jarse abiertos cori poco oningún costo adicional,(2) los servicios públicosexistentes que cruzan la zo-na~de-camino de la autopistararamente son molestados, .y.( :3) usualmentepuede mante-,nerse el tránsito de superfi-cie en los cruces de callesdurante la' construcción' .conpocos, si alguno, desvíos'.
VIII. 20 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras y Cal1es
Autopistas Elevadas (Sobre Nivel)
Características Generales
Una autopista. elevada puecieestar sopre un viad~cto o unterraplén.
La continua elevación.de i.aautopista puede ser adecuadaen niveles de terreno donde'la zona-de-camino restringi~.da~ napa de agua alta, grancantidad de servicios públi-.cos sUbterráneos, patrón dE:!
. calles cercanas que debe man~tenerse, u otras circunstan~cias hacen indeseable y qui-zás antieconómica la cons-trucción deprimida.
..,.' En +ds' ~ij,aductos de las.autopistas él.e.yádas se. uSélnvarios h'tipos 'de estructuras.
El di~efto de; estos ~iaductos.~stá influido por los re que-'rimientos del tránsito, zona-de-camino, topograf ía, condi~.'
. ciones de la fundación,' ca::-rácter de:!..desari;0110 urbanq,.requerj.mieptos de ...'distribui-dore.s,"disponibilidad de ma:"
.'t'erié\l'~s. :.:y~ocpnside:raciones,económ'icas. ' :
,~.
Quizás, -'¡osvlaq.uctos sean el
:tipo másqifícil de autopist_é.i.'- para'.a justar armoniosamente'. en el.'aInbiente.
.~;.~
. . .L.ascolumnas portantes
de 10svi~ductos se ubicanpara,_ proveer 'razonable s,epa-ración a cada .1ado y dejarlibres pa;ra otro uso zonas a.nivel de tierra.
Este diseño tiene las venta-jas de( 1) prácticamente todos loscruces de calles pueden de-
~y~
;...
~...
..
El espacio debajo de la es-tructura puede usarse para'e1tránsito de calles de super-ficie, para estacionamiento,o para una línea de transpor-te pÚblico.
si no se necesita' para estos-'propós'itos, el área bajo elviadu'ctotiene un'alto valor
"potencia1 para la comuni,dad,. .
para alguna forma de uso dedesarrollo conjunto.
Este'uso puede ser cualquieradé una 'ampliavarle~ad detipos,' 'que varían desde te-rrenos para juegos hasta edi-ficios importantes.
Inversamente, las desventajasdel diseño son los altos cos-tos de mantenimiento de laestructura y su sistema de'drenaje cerrado, 1a'suscepti-bilidad .al conge1amient.,o" ,ladificultad en obtener" una
.apariencia agradab1é..y la.'posible' vigilancia del': !3spa;-
cio' no desarrollado bajo la.estructura.
Una carretera elevadasobre un terraplén debe serde altura suficiente parapermitir que .1as calles desuperficie pasen debajo deella.
-.
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Autopistas
Las autopistas sobre terra-plenes son posibles en las'zonas suburbanas donde lascalles transversales. estánampliamente espaciadas y sedispone de ancha zona-de-ca~mino y suelo para terraplén.
Usualmente, una sección enterraplén ocurre sobre unaautopistade tipos combinadosen terreno onduladO donde elmaterial de excavación pro-veniente de las secciones de-primidas se usa para el te-rraplén.
Donde sea necesario, el te-rraplén puede confinarse me-diante muros de altura totalo parcial, sobre uno o losdos lados.
Las zonas con taludes quedandisponiblespara plantacionesque mejoren la apariencia dela autopista.
.Canteros Centrales
Donde la autopista esté sobreun continuo viaducto, gene-ralmente el ancho del canterocentral será el minimo nece-sario para acomodar las ban-quinas de cantero y una ba-rrera.
Donde la autopista esté sobreun terraplén y el ancho delcantero sea aproximadamente 9m o menos, para impedir que unvehículo ,que penetre en elcantero caiga en un río o ca-mino que cruce debajo, deberíaconsiderarse cerrar los espa-ciosdel cantero entre'estruc-turas intermitentes.Donde se use una barrera. decantero, el tablero tambiénpermite la continuidad de labarrera.
VIII.21
Ramas y Terminales
El diseño de ramas y conexio-nes para todos los tipos deautopistas se cubre en .elCapitulo X¡ no obstante, aquise tratan algunos detalles ycontroles peculiares parasecciones elevadas.
Generalmente, las auto-pistas sobre viaductos seubican en zonas densamentedesarrolladas donde los valo-res inmobiliarios son altos yel espacio limitaqo. .
sin embargo, las varias 'for-mas de conexiones de ramas,tales como bucles, diagonalesy conexiones semidirectas,son tan adaptables a las au-topistas elevadas como a lasdeprimidas u otros tipos deautopistas.
A pesar del alto costode las autopistas elevadas,no deberian reducirse laslongitudes de .loscarriles decambio-de-velocidad.Las longitudes de los carri-les de aceleración y desace-leración deberian ajustarse'alos. requerimientos tratadosen el Capitulo X.Los largos carriles de acele-ración son especialmente ne-cesarios porque una rama queconduce a una estructura ele-vada usualmente está sobreuna pendiente en subida (ram-pa) relativamenteempinada..
Los camiones requieren unadistancia considerable paraganar la velocidad de la ca-rretera.
.,
. Las áreas de nesgas,gores*, en las salidas desdeuna estructura elevada tienenun alto potencial de acciden-tes. · Ver Breve Glosario delTraductor¡ página xxiii.
versal.Donde los edificios estáncerca de la plataforma, losfactores principalesson:(1) espacio de trabajo paramantenimiento.y reparacionesde las estructuraso edifi-cios,( 2 ) espacio para impedir' eldaño por esparcimiento deagua y sal,(3) espacio protector contrael posible daño por fuego, y(4) espacio para escaleras' yotros equipos contra-inc~ndiopara alcanzar desde la callelos pisos superiores de losedificios.
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VIII. 22 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles
Parece no haber ninguna formapráctica de diseñar en estosgores un parapeto y una ba-randa que eliminen completa-mente la posibilidad de sergolpeados por un vehículofuera de control.
.II
Por lo tanto, el diseño debe-ría proveer tanto espacio enla zona del gore como seapráctico, no sólo para recu-peración, sino también parapermitir la instalaciónde undispositivo de amortiguaciónde impactos.I
j.tI
Caminos Frentistas
Generalmente, los caminosfrentistas nuevos adyacentesa las autopistas en viaductO.
. - -
no son necesarJ.Os porqueusualmente la red de calleslocales no es molestada.
I
Usualmente, las calles para-lelas y transversales sonadecuadas para - prove.er la
circulación local y el acce":'so; sin embargo, los caminosfrentistas pueden-ser necesa;;':'.rios para usarlos con auto~pistas en terraplén, paraproveer adecuada_circulacióny accesos locales.._: -
Los caminos frentistas setratan en el Capítulo IV;donde-se dan sus-caracteríS":'ticas generales y se-desarro-llan sus valores de-diseño-~-
Separación hasta laLínea de Edificación
La separación lateral mínimaentr~ un viaducto de autopis-ta y los edificios adyacentespuede ser un elemento signi-ficativo de la sección trans-
Donde el alineamiento seacurvilíneo, las separacionesde los edifi-cios -deberían-ser
'sufi-cientes como -para asegu-- rar la -adecuada -distan:cicí..devisibili-dad-delas señal~s.
-
Todos estos requerimien-tos de espacio son razonable-mente - bien satisfechos .me-di-ante -una separación -de. 4.5-a -6 ~ O m.
Tal-separación provee unra--zonabie~perocerca del -mini--mo-~spacio para mantenimi~n-to; . - reparación, . construcción
- o reconstrucción -de. 1-05 '-edi-
ficios y el viaducto; impi~eel daño a la estructura desdeun - incendio .- de edificio - 0.- a
los -edifici-os desde -un- vehí-
culo -i-ncendi-ado- Y' permite -laelevación -y -uso --de --escaleras
y algún equipamiento contraincendios.
sin tal separación,s~_e~~<?+-baría el uso de algún equipa-miento contra incendio, _t-alcomo escaleras mecánicameqteelevadas.
Algunas de estas unidadespodrían operar desde la auto-pista elevada.
-,-
Autopistas
, Usualmente, las plata-formas directamente debajo dela estructura son necesariaspara la acomodación del trán-sito de superficie, pero loselementos de sus seccionestransversales no se conside-ran como control donde lazona-de-camino existente' de-tenniha la sección de la es-'
tructura.
Sección TransversalTípica
Los anchos de,,las secciones,de autopista elevad~ varían."considerablemente, como tam-bién los anchos de, ,la-.zona-
de-camino en la cual se desa~'rrollan.
Para las autopistas elevada~",sobre terraplenes" 1,os anchq:;;totales requeridos son ap~o-ximadamente los mismos,'que:para autopistas deprimidas.
Las autopistas elevadas sopre,estructuras pueden sobresalirsobre la~ plata~ormas late~a-les o veredas, pero las pla.~taformas laterales o veredastambién pueden sobresaitrsob.relas autopistas deprimi~das.
Una ventaja de las autopistaselevadas sobre los viaduc~oses que el e.spaciobajo la es~,tructura puede destinarse acalles, estacionamiento u
, otros propósitos.
El espacio sobre una autopis-ta deprimida también pued~"dedicarse a .estos propósitos,'pero sÓlo,a 'considerable,cos-to adicional. . ,
La diferencia' de cot.a~_entre ~a calle local y -la.autopista ,elevada, excepto en
VIII. 23
la Figura VIII-8B, es aproxi-madamente 6.0 m.
La separación vertical entrela calle ¡ocal y el puente dela autopista varía con losrequerimientoslegales de losvarios Estados, pero usual-mente varía desde 4,3 hasta5.0 m~
Donde se pase sobre un ferro-carril, usualmente,se requie-re una separación vertical de6.~ m1 .lo ,cual ha6e nec~~ariotener la rasante de la auto-pista 'elevada alrededor'de8.4'm sobre los rieles.
La altura vertical que no esfijada por las separaciones decalles o ferrocarriles, estádeterminada por l~ cota de te-rreno y la rasante de la auto-pista.
En las rampas, es ventajosot~I:1er, el ,viaducto taI:1, J;>ajocomo sea posible.. ,El' costo'de'construcción ini-cial', 'Y el 'costo y facilidadde 'operacióIT de los vehículosque usan las'rampas son favo-recidos' por" los viaductos
, bajo's . 'Donde puedan desarrollarse!naturalmente estos factores;combinados pueden justificaruna rasante de autopista'on-dulada; sin embargo¡ 'deberíaevitarse el efecto' montañaruS'a.Donde una rasante de'viaducto
,'t:e~ga ,una separación, ~enorque unos 3.0 m desde el ladoinferior de la estructurahasta el suelo, usualmenteSerá mejor alterar el 'diseñopara: proveer muros de' S'ost'e-nimte,nto y 'terraplén, a m~t:1,~sque el espacio inferior puedau~arse para_otros ,propósitos,ta~ " qo~q ,~n estacionamientofuera-de-calle.
de autopistas elevadas sinrampas sobre las estructuras.
-
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,
VIII. 24 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras y.Cal~es
Autopistas en ViaductoSin Rampas
Las suposiciones siguientesse aplican a todas las sec-.cionestransversales.La Figura VIII-8 muestra sec-
ciones transverSales tipicas
1. Todo e! espacio debajo de la estructura está disponi-ble para calles de superficie u otro uso comunitario.
2. El ancho de carril es 3.6 m.3. El ancho de parapeto es 0.6 m.4. El ancho de banquina para cuatro carriles es 3.0 IDa
la derecha y .1.2 m a la izquierda; para seis y oc~ocarriles, el ancho de banquina es 3.0 m a derecha eizquierda.
5. El ancho de cantero es 3.0 IDpara cuatro carriies y6.~ m para seis y ocho carriles.
6. La separación minima entre estructura y 'linea deedificación es 4.5 m. Para la Figura VIII-8B, laseparación minima seria 6.0 m.
En la Figura VIII78A, el vo-ladizo permite proveer callesde superficie fuera de laslineas de columnas, y.el áreaentre las colUmnas puede'usarse para tránsito vehicu-lar, transporte público oestacionamiento.
Donde sea impracticableobtener los necesarios anchos-de.zona-de-camino, puede serposible convertir la estruc-tura normal de dos sentidos yun nivel en una de dos nive-les. . ..
El diseño de doble-tablero dela Figura VIII-8B no es untipo común, pero se adapta azonas-de-camino angostas,particularmente donde se re-quieran pocas rampas.
Las estructuras de doble~ta-blero tienen la desventaja delas largas rampas estructura-les para el necesario cambiode cota. desde la plataformatope hasta las calles localesde la ciudad.
Las estruéturas de doble~ta-blero también pueden adaptar-se donde no sea posible con-tinuar la autopista como unaestructura de tablero-únicodebido a grandes edificios, opor otras razones.
La conversión a construcciÓnde doble-tablero a través detales áreas confinadas puedeser la única solución.
>
A veces, una autopistaelevada se construye eILdosestructuras de un sehtido,como se muestra en las Figu-ras VIII-8C y VIII-8D.
Las estructuras pueden estarseparadas por una o más cua-ci:iasde la ciudad.
La estructura puede ser de unasección de dos-columnas como
en la Figura VIII-8e o una co-lumna sola, sección cantilevero en voladizo como en la Figu-ra VIII-8D, lo cual depende dela disposición de las callesdebajo de la estructura yotros controles.
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A!.ltopistas
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VIII.. 25
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ESTRUCTURA ~ DOS.SéNTI~
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z/C/ , z/C
oz/e Z/e
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CSTRUCTUR~ o~ UN-SéNTIOO
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Figura VIII-B. Secciones transversales típicas paraautopistas urbanas en estructuras sinrampas. '
Autopista de Dos-Sentidos enViaducto con Rampas. _
Generalmente, las .autopista.f3elevadas se desarrollan en unúnico-nivel con estructurasde dos sentidos, de las cua~les la sección' básica .s~.muestra en la Figura VIII-BA'.
Ancho cantero
Ancho carril
Ancho banquina derech~:Cuatro-carrilesSeis y ocho-carriles
Ancho banquina izquierda, Cuatro-carriles.
Seis y ocho-carriles
Ancho parapeto
Separación entre estructuray línea de edificación.
Las disposicionesde las sec-ciones tvansversales para.lasautopistas elevad~s, ~9b~eestructuras con rampas ,y ca-
.mines .frentistas se-ilustranen .la-Figura VIII-9~,Las dimensiones siguientes seusan, para, ilustración gene-
- ral:
3.0 a 6.6 m
3.6 m
,.,
,~
3.0 m3.0 m
1.2 m3.0 m
0.6 m
4.5 m
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VIII. 26 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras'Y'Cal1es
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I
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C/A"
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PLATAFORMAS OIRt!:CTASZ/C
CAMINOFRENTlSTA
CAMINOFRENTISTA
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SECCiÓN TíPICA CON RAMPAS
.. I..iNEA CONTROL ACCESO ( puEDE VARIAR LA UBICACIÓN)
, Z/CPLATAFORMAS OIRECT1>.S
Z/€:.
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I"
, CAMINOFRENTISTA
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CAMINOFRENTISTA
,
I
Figura VIII-9.
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SECCiÓN RESTRINGIDA SINRAMPAS I
secciones transversales paraelevadas en estructuras, confrentistas. '
autopistascaminos
El ancho de zona-de-caminopuede variar considerablemen-te.Él elemento, más flexible- esla separación exterior.'
Una sección elevada so-bre estructura tienen granf],exibilidad en la disposi-ción de la zona-de-camino.' ,En ubicaciones apretadas don-de .no se proveen rampas, loscaminos frentistas puedencobijarse bajo una sección.en voladizo de la estructura,como se muestra en la FiguraVIII-9B.
En estas ubicaciones, la mí-nima separación a la línea deedificación puede proveerespacio suficiente para ,loscaminos frentistas.
Donde no sea necesarioangostarel ancho de la zona-de-caminoantes y más allá delas rampas, es posible obte-ner una separación generosa
entre la estructura y la lí-nea de ~dificación.
Como resultado, puede haberespacio para.un cint~rón ver7de, espacio para estaciótja-miento fuera de la c~llefrentista,o una zona fronte~riza más amplia'y el caminofrentista. ' ,
Autopistas Sobre Terraplén
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....
...
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...
...
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Las autopistas elevadas sobreterraplenes d~. suficientealtura como para permitir quelas calles de superficie pa-sen bajo ellas, se ajustan
. donde el .terreno es. onduladoy la zona-da-caminosuficien-temente ancha para tendertaludes paisajisticamenteagradables.
La Figura VIII-lO mues-tra secciones transversalestípica y restringida.
PLATAFORMAS OIREr:TAS.
=8ii!If;8PIiJ
;;1~.~~'-."..,LEf~...~~~~~~~~~t!'~~~~~~~..~r~F'~~jtJt,~J~JLJ~J~,.,,,,,
Autopista$..
L~s mitades izquierdas de lassecciones ilustran las sepa-raciones exteriores sin ram-pas dentro del mismo ancho dezona-de-camino.
La diferencia de cota entreel camino frentistay la pla-taforma directa es aproxima-damente de 6.0 m.
La sección provee anchos decantero de 3.0 a 6.6 m, an"';chos de carriles de 3.6 m yanchos de banquinas derechasde 3.0 m.
La separación ex~eriorpuede perm~tir el uso de ta-ludes de tierra~en ubicacio-nes sin rampas, pero.en las
Z/=
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. ..
I
.
I CAMINOFRENTlSTA
-'A-S/N MUROS
VIII. 27
rampas se requi~ren muros desostenimiento.
Generalmente, los taludes deterraplén mayores que '1:3requerirán una barrera late-ral. .
Mediante la omisión de loscaminos frentistas y el' usode secciones entre muros, losanchos pueden reducirse avalores que se aproximen alos de las estructurás eleva-das sobre viaductos.
Puede ser necesario el tra-tamiento especia~ de los mu-r~s, o la p~antaciónde árbo-les y arbustos para hacerlosesteticamentemás agradables.
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.CAMINOFRENTISTA .
PLATAFORMAS OIRECTASI
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CAMINO '.
FRENTlSTA. . -B-CON MUROS
CAMINOFRENT1STA
* LíNéA CONTROL ACCESO (PUEDE VARIAR LA UBICACIÓN)
Figura VIII-lO. Secciones transversales paraautopistas elevadas en terraplén.
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EjemploS 4e Autopistas Elevadas(Sobre Nivel)
La autopista está emplazada-para minimizar 'la afectaciónde tierra.No se alteraron las callestransversales existentes.En l.a parte superior de lafotografía la sección de au-topista cambia de viaducto aterraplén.
~-
VIII. 28 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles
~ La Figura VIII-ll muestra unaaut.opista en viaducto: cua-tro-carriles'sobreun alinea-miento curvo adyacente aldistrito comercial de unaciudad.
~igura VllI-ll. Autopista en viaducto.
L-
. -
-----
Autopistas VIII. 29
La Figura VIII-12 IDues-tra el distribuidor de dosautopistas en viaducto, sobreuna zona de industria livianaubicada a lo largo 'delfrentede un rio. .
diseño de dos~estructuras conun cantero central abierto.
Las columnas de hormigón ar-mado soportes de loS tablerosde dos-vigas complementan laabertura de la zona de tie-rra.Ambas autopistas tienen un
Figura VIII-12. Autopista en viaducto.
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j
.
La Figura VIII-13 mues-tra una autopista en viaductode dos-niveles en una zona.densamente desarrollad~ deuna gran ciudad.No se proveen caminos fren-
tistas continuos.a io largode este segmento de autopis-ta.La autopista está. construi.4asobre una zona-de-camino mí-nima.
VIII. 30 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras y'Calles
Figura VIII-13. Autopista en viaducto de dos-niveles.
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Autopistas
La Figura VIII-14 mues-tra una autopista en terra-plén de ocho-carriles quepasa por una zona residencialde una gran ciudad.
Las banquinas, canteros cen-trales y rampas contrastan en
",...
VIII. 31
color con los carriles prin-cipales.El distribuidor al centro ala izquierdade la fotografíacomprenderampas desprendidasdesde la calle transversal,aveces llamadas ramas latera-les.
.FigUra VIII-14. Autopista en terraplén.
El uso de rampas lateralesahorra zona-de-camino en lascalles principales y trasladalas conexiones de las rampasafuera del distribuidor di-reccional principal, parcial-mente mostrado arriba a laizquierda de la fotografía.
sin embargo, los desprendi-mientos de ramas pueden f?~robjeto de movimientos equivo-cados en las rampas de salidacuando se conectan a caminosfrentistas o calles de dos-sentidos.
La Figura VIII-15 mues-tra una autopista en terra-plén construida con mínimos.taludes de tierra en una zonapredominantementeresidencialde una gran ciudad.
En este segmento de autopistano se proveen rampas de acce-so a los caminos frentistaspara minimizar la perturba-ción de la vecindad.
-
VIII. 32 AASHTO-Diseño Geométrico de Carreteras y Calles
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Figura VIII-15. Autopista en terraplén.
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Autopistas
La Figura VIII-16 es unavista del lado inferior deuna autopista en viaducto deestructura única.
Las suaves líneas del ladoinferior del viaducto sonestéticamenteagradables.
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VIII. 33
Las pilas abocinadas, comotambién la vegetación a loscostados del camino contribu-yen a la buena apariencia.
En la época de la fotografía,se estaba terminando la cons-trucción.
Figura VIII-16. Vista inferior de una autopista en viaducto~
-- ---, - ., ---
. La FiguraVIII-17es unavista lateral de una rampa deentrada a una autopista ele-vada.
. Los murostexturados, la
plantación seleccionada, laspilas ahusadas y las suaveslíneas de la estructura com-binan con el desarrollo re~~-dencialadya~ente. .
Figura VIII-17. Vista lateral de rampa de entradaa una autopista.