diseÑo geometrico de carreteras

DIBUJO DEL EJE DE UNA CARRETERA

TRAZO DE LA LNEA DE GRADIENTE

INTRODUCCIN

Las carreteras son vas terrestres que tienen por lo menos un carril en cada sentido.

Las caractersticas de su diseo deben estar de acuerdo a la importancia econmica de la zona,

volumen, composicin vehicular y caractersticas del terreno.

El eje de la carretera debe ser en primera instancia el que presente menor longitud, con

pendientes suaves, evitando las contra-pendientes que pueden conducir a desniveles innecesarios.

A pesar de todo la va ms corta o la menos costosa desde el aspecto constructivo no puede

resultar a largo plazo la ms econmica.

SELECCIN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

La velocidad directriz o de diseo ser la mxima velocidad que podr mantener con seguridad

un conductor de habilidad media sobre una seccin determinada de la carretera, cuando las

circunstancias sean favorables para que prevalezcan las condiciones de diseo.

La eleccin de la velocidad de diseo depende de dos factores:

- El volumen de trnsito

- Configuracin topogrfica del terreno

El volumen de trnsito est ligado a la importancia o categora de la va.

CLASIFICACIN DE UNA CARRETERA SEGN LA DEMANDA

CLASIFICACIN SEGN NORMAS DE DISEO GEOMTRICO 2001

TIPO VOLUMEN IMD = (Veh/d)

AUTOPISTAS DE PRIMERA CLASE Mayor de 6000

AUTOPISTAS DE SEGUNDA CLASE 4001 - 6000

CARRETERA DE 1 CLASE 2001 - 4000



CAMINOS VECINALES Ver cuadro inferior

TROCHAS CARROZABLES Mnimo movimiento de tierra, lo que permite

el paso de un solo vehculo

SEGN PROYECTO DENORMAS PARA CAMINOS VECINALES MARZO 1973

TIPO VOLUMEN (Veh/d)

CV 1 100 200

CV 2 30 100

CV - 3 Menos de 30

Trochas carrozables No definido

OROGRAFA O TIPO DE VA

Segn la seccin 103 del MDGC 2001 las define como sigue:

CARRETERA SITUACIN DE CIRCULACIN QUE SE PRESENTA CONDICIN OROGRFICA

En % en Grados Sexagesimales

TIPO 1 Permite a los vehculos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehculos ligeros 0% - 10% 0 - 5.7

TIPO 2

Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehculos de pasajeros, sin ocasionar en que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo

10% - 50% 5.7 - 26.6

TIPO 3

Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes

50% - 100% 26.6 - 45

TIPO 4

Es la combinacin de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehculos pesados a operar a menores velocidades en rampa que aquellas a las que operan en terreno montaoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes

MAYOR DE 100% MAYOR DE 45

p%

ESQUEMA DEL TIPO DE TALUD DEL TERRENO

DETERMINACIN DE LA OROGRAFA:

Consulta de 3 pendientes (perpendiculares a las curvas de nivel) en las zonas ms crticas para el

diseo:

Se escoge un valor representativo de las 3 mediciones:

p%= 48.5%

TIPO 4

MUY ACCIDENTADA

TIPO 3

ACCIDENTADA

TIPO 2

ONDULADA

TIPO 1 LLANA

45 > 100%

26.6 50%

5.7 10%

0 0%

Por lo tanto del Esquema de Taludes, la orografa del terreno es del Tipo 3.

Para la eleccin de la velocidad de diseo: (Tabla 101.01)

SELECCIN DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ EN FUNCIN DEL IMD Y OROGRAFA MDGC 2001 - TABLA 101.01

CLASE SUPERIOR PRIMERA CLASE SEGUNDA CLASE TERCERA CLASE

TRAF. VEH/DIA > 4000 4000 - 2001 2000 - 401 400 - 201

TIPO DE VA AP MC DC DC DC

OROGRAFA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VEL

OC

IDA

D D

IREC

TRIZ

EN

km

/HO

RA

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

AP: AUTOPISTAS MC: CARRETERA MULTICARRIL O DUAL (DOS CALZADAS) DC: CARRETERA DE DOS CARRILES

Con los datos:

- Carretera: 3 clase.

- Orografa: Tipo 3.

la velocidad de diseo=30 kph.

TABLA 403.01 DG-2001

PENDIENTES MXIMOS


TRAF. VEH/DA > 4000 4000 - 2001 2000 - 401 400 - 201


OROGRAFA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VEL

OC

IDA

D D

IREC

TRIZ

EN

KM

/HO

RA

30 10.0 12.0

40 9.00 8.00 9.00 10.0

50 7.00 7.00 8.00 9.00 8.00 8.00

60 6.00 6.00 7.00 7.00 6.00 6.00 7.00 7.00 6.00 7.00 8.00 9.00 8.00 8.00

70 5.00 5.00 6.00 6.00 6.00 7.00 6.00 6.00 7.00 7.00 6.00 7.00 7.00 7.00

80 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 6.00 7.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 7.00

90 4.50 5.00 5.00 5.00 5.00 6.00 5.00 5.00 6.00

100 4.50 4.50 4.50 5.00 5.00 6.00 5.00 6.00

110 4.00 4.00 4.00

120 4.00 4.00 4.00

130 3.50

140 3.00

150

AP: AUTOPISTAS MC: CARRETERA MULTICARRIL O DUAL (DOS CALZADAS) DC: CARRETERA DE DOS CARRILES

pag139-140

PENDIENTES MXIMAS SEGN LAS NORMAS DEL 70

COTA DEL TERRENO PENDIENTE

MXIMA PENDIENTE

EXCEPCIONAL

Cota de terreno por debajo de 3000 msnm 7% 8%

Cota de terreno por encima de 3000 msnm 6% 7%

TRAZO DE LA LNEA DE GRADIENTE:

Con la velocidad de diseo (30kph) y la Tabla 403.01, la pendiente mxima es del 10%.

Rango de pendientes:

[0.5% ; 10 %] TRAZO DE LA LNEA DE GRADIENTE:

Para una pendiente de 2.50 %:

Para una pendiente de 4.00 %:

TRAZO DEL ALINEAMIENTO

En primera instancia el alineamiento (eje de carretera) debe pasar por la mayor cantidad

de puntos de la lnea de gradiente, garantizando la sucesin armoniosa de curvas y tramos

tangentes con longitudes dependientes de la velocidad de diseo.

SECCIONES TRANSVERSALES

RADIO MNIMO PARA LAS CURVAS CIRCULARES

TABLA 402 Y TABLA 401G

RADIOS MNIMOS Y PERALTES MXIMOS

TABLA 402.02 RADIOS MNIMOS Y PERALTES MXIMOS

TABLA 401G

UBICACIN DE LA VA

VELOCIDAD DE DISEO

P mximo % RADIO

REDONDEADO fmax RADIO CALCULADO

REA URBANA ALTA VELOCIDAD

30 4 35 0.17 33.7

40 4 60 0.17 60.0

50 4 100 0.16 98.4

60 4 150 0.15 149.2

70 4 215 0.14 214.3

80 4 280 0.14 280.0

90 4 375 0.13 375.2

100 4 495 0.12 492.1

110 4 635 0.11 635.2

120 4 875 0.09 872.2

130 4 1110 0.08 1108.9

140 4 1405 0.07 1403.0

150 4 1775 0.06 1771.7

REA RURAL CON PELIGRO DE

HIELO

30 6 30 0.17 30.8

40 6 55 0.17 54.8

50 6 90 0.16 89.5

60 6 135 0.15 135.0

70 6 195 0.14 192.9

80 6 255 0.14 252.0

90 6 335 0.13 335.7

100 6 440 0.12 437.4

110 6 560 0.11 560.4

120 6 755 0.09 755.9

130 6 950 0.08 950.5

140 6 1190 0.07 1187.2

150 6 1480 0.06 1476.4

REA RURAL TIPO 1, 2, 3

30 8 30 0.17 28.3

40 8 50 0.17 50.4

50 8 85 0.16 82.0

60 8 125 0.15 123.2

70 8 175 0.14 175.4

80 8 230 0.14 229.1

90 8 305 0.13 303.7

100 8 395 0.12 393.7

110 8 505 0.11 501.5

120 8 670 0.09 667.0

130 8 835 0.08 831.7

140 8 1030 0.07 1028.9

150 8 1265 0.06 1265.5

REA RURAL TIPO 3 4

30 12 25 0.17 24.4

40 12 45 0.17 43.4

50 12 70 0.16 70.3

60 12 105 0.15 105.0

70 12 150 0.14 148.4

80 12 195 0.14 193.8

90 12 255 0.13 255.1

100 12 330 0.12 328.1

110 12 415 0.11 414.2

120 12 540 0.09 539.9

130 12 665 0.08 665.4

140 12 815 0.07 812.3

150 12 985 0.06 984.3

RADIOS SEGN NOMAS DEL 70

Vd Km/h

RADIO m

RADIO EXCEP. VEH. PESADOS

RADIO EXCEP. VEH. LIGEROS

30 30 27 25

40 60 50 45

50 90 80 75

60 130 120 110

70 190 170 160

80 250 230 220

90 330 300 280

100 425 380 380

110 530 475 475

MDGC 2001: pag. 99-100 en adelante.

EDITANDO EL ALINEAMIENTO:

-EDITANDO LA PRESENTACIN (STYLE)

-EDICIN DE ETIQUETA.

-EDITANDO EL ALINEAMIENTO (FIGURA) PROCURANDO QUE PASE POR LOS PUNTOS DE LG.

1 EDITA PI ARRASTRANDO GRIP

2 EDITA RADIO DE CURVA ARRASTRANDO GRIP

3 AADIR Y BORRAR PIs.

3.A. AADIR PI Y COLOCAR CURVA CIRCULAR. R=60 m(MDGC 2001: pag. 105)

3.B. DIBUJAR UNA ESPIRAL (L=30 m) Y CURVA REMANENTE DE RADIO 45 m(MDGC 2001: pag. 116)

NOTA: NO SE PUEDE DIBUJAR UNA CURVA SOBRE UNA SUBENTIDAD, ANTES DEBE BORRARSE TODA

SUBENTIDAD.

4 VER PARMETROS DEL ALINEAMIENTO MEDIANTE LA VENTANA PANORAMA.

LONGITUD MNIMA DE CURVA HORIZONTAL

A. CUANDO EL NGULO DE DEFLEXIN ES IGUAL O MENOR A 5

En el caso de ngulos de deflexin pequeos, iguales o inferiores a 5 (nunca ngulos menores de

59), los radios debern ser suficientemente grandes para proporcionar longitud de curva mnima

obtenida de la siguiente frmula:

B. LONGITUD MNIMA EN FUNCIN DE LA VELOCIDAD

TIPO DE CARRETERA L mn (m)

Autopista o Multicarril 6V

Dos carriles 3V

C. LONGITUD MNIMA A FIN DE DESARROLLAR EL PERALTE

Lograr que la longitud de la curva horizontal alcance los valores indicados en la tabla anterior,

implicara aumentar el valor del radio, consecuentemente los cortes o rellenos seran fuertes, ms

an cuando la topografa se vuelve sinuosa, como ocurre generalmente para las vas de tipo DC (dos

carriles) de nuestra serrana, por lo que la longitud de la curva horizontal debe al menos permitir

completar el desarrollo del peralte, y mantener el peralte total en una extensin que segn el MDGC

2001 ser de una longitud de V/3.6 para luego desarrollar el retorno a seccin de bombeo.

Como los resultados de longitud de curva horizontal que derivan de esto, son an relativamente

corta, se sugiere que el peralte total se mantenga en el doble de (V/3.6) dando lugar a la siguiente

expresin:

TABLA 304.06

TRAMO TANGENTE ENTRE CURVAS DEL MISMO SENTIDO

V (Kph)

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

Lr min. (m)

40 55 70 85 100 110 125 140 155 170 190 210

SECCIN 402.03

TRAMOS EN TANGENTE

PERFIL LONGITUDINAL Y DIBUJO DE LA SUBRASANTE:

DIBUJO DE LA SUBRASANTE:

La tangente vertical:

CURVAS VERTICALES

CV Simtrica:

CV Asimtrica:

Perfil Longitudinal y sus bandas:

CLCULO DE LONGITUD DE LA CURVA VERTICAL (Lcv) POR SU FORMA

Considerando la distancia de visibilidad de parada.

CONVEXAS:

CNCAVAS:

DpLcv

Consideraciones estticas:

Siendo:

Lcv : Longitud de la curva (m)

Vd : Velocidad Directriz (Kph).

SECCIN DE LA VA

ANCHO DE LA CALZADA

Para el clculo de la longitud de transicin del peralte se requiere del dato del ancho de calzada

a, el que se tomar de la tabla 304.01.

TABLA 304.01 DG-2001

ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES


TRAF. VEH/DA > 4000 4000 - 2001 2000 - 401 400 - 201


OROGRAFA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VEL

OC

IDA

D D

IREC

TRIZ

EN

KM

/HO

RA

30 6.00 6.00

40 6.60 6.60 6.60 6.00

50 7.00 7.00 6.60 6.60 6.60 6.60

60 7.20 7.20 7.00 7.00 7.20 7.20 7.00 7.00 7.00 7.00 6.60 6.60 6.60 6.60

70 7.20 7.20 7.20 7.20 7.00 7.00 7.20 7.20 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00

80 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.00 7.00 7.00

90 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.00

100 7.20 7.20 7.30 7.20 7.20 7.20 7.20 7.00

110 7.20 7.30 7.30

120 7.30 7.30 7.30

130 7.30

140 7.30

150

TABLA 304.02 DG-2001

ANCHO DE BERMAS


TRAF. VEH/DA > 4000 4000 - 2001 2000 - 401 400 - 201


OROGRAFA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VEL

OC

IDA

D D

IREC

TRIZ

EN

KM

/HO

RA

30 0.50 0.50

40 2.00 0.90 0.90 0.50

50 2.50 2.50 2.00 2.00 0.90 0.90 0.90

60 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.00 2.00 2.00 2.00 0.90 0.90 70 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 2.50 2.50 1.20 1.20

80 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 2.50 1.20 90 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50

100 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 110 3.00 3.00 3.00 3.00

120 3.00 3.00 3.00

130 3.00

140 3.00

150

TABLA 304.03

BOMBEO DE LA CALZADA

TIPO DE SUPERFICIE Bombeo (%)

Precipitacin: < 500 mm/ao Precipitacin: > 500mm/ao

Pavimento Superior 2.0 2.5

Tratamiento Superficial 2.5 (*) 2.5 3.0

Afirmado 3.0 3.5(*) 3.5 4.0

(*) EN CLIMAS DEFINIDAMENTE DESRTICOS SE PUEDEN REBAJAR LOS BOMBEOS HASTA UN VALOR DE 2%

TABLA 304.04

VALORES DE PERALTE MXIMO

UBICACIN DE LA VA PERALTE MXIMO

VER FIGURAS ABSOLUTO NORMAL

CRUCE DE REAS URBANAS 6% 4% 304.03

ZONA RURAL TIPO 1, 2, 3* 8% 6% 304.04

ZONA RURAL TIPO 3 4* 12% 8% 304.05

ZONA RURAL CON RIESGO A HIELO 8% 6% 304.06

(*) EL TIPO CORRESPONDE A LA CLASIFICACIN VIAL SEGN CONDICIONES OROGRFICAS

TABLAS 304.07 Y 304.08

VALORES DE RADIOS CON PERALTE MNIMO Y SIN EL

VELOCIDAD (km/h)

TABLA 304.07 TABLA 304.08

VALORES DE RADIOS POR ENCIMA DE LOS CUALES SE

TOMAR UN p% = 2%

VALORES DE RADIOS POR ENCIMA DE LOS CUALES NO ES

INDISPENSABLE PERALTE

30 330 1000

40 450 1400

50 650 1800

60 850 2300

70 1150 2800

80 1400 3400

90 1700 4100

100 2000 5000

110 2400 NO INDICA

120 3000 NO INDICA

A continuacin se muestran las cuatro figuras del MDGC 2001 para la determinacin de los peraltes (304.03,

304.06, 304.04 y 304.05)

Fig 304.03

Fig 304.04

TRANSICIN DEL PERALTE:

Longitud de transicin del peralte

LTP: Longitud de transicin del peralte (mnimo)

pf: peralte efectivo

pi: peralte inicial (corresponde en este caso al bombeo)

ipmax: pendiente longitudinal del borde de la calzada.

b: distancia del eje de giro al borde de la calzada.

vd: velocidad de diseo (kph.)

diseÑo geometrico de carreteras

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