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DISEÑO GEOMETRICO DE VIAS

Profesor: Ing. Hugo Huapaya

DISEÑO GEOMETRICO DE VIAS ING. HUGO HUAPAYA RUEDA

DISEÑO GEOMETRICO DE VIAS INGENIERÍA DE CARRETERAS

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Profesor: Ing. Hugo Huapaya Profesor: José L. Reyes

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PRESENTACIÓN 5 GENERALIDADES 7 CAPITULO I CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS SECCIÓN 101 CLASIFICACIÓN POR DEMANDA SECCIÓN 102 CLASIFICACIÓN POR OROGRAFÍA CAPITULO II CRITERIOS Y CONTROLES BÁSICOS PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO 15 SECCIÓN 201 ESTUDIOS PRELIMINARES PARA EFECTUAR EL DISEÑO GEOMÉTRICO SECCIÓN 202 VEHÍCULOS DE DISEÑO SECCIÓN 203 CARACTERÍSTICAS DEL TRÁNSITO SECCIÓN 204 VELOCIDAD DE DISEÑO SECCIÓN 205 DISTANCIA DE VISIBI LIDAD SECCIÓN 205 CONTROL DE ACCESOS SECCIÓN 207 INSTALACIONES AL LADO DE LA CARRETERA SECCIÓN 208 INSTALACIONES FUERA DEL DERECHO DE VÍA SECCIÓN 209 FACILIDADES PARA PEATONES SECCIÓN 210 VALORES ESTÉTICOS Y ECOLÓGICOS SECCIÓN 211 CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO CAPITULO III DISEÑO GEOMÉTRICO EN PLANTA, PERFIL Y SECCIÓN TRANSVERSAL132 SECCIÓN 301 GENERALIDADES SECCIÓN 302 DISEÑO GEOMÉTRICO EN PLANTA SECCIÓN 303 DISEÑO GEOMÉTRICO EN PERFIL SECCIÓN 304 DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL CAPITULO IV DISEÑO GEOMETRICO DE CASOS ESPECIALES 232 SECCIÓN 401 DISEÑO GEOMÉTRICO DE PUENTES SECCIÓN 402 DISEÑO GEOMÉTRICO DE TÚNELES SECCIÓN 403 PASOS A DESNIVEL PARA PEATONES CAPITULO V DISEÑO GEOMETRICO DE INTERSECCIONES 237 SECCIÓN 501 GENERALIDADES SECCIÓN 502 INTERSECCIONES A NIVEL SECCIÓN 503 INTERSECCIONES A DESNIVEL SECCIÓN 504 DISEÑO GEOMÉTRICO DE ATRAVESAMIENTO DE ZONAS URBANA CAPITULO VI COORDINACIÓN DEL TRAZO EN PLANTA Y PERFIL, Y CONSISTENCIA DEL DISEÑO GEOMÉTRICO 298 SECCIÓN 601 COORDINACIÓN DEL TRAZO EN PLANTA Y PERFIL 299 SECCIÓN 602 CONSISTENCIA DEL DISEÑO GEOMÉTRICO 309 ANEXO I GUIA DE CONTENIDO DE LOS ESTUDIOS DEFINITIVOS DE CARRETERAS 317

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Diseño Geométrico de Carreteras “El diseño geométrico es la parte más importante del proyecto integral de carreteras, ya que a través de él se establece su configuración geométrica tridimensional, buscando que la vía sea funcional, segura, cómoda, estética, económica y compatible con el medio ambiente”. (Cárdenas, 2002) Fuente: Cesel Ingenieros

Fuente: WildRoute.biz

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Fuente: jeanmarco.wordpress.com

Fuente: Radio Panamericana

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Diseño Geométrico de Carreteras Los factores o requisitos del diseño se agrupan en: • Externos (existentes) e • Internos (propios de la vía y su diseño). Los factores externos se relacionan con: • La topografía del terreno natural. • La conformación geológica y geotécnica. • El volumen y características del tránsito actual y futuro. • La climatología, hidrología • Los parámetros socio-económicos (Cárdenas, 2002). Fuente: M. Silvera

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Diseño Geométrico de Carreteras

Los factores internos contemplan: • Las velocidades a tener en cuenta para el diseño. • Los efectos operacionales de la geometría, especialmente los vinculados con la seguridad, estética y armonía de la solución. (Cárdenas, 2002). Vías en la Costa Verde – Lima

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Fuente: M. Silvera

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Diseño Geométrico de Carreteras Por lo tanto el diseño Geométrico de una carretera involucra la correlación de los siguientes elementos: 1. Elementos físicos de la vía 2. Condiciones de operación de los vehículos 3. Características del terreno • Los elementos físicos hacen referencia a los alineamientos (horizontal y vertical) y las secciones transversales. • Las condiciones de operación se refieren a las características de los vehículos que usarán la vía (dimensiones, radios de giro, etc.) • Las características del terreno se refieren a la topografía que presentan. - 8-

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1. Elementos físicos de las vías Concepto tridimensional de una vía Lo común es realizar dos análisis bidimensionales complementarios a la vía conocidos como: alineamiento horizontal (x,z) y vertical (y). Estos alineamientos no se trabajan totalmente por separado, sino que debe existir un diseño que garantice la armonía de los alineamientos sin producir perdida de seguridad cuando éstos se superpongan En la siguiente figura se muestra una vista tridimensional del eje de la carretera representado a través de los alineamientos horizontal y vertical.

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Diseño Geométrico de Carreteras – Alineamientos

Alineamiento vertical

Alineamiento horizontal Fuente: James Cárdenas

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1. Elementos físicos de las vías 1.1 Alineamiento Horizontal

El eje de la carretera es proyectado en un plano horizontal conteniendo a las diferentes tangentes y tipos de curvas (curvas circulares y espirales)

Eje de la vía

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1. Elementos físicos de las vías 1.2 Alineamiento Vertical El eje de la carretera es proyectado en un plano vertical, obteniéndose el perfil longitudinal (tramos rectos con pendientes unidos con curvas verticales parabólicas). Perfil longitudinal y Rasante

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Fuente: google imágenes Fuente: propia

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1. Elementos físicos de las vías 1.3 Secciones transversales Se analizan las secciones que se forman a lo largo de la carretera cuando es cortada con un plano perpendicular a su eje. Con ellas se puede conocer posteriormente el movimiento de tierras y la necesidad de obras de arte o estructuras. Las secciones transversales cambian en tangente y en curva. Sección transversal - tramo tangente

Fuente: Manual de Diseño Geométrico para Carreteras DG-2001 - 13 -

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1. Elementos físicos de las vías 1.3 Secciones transversales Secciones transversales - tramo curvo

Fuente: Google imágenes Fuente: James Cárdenas

La sección es diferente a la del tramo recto. Hay una inclinación de la curva circular conocida como peralte. - 14 -

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2. Condiciones de operación de los Vehículos Vehículos de diseño Condicionan los aspectos de dimensionamiento geométrico y estructural de una carretera, por ejemplo: • El ancho del vehículo adoptado incide en el ancho del carril, bermas y sobreancho de curvas. • La distancia entre ejes influye en los radios mínimos • La relación “peso bruto/ potencia” guarda relación con la pendiente admisible. • Las longitudes mínimas de curvas verticales depende de la altura del ojo de conductor y objeto estacionario sobre la rasante.

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2. Condiciones de operación de los Vehículos Dimensiones – vehículos ligeros

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2. Condiciones de operación de los Vehículos Dimensiones – vehículos pesados Las dimensiones máximas de los vehículos a emplear en el diseño geométrico serán las establecidas en el Reglamento Nacional de Vehículos vigente.

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2. Condiciones de operación de los Vehículos Giros de los vehículos El espacio mínimo absoluto para ejecutar un giro de 180° en el sentido de movimiento de las agujas del reloj, queda definido por la trayectoria que sigue la rueda delantera izquierda del vehículo (trayectoria exterior) y por la rueda trasera derecha (trayectoria interior). Además de la trayectoria exterior, debe considerarse el espacio libre requerido por la sección en volado que existe entre el primer eje y el parachoques, o elemento más sobresaliente. La trayectoria exterior queda determinada por el radio de giro mínimo propio del vehículo, y es una característica de la fabricación. La trayectoria interior depende de la trayectoria exterior, del ancho del vehículo, de la distancia entre el primer y último eje y de la circunstancia que estos ejes pertenecen a un camión del tipo unidad rígida o semirremolque articulado. - 18 -

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Condiciones de operación de los Vehículos Giros mínimo de los vehículos

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Fuente: Manual de diseño Geométrico para Carreteras DG 2018

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3. Características del Terreno Los terrenos pueden ser planos, ondulados o accidentados. La pendiente transversal del terreno al eje de la carretera determina 3 tipos de carretera: El tipo de terreno es importante en el sentido que limita el diseño de la carretera y lleva a menores niveles de servicio cuando la topografía es muy variable.

Terreno plano Fuente: Quintana, Altez

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Terreno ondulado Fuente: Google imágenes

Terreno accidentado Fuente: reyes Ñique

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3. Características del Terreno Representación del terreno El terreno se suele representar a través de curvas de nivel los cuales posteriormente permiten una reproducción digital de la superficie Curvas de nivel

Modelo digital

Debido al uso común de curvas de nivel, una de las metodologías más usadas en el trazo de alternativas de una carretera es el método de la pendiente constante. Fuente: Reyes Ñique - 23 -

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Clasificación de Carreteras – Norma Peruana Las carreteras se clasifican de acuerdo a:

A) Su función B) A la demanda C) Condiciones orográficas

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A. Clasificación de carreteras según su función Se clasifican en: A.1) Sistema Nacional (carreteras de penetración y longitudinal) A.2) Sistema Departamental A.3) Sistema Vecinal

Fuente: MTC

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A. Clasificación de carreteras según su función A.1) Sistema Nacional (carreteras de penetración y longitudinal)

Fuente: Provias Nacional

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A. Clasificación de carreteras según su función A.1) Sistema Nacional (carreteras de penetración y longitudinal)

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A. Clasificación de carreteras según su función A.1) Sistema Nacional (carreteras de penetración y longitudinal)

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Fuente: MTC

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A. Clasificación de carreteras según su función A.2) Sistema Departamental

Sistema departamental Red Vial Lima - 29 -

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A. Clasificación de carreteras según su función A.3) Sistema Vecinal Son caminos que sirven para dar acceso a los centros poblados, caseríos o predios rurales. Pertenecen al sistema vial vecinal y son competencia de los Gobiernos Locales.

Fuente: MEF - 31 -

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A. Clasificación de carreteras según su función A.3) Sistema Vecinal

Fuente: MTC

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A. Clasificación de carreteras según su función A.3) Sistema Vecinal

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Fuente: MTC

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B. Clasificación de carreteras de acuerdo a la demanda

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Autopistas de Primera Clase:

IMDA > 6000 veh/día,

Control total de accesos, separador central mínimo de 6m, ancho mínimo de carril 3.60 m

Autopistas de Segunda Clase:

4001 < IMDA < 6000 veh/día,

Control parcial de accesos, separador central de 1m a 6 m, ancho mínimo de carril 3.60 m

Carreteras de 1ra Clase:

2001 < IMDA < 4000 veh/día,

Calzada de 2 carriles, ancho mínimo de carril 3.60 m

Carreteras de 2da Clase:

400 < IMDA < 2000 veh/día,

Calzada de 2 carriles, ancho mínimo de carril 3.60 m

Carreteras de 3ra Clase:

IMDA < 400 veh/día,

Calzada de 2 carriles, ancho mínimo de carril 3.00 m

Trochas Carrosables:

IMDA < 200 veh/dia,

Ancho mínimo de calzada de 4.00 m

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C. Clasificación de carreteras de acuerdo a su orografía Las carreteras se clasifican de acuerdo al tipo de terreno. La pendiente transversal del terreno al eje de la carretera determina 4 tipos: Terreno plano (tipo 1):

pendiente transversal entre 0 y 10%

Terreno ondulado (tipo 2):

pendiente transversal entre 11% y 50%

Terreno accidentado (tipo 3):

pendiente transversal entre 51 % y 100%

Terreno escarpado (tipo 4):

pendiente transversal > 100% Fuente: propia Fuente: Google imágenes

Fuente: Quintana y Altez

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Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG – 2018

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UBICACIÓN Y TRAZADO DE RUTAS Tres posibles rutas

destino

Fuente: Quintana y Altez

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origen

Fuente: Adaptado de Quintana yAltez

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Reconocimiento de rutas por tierra Instrumentos básicos para el reconocimiento • • • • • • • • • •

Eclímetro Brújula Podómetro Altímetro (Aneroide compensado para las temperaturas) Reloj Prismáticos Cámara fotográfica Cinta métrica ( 30m mínimo) GPS (podrá reemplazar a alguno de los anteriores) Libreta de campo, y demás útiles de escritorio

Se evalúan todos los factores físicos, y condiciones de desarrollo que estén involucrados con las alternativas. - 36 -

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Trazo de rutas sobre un plano de curvas de nivel

Fuente: propia

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Tipos de Alineamientos 1. Alineamiento Ideal AB (línea recta que une Determinantes Primarios) 2. Alineamiento Teórico ACDB (considera Determinantes Secundarios) 3. Alineamiento real

Fuente: Adaptado de José Céspedes - 38 -

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Fuente: Propia - 39 -

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TRAZADO DE RUTAS Método de la pendiente constante o línea de gradiente

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TRAZADO DE RUTAS Determinación de la pendiente La pendiente es la relación que existe entre el desnivel que debemos superar y la distancia horizontal que debemos recorrer.

(desnivel)

(distancia )

Pendiente  desnivel  100  0.1 distancia 1000 Pendiente( %)  desnivel x100  100 x100  10% distancia 1000 - 41 -

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TRAZADO DE RUTAS Determinación de la pendiente

Pendiente(AB)  5 x100  25% 20 Pendiente(AB' )  5 x100  12.5% 40 Pendiente(AC) 

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5 x100 28.9% 17.25

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TRAZADO DE RUTAS Los tramos en tangente en una carretera tienen valores de pendiente que dependen de: la velocidad directriz, la orografía y la demanda. Los valores máximos varían según las condiciones, pudiendo ser por ejemplo 5%, 6%, 7%. El valor mínimo por drenaje sugerido en zona de corte es 0.5%. Se acostumbra trabajar con un valor de pendiente menor al máximo para establecer la línea de gradiente que servirá para determinar los posibles ejes de la carretera. En zonas montañosas el trazo debe acomodarse de tal forma de evitar los movimientos de tierra excesivos. Lo común es el faldeo de las áreas elevadas.

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Ejemplo:

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• Vía de tercera clase. • Terreno accidentado (tipo 3). • Velocidad de diseño = 40 km/h.

pendiente máxima = 10%

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Método de la pendiente constante o línea de gradiente Línea de gradiente: está formada por la unión de puntos trazados sobre las curvas de nivel manteniendo una pendiente constante.

Línea de gradiente - 45 -

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Método de la pendiente constante o línea de gradiente Ejemplo: ¿Qué distancia horizontal se debe recorrer para que el tramo AB tenga una pendiente de 5%? B (285)

5m 275

A

A (280)

B

X

300

Pendiente  5% 

5 5 100 X

 X = 100 m

¿Cuántos cm en el plano representan a 100 m? ESCALA 1/5000

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Si

1cm del plano ?

= =

50 m 100 m

 ? = 2 cm

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Método de la pendiente constante o línea de gradiente Ejemplo (continuación):

Con el compás se obtiene una abertura de 2cm y se va pasando de una curva de nivel a otra. De esta manera al unir los puntos de corte se tendrá una polilínea con una pendiente de 5% que representa la línea de gradiente.

300

B

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A

ESCALA 1/5000

275

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Trazo del eje valiéndose de la línea de gradiente constante

(1) Línea de gradiente

(3) Trazo definitivo

(2) Tramos tangente

Fuente: Adaptado de Guerra Bustamante - 48 -

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VELOCIDAD

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Velocidad

80 km/h 75 km/h

Los vehículos viajan a y diferente velocidad generalmente no mantienen una velocidad constante.

60 km/h

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.

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Velocidad instantánea Es la velocidad de un vehículo a su paso por un determinado punto de una carretera o calle.

Fuente: I.Cabrera

Fuente: Tyssatransito

Velocidad de recorrido Es el resultado de dividir la distancia recorrida entre el tiempo total de viaje. - 51 -

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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. - 52 -

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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.

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Velocidad de proyecto, diseño o velocidad directriz Es la máxima velocidad a la cual pueden circular los vehículos con seguridad sobre una vía cuando las condiciones atmosféricas y del tránsito son favorables y las características geométricas del proyecto gobiernan la circulación.

Depende de:

• categoría de la vía • volúmenes de tránsito • topografía • disponibilidad de recursos

Los cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de una carretera deberán ser evitados. Si se consideran cambios de velocidad éstos deberán darse en tramos de longitud mínima de 2 km y entre tramos sucesivos no se deben presentar diferencias en las velocidades de diseño superiores a los 20 km/h. - 54 -

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Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG – 2018

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DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO ALINEAMIENTO HORIZONTAL Curva circular

Curva circular

tangente

Fuente: José Céspedes

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).

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DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO ALINEAMIENTO HORIZONTAL

Fuente: AASHTO

Fuente: AASHTO

Fuente: Quintana y Altez

Componentes Tangente Curva de transición Curva circular - 57 -

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DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO ALINEAMIENTO HORIZONTAL TRAMOS EN TANGENTE Las longitudes mínimas y máximas de los tramos en tangente dependerá de la velocidad directriz y del tipo de alineación entre curvas y tangentes.

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ALINEAMIENTO HORIZONTAL TRAMOS EN TANGENTE 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 - 59 -

“Vd” en km/h

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD 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.

> 0.15 m

1.15 m

61 - 27

dpr = distancia recorrida durante el tiempo de percepción-reacción df = distancia recorrida durante el tiempo de frenado Dp = distancia de parada = d pr + d f

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA 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: • • • •

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La reacción natural del conductor (edad, habilidad) Visibilidad (clima). Características del objeto estacionario. Dependiendo de la situación y de las características del conductor, el de percepción-reacción varía entre 0.5 y 4.0 segundos.

tiempo

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Distancia de percepción – reacción (dpr) 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 = V0(tpr)

V0 t dp  p 3,6 r r - 63 -

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

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Distancia de frenado (df)

Depende de: fricción entre el pavimento y las llantas, peso del vehículo, número de ejes y tipo de pavimento. - 64 -

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Distancia de frenado (df) • Sin tomar en cuenta las resistencias al rodamiento, al aire y del motor se tiene que: 2

df  V0t  at 2 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: - 65 -

Vf=V0-at

V0 = at

t = V0/a

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Distancia de frenado (df) Reemplazando t se obtiene:

2

V  a 0  2 a   V0 V0    d f  V0   2 2a  a 

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

N

F

F=FL

=> ma = fW = fmg => a = fg

- 32 -

W=mg FL

f: coeficiente de fricciónlongitudinal

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Distancia de frenado (df) Reemplazando en la distancia de frenado, tenemos: 2 V 0 df  2fg

2 V df  0 254f

V0: (km/h) df: (m)

El coeficiente de fricción longitudinal f, depende de: • • • • - 67 -

Superficie de rodadura Rigidez de las llantas Deformación de las llantas Presión y temperatura de las llantas

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Finalmente:

V02 V0tpr Dp   3,6 254f

Dp: V: tpr: f:

Distancia de parada (m) Velocidad de diseño (km/h) tiempo de percepción-reacción(seg) coeficiente de fricción, pavimento húmedo

“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. - 68 -

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIAS DE PARADA EN PAVIMENTO HUMEDO Y A NIVEL (AASHTO)

- 69 -

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

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA EFECTO DE LA PENDIENTE EN LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DEPARADA

a)

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

+ i% Dp: V: tpr: f: i:

b)

- i% - 70 -

Distancia de parada (m) Velocidad de diseño (km/h) tiempo de percepción-reacción (seg) coeficientede fricción, pavimento húmedo pendiente longitudinal endecimal

V0t pr V02  Dp  3,6 254(f i)

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

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD 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.

3

3 1 2

1

d1

- 73 -

1

d2

d3

d4

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO FASE 1

d1

1/3 d2

FASE 2

2/3 d2 d1 - 74 -

d2

d3

d4

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO d1: Es la distancia recorrida durante el tiempo de percepción reacción y la aceleración inicial para alcanzar el punto de cambio de carril.

1 2

1

d1

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 - 75 -

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

La expresión que permite calcular la distancia d1 es:

d1 0,278t(v m

at ) 2

Donde: 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 - 76 -

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO d2: distancia recorrida por el vehículo que sobrepasa mientras ocupa el carril izquierdo. FASE 1

d1

1/3 d2

FASE 2

2/3 d2 - 77 -

d1

d2

d3

d4

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO 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:

d2  0,278vt Donde: t: tiempo que el vehículo ocupa carril izquierdo (s) v: velocidad promedio del vehículo (km/h) - 78 -

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO 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 FASE 2

2/3 d2 d3

30m  d3  90m - 79 -

d4

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO 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. FASE 2

2/3 d2 d3

d4  2 d2 3 - 80 -

d4

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO EFECTO DE LA PENDIENTE EN LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO -

a)

+ i%

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.

b)

- i% - 81 -

-

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.

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

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Estas distancias de paso ya incluye la suma de las distancias d1, d2, d3, y d4 mencionadas anteriormente.

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

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.

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

Los tramos con visibilidad adecuada para adelantar deberán distribuirse homogéneamente a lo largo de la carretera. En tramos de carretera de longitud mayor a 5 km se tiene:

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DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

Los tramos con visibilidad adecuada para adelantar deberán distribuirse homogéneamente a lo largo de la carretera. En tramos de carretera de longitud mayor a 5 km se tiene:

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