodos

anteriormente descritos.

METODOS DE DISEO

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS METODOS.

El mtodo topogrfico es muy fcil, demanda un

menor numero de personal, los costos son menores,

pero pero se presentan los siguientes inconvenientes.

El conocimiento del tipo y calidad del terreno en mayor escala si no se cuenta con un plano geolgico,

entre otros como los materiales para su construccin.

El mtodo directo tiene la desventaja de requerir mayor cantidad de personal, requiere mayor tiempo,

demanda mayores costos, pero presenta la ventaja

de conocimiento del terreno, informacin geolgica,

canteras, fuentes de agua, etc.

DISEO EN PLANTA

1. ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal est constituido por una

serie de lneas rectas, definidas por la lnea

preliminar, enlazados por curvas circulares o curvas

de grado de curvatura variable de modo que permitan

una transicin suave y segura al pasar de tramos

rectos a tramos curvos o viceversa.

El alineamiento horizontal deber permitir la

operacin ininterrumpida de los vehculos, tratando

de conservar la misma velocidad directriz en la mayor

longitud de carretera que sea posible.

DISEO EN PLANTA

En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad directriz. Esta ltima, a su vez, controla la distancia de visibilidad. El trazado en planta de un tramo se compondr de la adecuada combinacin de los siguientes elementos: recta, curva circular y curva de transicin.

En proyectos de carreteras de calzadas separadas, se considerar la posibilidad de trazar las calzadas a distinto nivel o con ejes diferentes, cuando el terreno as lo aconseje.

La definicin del trazado en planta se referir a un eje, que define un punto en cada seccin transversal. En general, salvo en casos suficientemente justificados, se adoptar para la definicin del eje:

DISEO EN PLANTA

En carreteras de calzadas separadas

El centro del separador central, si este fuera de

ancho constante o con variacin de ancho

aproximadamente simtrico.

El borde interior de la calzada a proyectar en el

caso de duplicaciones.

El borde interior de cada calzada en cualquier otro

caso.

En carreteras de calzada nica el centro de la

calzada, sin tener en cuenta eventuales carriles

adicionales.

DISEO EN PLANTA

2. CONSIDERACIONES DE DISEO

Se presenta aqu algunos aspectos fundamentales

que habrn de considerarse en el diseo del

alineamiento, considerando su fluidez y apariencia

general:

DISEO EN PLANTA

Los tramos excesivamente extensos en tangente,

convenientes para las vas frreas, no son

deseables para las carreteras. Para las carreteras

de un patrn elevado (autopistas o Multicarril), el

trazado deber ser ms bien una serie de curvas de

radios amplios que de extensas tangentes,

"quebradas" por curvas de pequea amplitud

circular. Amn de reducir la sensacin de monotona

para el conductor, ese patrn de trazado se ajusta

mejor a la conformacin bsica de las lneas

naturales, pudiendo reducir los rasgos causados por

el terrapln en el paisaje.

DISEO EN PLANTA

No son deseables dos curvas sucesivas en el

mismo sentido cuando entre ellas existe un tramo

en tangente. Preferiblemente, sern sustituidas por

una curva extensa nica bien estudiada o, por lo

menos, la tangente intermedia deber sustituirse

por un arco circular, constituyndose entonces en

curva compuesta. S no es posible adoptar estas

medidas, la tangente intermedia deber ser superior

a los 500 metros.

.

DISEO EN PLANTA

Aunque sea deseable, se reconoce que, en diversos

casos, no ser posible aplicar muchos criterios arriba

descritos, como por ejemplo, cuando sea necesario

ajustar el trazado a elementos rectilneos del paisaje,

tales como valles estrechos, vas frreas, redes viales

urbanas, etc., o aprovechar trazados ya existentes.

Deber buscarse un alineamiento horizontal

homogneo, en el cual tangente y curvas se suceden

armnicamente.

DISEO EN PLANTA

3. TRAMOS EN TANGENTE

A efectos de la presente Norma, en caso de disponerse

el elemento tangente, las longitudes mnima admisible y

mxima deseable, en funcin de la velocidad de

proyecto, sern las dadas en la Tabla 402.01.

DISEO EN PLANTA

DISEO EN PLANTA

Siendo:

L min.s = Longitud mnima (m) para trazados en S (alineacin recta en alineaciones curvas con radios de

curvatura de sentido contrario).

L min.o = Longitud mnima (m) para el resto de casos (alineacin re entre alineaciones curvas con radios de

curvatura del mismo sentido).

L mx = Longitud mxima (m).

Vd = Velocidad de diseo (Km/h)

DISEO EN PLANTA

Elementos de la Curva Circular.

Para enlazar dos rectas finitas con distinta direccin se

pueden trazar un gran nmero de arcos circulares cuyo

radio vara desde cero metros hasta un valor tal que

dicho arco elimine el tramo en tangente correspondiente

a la recta ms corta. El valor del radio, escogido por el

diseador de la va, depende de las condiciones

topogrficas del sitio y de las limitaciones que imponen

las leyes de la mecnica del movimiento de los vehculos

en una curva, para una determinada velocidad de

diseo.

DISEO EN PLANTA

En la Figura 402.01 se ilustran los diversos elementos

asociados a una curva circular.

La simbologa normalizada que se define a continuacin deber ser respetada por el proyectista.

Las medidas angulares se expresan en grados

sexagesimales.

DISEO EN PLANTA

DISEO EN PLANTA

Elementos de la Curva Circular.

Para enlazar dos rectas finitas con distinta direccin se

pueden trazar un gran nmero de arcos circulares cuyo

radio vara desde cero metros hasta un valor tal que

dicho arco elimine el tramo en tangente correspondiente

a la recta ms corta. El valor del radio, escogido por el

diseador de la va, depende de las condiciones

topogrficas del sitio y de las limitaciones que imponen

las leyes de la mecnica del movimiento de los vehculos

en una curva, para una determinada velocidad de

diseo.

DISEO EN PLANTA

Radios Mnimos Absolutos

Los radios mnimos que se usarn en las diferentes

carreteras sern funcin de la velocidad directriz y del

peralte, de acuerdo a los valores que se indican en la

Tabla 402.02

DISEO EN PLANTA

Curvas Compuestas

TA=RTg(IA/2)

TB=RTg(IB/2)

R=PIA-PIB/(Tg(IA/2)+Tg(IA/2))

C=2RSen(IA+IB)/2)

LC=R(IA+IB)/180

Ejemplo 01

Con los siguientes datos Calcular los elementos de

Curva

A-PI1 = 320m I1=3030

PI1-PI2 = 450m I2=2810

PI2-PI3 = 350m I3=3210

PI3-PI4 = 280m

VD=40KM

R1=180m, R2 220m, R3=150m

A=1+200

Ejemplo 02


Curva

A-PI1 = 320m I1=3050

PI1-PI2 = 450m I2=5020

PI2-PI3 = 350m

VD=50KM

R1=180m, R2 220m, R3=150m

A=1+200

DISEO EN ELEVACION

2. CURVAS VERTICALES

El diseo geomtrico Vertical de una carretera o

alineamiento en Perfil es la Proyeccin del eje real o

espacial de la va sobre una superficie vertical

paralela al mismo.

Debido a este paralelismo, dicha proyeccin mostrar la longitud real al eje de la va A este eje se le

denomina SUB RASANTE

DISEO EN ELEVACION

Necesidad de Curvas Verticales

Los tramos consecutivos de rasante, sern enlazados con curvas verticales.

Parablicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea de 1%, para carreteras con pavimento de tipo superior y de 2% para las dems.

La longitud de la curva vertical cumplir la condicin:

L > V

Siendo:

L : Longitud de la curva (m)

V : Velocidad Directriz (Kph).

CURVAS VERTICALES

DISEO EN ELEVACION

Formulas para el Calculo Curvas Verticales

Simetricas

E=LxA/800

Y=X2xA/200L X

DISEO EN ELEVACION

Formulas para el Calculo Curvas Verticales

Asimetricas (L1L2)

E=L1xL2x A/(200L) Yizq= (Xi/L1) 2 E, Yder= (Xi/L2) 2E,

Y=X2xA/200L X

Ejemplo 03


Curva Vertical

i1=5.6% i2=-2.4%

Piv=120.00msnm

Prog = 1+000

VD=40KM

A=1+200

Ejemplo 04


Curva Vertical

I1=7% i2=-3%

Piv=100.00msnm

Prog = 1+000

VD=40KM

A=1+200

Diseño Geometrico 2014

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