Rediseño Geométrico, Mediante El Software Civilcad 2010, de los caminos vecinales La Palma - La Prosperina - san Cristobal y la Prosperina - San Pascual , canton Jipijapa, provincia Manabi, año 2012

UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR

DE MANABI

UNIDAD ACADEMICA DE CI

ENC

I

AS DE LA

CONSTRUCCION

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

MODALIDAD DE GRADUACION POR EL

SISTEMA DE PROGRAMA DE SEMINARIO,

ELABORACION Y SUSTENTACION DE

TESINA

PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE:

INGENIERO CIVIL

TEMA:

REDISEÑO GEOMÉTRICO, MEDIANTE EL SOFTWARE CIVILCAD 2010,

DE LOS CAMINOS VECINALES LA PALMA - LA PROSPERINA - SAN

CRISTÓBAL Y LA PROSPERINA- SAN PASCUAL, CANTÓN JIPIJAPA,

PROVINCIA MANABÍ, AÑO 2012.

AUTOR:

ZORRILLA CHÓEZ DIANA CAROLINA

TUTOR:

ING. MIGUEL ALFREDO FIENCO SÁNCHEZ

DEDICATORÍA

En la perseverancia, tenacidad, sacrificio esta el éxito, dedicándole:

A Dios, por darme la oportunidad de vivir y por estar conmigo en cada paso que doy,

por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a

aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de

estudio.

A mis padres, por ser el pilar fundamental en todo lo que soy, en toda mi educación,

tanto académica, como de la vida, por su incondicional apoyo perfectamente mantenido

a través del tiempo, los Amo.

A mis familiares, por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores,

por la motivación

constante que me ha permitido ser una persona de bien, pero más que

nada, por su amor.

Todo este trabajo ha sido posible gracias a ellos.

AGRADECIMIENTO

Una vez culminado este trabajo de investigación debo dejar constancia de nuestro

sincero y profundo agradecimiento:

A las Autoridades de la Universidad Estatal del Sur de Manabí, a los miembros del

Tribunal de Sustentación del

Sistema de Titulación por Seminario de Fin de Carrera

,

quienes introdujeron las correcciones pertinentes para mejorar el trabajo.

A cada uno de los docentes de cada etapa de estudio por las orientaciones en el

desarrollo de este proceso.

A los Directivos de la Unidad Académica de Ingeniería Civil Ciencias de las

Construcciones y a las personas que colaboraron para obtener la información y así poder

culminar el trabajo planteado.

RESUMEN

Diagnosticada la situación actual de la infraestructura vial en el sector rural del cantón

Jipijapa, con la finalidad de efectuar el respectivo trabajo de titulación, se escogió como

tema de tesina:

REDISEÑO GEOMÉTRICO, MEDIANTE EL SOFTWARE

CIVILCAD 2010, DE LOS CAMINOS VECINALES LA PALMA - LA

PROSPERINA - SAN CRISTÓBAL Y LA PROSPERINA- SAN PASCUAL,

CANTÓN JIPIJAPA, PROVINCIA MANABÍ, AÑO 2012.

Los objetivos planteados sirvieron como guía para tratar temas referentes a:

DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO VECINAL

Para operativizar el trabajo se realizó planimetría, altimetría, perfiles longitudinales -

transversales y cálculos de volúmenes para determinar cortes y rellenos.

La metodología se basó en los requerimientos necesarios para el desarrollo de un

proyecto vial tal como lo solicita el Ministerio de Transportes y Obras Públicas del

Ecuador.

INDICE

DEDICATORIA………..

i

AGRADECIMIENTO……….

ii

CERTIFICACIÓN DEL AUTOR………

iii

DECLARACIÓN SOBRE LOS DERECHOS DEL AUTOR……….

iv

RESUMEN………..

v

1.

TEMA………

1

2.

PRESENTACIÓN……….

2

3.

INTRODUCCIÓN……….

3

4.

JUSTIFICACIÓN………..

6

5.

OJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS………..

8

5.1

OBJETIVO GENERAL………

8

5.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS………

8

6.

DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMTICA………

9

7.

DEFINICIÓM DEL PROBLEMA……….

10

8.

DIAGNÓSTICO DE IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA…….

10

9.1

CARACTERIZACIÓN DEL CAMINO VECINAL DESDE EL RECINTO LA

PROSPERINA HASTA EL RECINTO SAN CRISTÓBAL Y DESDE LA YDEL

RECINTO LA PROSPERINA HASTA EL RECINTO SAN PASCUAL…

11

9.2

REDISEÑO GEOMÉTRICO, MEDIANTE EL SOFTWARE DE CIVILCAD

2010……….

16

9.2.1 VELOCIDAD DE DISEÑO………..

21

9.2.2 VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN……….. 24

9.2.2.1 DISTANCIAS DE VISIBILIDAD………. 26

9.2.2.2 DISTANCIAS DE VISIBILIDAD DE REBASAMIENTO Y DE PARADA O

FRENADO……….. 26

9.2.3 ALINEAMIENTO HORIZONTAL………. 31

9.2.3.1 CRITERIOS GENERALES……….. 33

9.2.3.2 TANGENTES……… 34

9.2.3.3 CURVAS CIRCULARES.- GRADO Y RADIO DE CURVATURA…. 35

9.2.3.4 RADIO MÍNIMO……….. 38

9.2.3.5 CURVAS DE TRANSICIÓN……… 39

9.2.3.6 PERALTE:

MAGNITUD, DESARROLLO, LONGITUD DE TRANSICIÓN……… 42

9.2.3.7 SOBREANCHO………. 46

9.2.4 ALINEAMIENTO VERTICAL………. 48

9.2.4.1 CRITERIOS GENERALES……….. 50

9.2.4.4 CURVAS VERTICALES

- CÓNCAVAS Y CONVEXAS – REPLANTEO………. 54

9.2.5 SECCIONES TRANSVERSALES……… 56

9.2.5.1 SECCIÓN DE LA VÍA……….. 58

9.2.5.1.1

ESPALDONES……….. 59

9.2.5.1.2 TALUDES……….. 61

9.2.5.1.3 CUNETAS………. 62

9.2.5.2

GRADIENTES……….. 63

9.2.5.2.1

GRADIENTES TRANSVERSALES………. 63

9.2.5.3

CARRILES DE TRÁFICO……… 65

9.2.5.4

ÁREAS DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES………….. 65

9.2.5.5

CÁLCULO DE VOLÚMENES………. 66

9.2.5.6

DIAGRAMA DE MASAS……….. 67

9.2.6 DRENAJE VIAL……… 69

9.2.6.1

DRENAJE VIAL SUPERFICIAL……….. 70

9.2.6.2

CUNETAS……….. 71

9.2.6.3

ALCANTARILLAS……… 73

9.2.7. BOMBEO………. 75

9.2.8. CORTES EN TERRAZAS………. 76

9.3

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS, ANALISIS E

INTERPRETACION……… 78

10.

PRESUPUESTO……… 79

12.

CONCLUSIONES……….. 81

13.

RECOMENDACIONES……… 82

13.

BIBLIOGRAFÍA……….. 83

14.

ANEXO………. 85

Anexo 1: Plano del camino vecinal La Palma - La Prosperina–

SanCristóbal (perfiles de terreno, resumen, sobreelevaciones

y ampliaciones, capas y elevaciones).

Anexo 2: Plano del camino vecinal La Prosperina–San Pascual

(Perfiles de terreno, resumen, sobreelevaciones y ampliaciones,

1

1.

TEMA

2

2.

PRESENTACIÓN

La aparición de nuevos programas de software en el avance de la tecnología, ha

generado crear métodos de diseños previo a la construcción de una carretera ya sean

éstas Urbanas o Rurales, pues ello nos conlleva a que las localidades de ámbito rural,

sean cada vez mas consideradas dentro de las estrategias de desarrollo de un

determinado cantón.

Los lugares a ser beneficiados, se encuentran ubicados en el lado noreste, respecto a la

cabecera cantonal de Jipijapa, cuenta con una topografía ondulada, con cambios de

temperatura en el transcurso del año, lo cual contribuye a la producción de cultivos tales

como; el banano, yuca, café, tagua, naranjas, madera y además de valor comercial como

alimento de ganado: el pasto.

3

3.

INTRODUCCIÓN

Desde el inicio de la humanidad las comunidades se trasladan de un lado a otro para

desarrollarse, en la actualidad el buen uso de una carretera desempeña un papel

importante en el desarrollo de una población, obligados por las necesidades básicas para

vivir. Es por esto que nacen las rutas, senderos, rastros, caminos que hoy en día se han

vuelto de mayor importancia, tanto así, que existen en la actualidad distintas clases de

vías.

Las vías de comunicación, como las carreteras y en especial los accesos rurales, son de

prioridad al desarrollo económico de las civilizaciones, ya que por medio de estas se

logra reducir distancia y servir más a los pueblos.

En la ciudad de Jipijapa que está en proceso de desarrollo, es importante la

rehabilitación de los diferentes caminos vecinales que se encuentran en mal estado,

debido a que en el Cantón una de las fuentes de ingreso es el comercio que se ejerce por

medio de la comunidad campesina.

4

tanto de los habitantes como de lo que producen a nivel agropecuariohacia el ámbito

comercial en la ciudad.

El trabajo de titulación, «REDISEÑO GEOMÉTRICO, MEDIANTE EL SOFTWARE

CIVILCAD 2010, DE LOS CAMINOS VECINALESLA PALMA- LA PROSPERINA -

SAN CRISTÓBAL Y LA PROSPERINA- SAN PASCUAL, CANTÓN JIPIJAPA,

PROVINCIA MANABÍ, AÑO 2012» tiene como objetivo desarrollar todo lo

concerniente al diseño geométrico del camino vecinal, utilizando normas técnica que

permitan optimizar recursos al momento de su construcción; así mismo, se pone en

consideración esta forma de diseñar, propiciando que las herramientas de ingeniería se

vuelven herramientas sociales y de desarrollo.

5

Sobre la base de un levantamiento topográfico –realizado en otro estudio- el cual fue

analizado y procesado mediante el uso de los programas AutoCAD y CivilCAD 2010,

siguiendo las especificaciones técnicas del MTOP, se diseño geométricamente la vía,

procediendo luego a elaborar el presupuesto, el cronograma de ejecución.

6

4.

JUSTIFICACIÓN

La Universidad de hoy enfoca su interés y a la vez se hace participe de las diferentes

dificultades que acoge a la humanidad, generando soluciones prácticas y fundamentadas

para el desarrollo de los pueblos.

La finalidad de realizar el Rediseño Geométrico de los caminos vecinalesLa Palma - La

Prosperina - San Cristóbal y La Prosperina - San pascual, mediante un proceso analítico,

investigativo, critico y reflexivo; adquiridos en nuestra formación y con la experiencias

de los docentes, es proporcionar determinados criterios para el diseño geométrico, ya

que existen carreteras que son inseguras de construcción deficiente o de difícil acceso en

épocas invernales perjudicando la producción comercial en el sector, es decir obliga a

modificarlas para asegurar la transitividad.

7

Económicamente, la ejecución del proyecto traerá beneficios para la gente local,

permitiendo a los habitantes de las comunidades desarrollar sus actividades productivas,

sean estas agrícolas, ganaderas o de otra índole. Además dará mayor acceso a los

mercados, más servicios gubernamentales, servicios de créditos, también la movilización

vehicular será fluida y permanente.

Como prioridad socio-económica la construcción de este camino vecinal, dará una

adecuada ruta de acceso para estos lugares poblados, logrando proporcionar una vía

inmediata para la introducción de salud, adelantos tecnológicos, los mismo que permiten

progreso, alto nivel de vida y con ello a cada uno de los habitantes tener sueños,

esperanzas para acceder a una verdadera condición de desarrollo propio.

8

5.

OJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

5.1

OBJETIVO GENERAL

Realizar el Rediseño Geométrico, mediante el software de CivilCAD 2010, de los

caminos vecinales La Palma -La Prosperina - San Cristóbal y La Prosperina - San

Pascual del cantón Jipijapa de la provincia de Manabí.

5.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS

•

Determinar el eje del proyectoa partir del eje actual de la vía.

•

Realizar la triangulación de coordenadas para obtener las curvas de nivel.

•

Calcular los volúmenes de corte y relleno.

•

Diseñar curvas verticales y horizontales.

9

6. DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMTICA

En los últimos años, las labores del campo se han visto reducidas en su totalidad, de

igual forma la parte turística no ha podido lograr un crecimiento, teniendo como

consecuencia que las actividades económicas en la provincia realmente no han podido

alcanzar su avance. Es por esto que existe la necesidad de construir vías de

comunicación, en especial en la zona rurales, en donde es difícil el acceso para transitar

con normalidad.

Un gran porcentaje de sus habitantes del sector rural han emigrado hacia las zonas

urbanas, estos cambios producidos en forma abrupta, determinan efectos perjudiciales en

sus poblaciones.

10

7.

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

¿Qué condiciones serán necesarias para el Rediseño de los caminos vecinales La Palma

-La Prosperina - San Cristóbal y -La Prosperina - San Pascual del Cantón Jipijapa?

8.

DIAGNÓSTICO DE IDENTIFICACIÓN DEL

PROBLEMA

Uno de los problemas que se presenta, es la dificultad para trasladarse en la temporada

invernal, ya que lo hacen en lomo de caballo o a pie. Además los productos que

cosechan en su gran mayoría se dañan en el sector por el difícil traslado a la ciudad para

su venta posterior, así mismo como el ingreso de los alimentos a las comunidades.

Con este proyecto se busca mejorar la economía de los habitantes ya que podrán sacar

sus productos al mercado, dando solución a este serio problema que agobia a los

habitantes de estos sectores.

De la misma manera se va a dar solución a la parte educativa, ya que los estudiantes de

escuelas y colegios no pueden ira los centros educativos por el mal estado de la vía.

11

9.

APLICACIÓN DE CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS

EN LA ELABORACIÓN DE ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

9.1

CARACTERIZACIÓN DE LOS RECINTOSLA PALMA - LA

PROSPERINA – SAN CRISTÓBAL Y LA PROSPERINA – SAN PASCUAL

Los sectores involucrados pertenecen al cantón Jipijapa provincia de Manabí, existe una

vía principal de acceso a esta localidad; desde la vía Jipijapa – Noboa, comprendida

hasta el sitio La Palma con una longitud de:

Jipijapa – La Palma: 11.500 km

Jipijapa – San Cristóbal: 14.800 km

Jipijapa – La Prosperina: 12.610 Km

Jipijapa – San Pascual: 14.225 Km

12

LA PALMA

Ubicación Geográfica:

Norte: 9851183.0000

Este:55490.0000

Altitud: 312.0000 msnm.

Población:

180 habitantes.

Hombres: 102

Mujeres: 78

Vivienda: 45

SAN CRISTÓBAL

Ubicación Geográfica:

Norte: 9854028.7927

Este:56513.5215

Altitud: 203.0078 msnm.

Población:

13

SAN PASCUAL

Ubicación Geográfica:

Norte:9852316.2954

Este:556467.0335

Altitud: 252.9239 msnm.

Población:

168 habitantes.

Hombres: 78

Mujeres: 90

Vivienda: 45

Estos Recintos están conformados por casas de caña, madera, hormigón y mixtas, las

que disponen de energía eléctrica y su dotación de agua es por medio de reservorio ya

que no cuentan con una red de agua potable, tampoco tienen un sistema de

alcantarillado, por esta razón, la población utiliza los conocidos pozos sépticos; tampoco

cuentan con servicio de recolección de basura, debido a esto los desperdicios son

arrojados en quebradas produciendo contaminación, alteraciones ambientales y por ende

un desequilibrio ecológico.

Recursos Naturales:

14

Recursos Culturales:

Sus tradiciones son las Fiestas típicas de cada uno de estos sectores; aniversario del

sector, divirtiéndose en algunos aspectos como: jugos deportivos, ensacados, caña

encebadas, la olla encantada, misas, bautizos, proclamación de reinas, entre otros.

Aspectos Económicos:

La economía de estos sectores se basa principalmente de los cultivos: café, tagua,

banano, naranjas, limón, aguacate, gramíneas, también desarrollan sus actividades

agrícolas y ganaderas sin mayores dificultades. Además de valor comercial como

alimento de ganado, como el pasto.

Aspectos Socioeconómicos:

Salud: Estas comunidades no cuentan con un centro de salud.

15

Datos climáticos

:

Para las variables meteorológicos de este sector, no tienen datos específicos, sin

embargo para realizar este trabajo de titulación, se tomaros los valores reportados en la

estación agrometeorología de la Granja Temática de la Universidad Estatal del Sur de

Manabí ubicada en el sitio Andíl, la cual tiene un radio de cobertura de alrededor de 20

km; los valores son:

16

9.2

DISEÑO GEOMÉTRICO, MEDIANTE EL SOFTWARE

DE CIVILCAD 2010.

Para el posterior trabajo de procesamiento de datos y diseño de la vía escogimos el

programa CivilCAD ya que contiene extensa ayuda y rutinas útiles para anotación

automática de datos en líneas y arcos, generación de cuadros de construcción de

polígonos y de curvas, reportes de puntos geométricos, memorias descriptivas y

técnicas, resumen de áreas, generación automática de perfiles, secciones, curvas de

nivel, cálculo de volúmenes en vialidades y plataformas, dibujo de polígonos, curvas y

muchas utilerías más. El programa CivilCAD utilizado para el presente proyecto es de

versión 2010 e instalado para funcionar como una opción más en la barra de

herramientas de AutoCAD 2010. Para importar los puntos se debe seguir el

procedimiento:

17

Ventana de CivilCAD para importar puntos.

2.- Al activar esta rutina, aparece una caja de diálogo

18

Se deberá escoger la opción nXYZ, esto de acuerdo al archivo y su forma en Excel, es

decir que dentro de Excel constará el orden como: numero de punto, datos en X, datos

en “Y” y elevación Z Para importar un archivo de puntos debe conocerse el orden en que

aparecen los datos por línea. En caso de tener duda, se puede examinar el archivo con la

opción "Editor de texto". También se puede generar un archivo en el editor con los datos

de libreta de campo. Una vez bajados los datos y grabados como archivo de Excel se

procede a guardar dicho archivo dentro de la carpeta de CivilCAD con el propósito de

leer archivos para extraer la información necesaria y dibujarlos automáticamente en

AutoCAD. Con la obtención de la nube de puntos procedemos a formar la polilínea para

la correcta visualización de la vía existente con sus accesos, así como la delimitación de

las construcciones y otras características importantes del terreno. Una vez editado y

finalizado el gráfico de la nube de puntos, CivilCAD los triangula y posteriormente

dibuja las curvas de nivel.

•

NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO.

Al aplicar las normas, se trata de lograr un equilibrio entre el costo de la vía y elvolumen

del tráfico. La utilización de un radio de curvatura menor o una pendientelongitudinal

mayor, puede abaratar significativamente el costo de construcción delmismo,

proporcionando un adecuado nivel de servicio.

19

máximo el alineamiento horizontal y vertical existente, para posibilitar un diseño y

construcción rápida y económica.

Las normas de diseño geométricoabarcan los siguientes elementos:



Valores básicos de diseño (velocidad, radios mínimos, pendientes

longitudinalesy transversales, entre otros).



Alineamiento horizontal.



Alineamiento vertical.



_{Combinación del alineamiento horizontal y el vertical.}



Intersecciones.



Secciones transversales.



Movimiento de tierras.

21

9.2.1 VELOCIDAD DE DISEÑO

Velocidad de Diseño, es la velocidad máxima a la cual los vehículos pueden circular

sobre un camino cuando la condiciones atmosféricas y de tránsito son las favorables.

Esta velocidad se elige en función de las condiciones físicas y topográficas del terreno,

de la importancia del camino, los volúmenes del tránsito y uso de la tierra, tratando de

que su valor sea el máximo compatible con la seguridad, eficiencia, desplazamiento y

movilidad de los vehículos. Con esta velocidad se calculan los elementos geométricos de

la vía para su alineamiento horizontal y vertical.

Seleccionar convenientemente la velocidad de diseño es lo fundamental. Teniendo

presente que es deseable mantener una velocidad constante para el diseño de cada tramo

de carretera.

Los cambios en la topografía pueden obligar hacer cambios en la velocidad de diseño en

determinados tramos. Cuando esto sucede, la introducción de una velocidad de diseño

mayor o menor no se debe efectuar repentinamente, sino sobre una distancia suficiente

para permitir al conductor cambiar su velocidad gradualmente, antes de llegar al tramo

del camino con distinta velocidad de proyecto.

22

La velocidad de diseño debe seleccionarse para el tramo de carreteras más desfavorables

y debe mantenerse en una longitud mínima entre 5 y 10 kilómetros.

Una vez seleccionada la velocidad, todas las características propias del camino se deben

condicionar a ella, para obtener un proyecto equilibrado.

Siempre que sea posible se aconseja usar valores de diseños mayores a los mínimos

establecidos.

Un camino en terreno plano u ondulado justifica una velocidad de diseño mayor que la

correspondiente a la de un camino en terreno montañoso.

Un camino que cruza una región poco habitada justifica una velocidad de proyecto

mayor que otro situado en una región poblada.

Un camino que va a tener un gran volumen de tránsito justifica una velocidad de diseño

mayor que otra de menos volumen, en una zona de topografía semejante, principalmente

cuando la economía en la operación de los vehículos es grande, comparada con el

aumento de costo.

23

pueden alterarse en el futuro sin mucha dificultad, mientras que los cambios en los

alineamientos horizontal y vertical incluyen gastos y consideraciones de gran

envergadura.

En conclusión se puede señalar tres aspectos básicos y decisivos en la elección de la

velocidad de diseño, que son los siguientes:

Naturaleza del terreno: Es comprensible que un camino ubicado en una zona llana o

poco ondulada ha de tener una velocidad mayor que un similar de una zona muy

ondulada o montañosa, o que uno que atraviesa una zona rural respecto del que pasa por

una zona urbana.

La modalidad de los Conductores: Un conductor no ajusta la velocidad de su vehículo a

la importancia que reviste un camino en el proyecto, sino a las limitaciones que le

imponen las características del lugar o del tránsito y a sus propias necesidades o

urgencias. Circula a una velocidad baja cuando existen motivos evidentes de tal

necesidad. Como consecuencia de lo anterior existe una tendencia a viajar a una

velocidad elegida instintivamente, la que puede ser alta para el camino. Este punto debe

de estudiarse en detalle, dado que al proyectar ha de preferirse un valor que corresponda

al deseo de la mayoría de los usuarios.

24

9.2.2 VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

La velocidad de circulación es la velocidad real de un vehículo a lo largo de una sección

específica de carretera y es igual a la distancia recorrida dividida para el tiempo de

circulación del vehículo, o a la suma de las distancias recorridas por todos los vehículos

o por un grupo determinado de ellos, dividida para la suma de los tiempos de recorrido

correspondientes.

Esta velocidad es una medida de la calidad del servicio que el camino proporciona a los

usuarios, por lo tanto, para fines de diseño, es necesario conocer las velocidades de los

vehículos que se espera circulen por el camino para diferentes volúmenes de tránsito.

A medida que aumenta el volumen del tráfico la velocidad de circulación disminuye esto

se debe a la interferencia creada entre los vehículos. Es por este motivo que se determina

la velocidad promedio. Es necesario recalcar que la velocidad promedio es muy

diferente a la velocidad promedio diaria.

25

Tabla de: Relación entre la Velocidad de Circulación y Velocidad de Diseño según el

MOP.

Velocidad de

diseño en

Km/h

Velocidad de Circulación en Km/h

Volumen de

tránsito bajo

Volumen de

tránsito

intermedio

Volumen de

tránsito alto

25

24

23

22

30

28

27

26

40

37

35

34

50

46

44

42

60

55

51

48

70

63

59

53

80

71

66

57

90

79

73

59

100

86

79

60

110

92

85

61

26

9.2.2.1

DISTANCIAS DE VISIBILIDAD

Para el diseño del alineamiento horizontal, es la distancia de visibilidad a travésdel eje

de la curva. El diseño debe asegurar una línea de visibilidad mínima y unadistancia

mínima desde el eje hasta el obstáculo.

9.2.2.2

DISTANCIAS DE VISIBILIDAD DE

REBASAMIENTO Y DE PARADA O FRENADO

Distancia de visibilidad:

La capacidad de visibilidad es de importancia en la seguridad y eficiencia de la

operación de vehículos en una carretera, de ahí que a la longitud de la vía que un

conductor ve continuamente delante de él se le llama distancia de visibilidad. La

distancia de visibilidad se discute en dos aspectos,la distancia que se requiere para la

parada de un vehículo, sea por restricciones en la línea horizontal de visibilidad o en la

línea vertical y la distancia necesaria para el rebasamiento.

Distancia de Visibilidad de parada:

27

trayectoria y pueda parar su vehículo antes de llegar a él y producir un colapso. Por lo

tanto es la mínima distancia de visibilidad que debe proporcionarse en cualquier punto

de la carretera.

Distancia de visibilidad de rebasamiento:

La distancia de visibilidad para el rebasamiento se determina en base a la longitud de

carretera necesaria para efectuar la maniobra de rebasamiento en condiciones de

seguridad. Aunque puede darse el caso de múltiples rebasamientos simultáneos, no

resulta práctico asumir esta condición; por lo general, se considera el caso de un

vehículo que rebasa a otro únicamente. Usualmente, los valores de diseño para el

rebasamiento son suficientes para facilitar ocasionalmente rebasamientos múltiples.

28

Elementos de la distancia de visibilidad para rebasamiento en condiciones de

seguridad para carreteras de dos carriles

29

Tabla de Distancia mínima de visibilidad para el rebasamiento de un vehículo

Velocidad de

diseño (Km/h)

Velocidad de

Circulación

asumida

(Km/h)

Velocidad del

Vehículo

Rebasante

(Km/h)

Mínima Distancia de

Visibilidad para el

Rebasamiento (m)

Calculada

Redondeada

40

35

51

268

270

50

43

59

345

345

60

50

66

412

415

70

58

74

488

490

80

66

82

563

565

90

73

89

631

640

100

79

95

688

690

110

87

103

764

830*

Fuente:

Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes, MOP, 2002

Tabla de Valores de diseño de las distancias de visibilidad para el rebasamiento

(metros)

Clase de

carretera

Tráfico vehicular

Valor recomendable

L

O

M

L

Valor absoluto

O

M

RI o RII

> 8000 TPDA 830

830

640 830 640 565

I

3000

a 8000

TPDA

830

690

565 690 565 415

II

1000

a 3000

TPDA

690

640

490 640 565 345

III

300

a 1000

TPDA

640

565

415 565 415 270

IV

100

a 300

TPDA

480

290

210 290 150 110

V

menos de 100

TPDA

290

210

150 250 150 110

L= Terreno llano

O= Terreno ondulado

M= Terreno montañoso

30

Distancia de visibilidad de frenado y rebasamiento:

Es la distancia mínima de diseño que posibilitará un frenado seguro. Se ladetermina por

medio de: velocidad de diseño, tiempo de reacción del conductor (2.5seg.) y la distancia

de frenado. Los parámetros geométricos necesarios paradeterminar la distancia de

visibilidad de frenado es: altura del ojo 1.15m y altura delobjeto 0.15m.

La distancia de visibilidad mínima, necesaria en posibilitar un rebasamientoseguro para

una velocidad de diseño dada. Los parámetros geométricos necesariospara determinar la

distancia de visibilidad de rebasamiento son: altura del ojo 1.15my altura del vehículo

1.37m.

En el cuadro se detallan cantidades de la distancia de visibilidad de frenadoy

rebasamiento, en función de la velocidad de diseño.

31

9.2.3 ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal es una representación en planta del eje de la vía materializada

por rectas que se conectan entre si por enlaces, estos pueden ser curvas circulares o

espirales. Existen ciertas normas generales que están reconocidas por la práctica y que

son importantes para lograr una circulación cómoda y segura y las que hemos tomado en

cuenta para los diseños del presente proyecto; entre dichas normas se puede enumerar

las siguientes:

•

La seguridad al tránsito que debe ofrecer el proyecto es la condición que debe

tener preferencia.

•

Para facilitar la operación suave y segura de los vehículos, además de la

provisión de un alineamiento estéticamente agradable y que esté de acuerdo con

la configuración del terreno, es fundamental proyectar un alineamiento

horizontal coordinado con el perfil vertical.

•

La distancia de visibilidad de parada debe ser tomada en cuenta en todos los

casos.

32

•

Para una velocidad de diseño dada, debe evitarse dentro de lo razonable, el uso

del radio mínimo permisible. El proyectista debe tender en general, a usar curvas

suaves dejando el radio mínimo para las condiciones más críticas.

•

Debe procurarse un alineamiento uniforme sin quiebres bruscos en su desarrollo,

por lo que deben evitarse curvas forzadas después de tangentes largas o el paso

repentino de tramos de curvas suaves a otros de curvas forzadas.

•

En terraplenes altos y largos solo son aceptables alineamientos rectos o de muy

suave curvatura.

•

En terreno abierto debe evitarse el uso de curvas compuestas; en terreno difícil

puede ser necesario usarlas pero siempre y cuando la relación entre el radio

mayor y el menor sea igual o menor a 1.5.

•

Debe evitarse el uso de curvas inversas que presenten cambios de dirección

rápidos, aunque en terreno difícil es preferible proyectar curvas inversas seguidas

de radios suficientemente amplios para permitir una transición adecuada en vez

de introducir una tangente intermedia entre curvas cerradas.

33

9.2.3.1

CRITERIOS GENERALES

De acuerdo a las normas de diseño geométrico de carreteras editado por el Ministerio de

Obras Públicas del Ecuador se deben considerar los siguientes criterios:

En general el proyectista debe combinar curvas amplias con tangentes largas en la

medida que permite el terreno. Debe evitarse un alineamiento horizontal zigzagueante

con curvas cortas, aunque será necesario proyectar un alineamiento curvilineal

balanceado para caminos de baja categoría en terreno muy accidentado. Siempre debe

tomarse en cuenta en el trazado los aspectos de seguridad y estética de la carretera.

El diseñador debe trazar generalmente curvas de grandes radios, evitando los mínimos

especificados para las velocidades de diseño y reservándolos para los casos de

condiciones críticas. El alineamiento debe ser direccional en lo posible, de acuerdo con

la topografía existente.

34

Para pequeños ángulos de deflexión, las curvas deben ser suficientemente largas para no

dar la apariencia de un cargo de dirección forzado.

Deben evitarse curvas de radios pequeños sobre rellenos de altura y longitud grandes.

Hay que tener precaución en el empleo de curvas circulares compuestas para que la

medida del radio mayor no exceda de una y media del radio menor.

9.2.3.2

TANGENTES

Son las proyecciones sobre un plano horizontal de las rectas que unen lascurvas. Al

punto de intersección de la prolongación de dos tangentes consecutivas selo llama PI y

al ángulo de deflexión, formado por la prolongación de una tangente yla siguiente se lo

denomina α (alfa).

Las tangentes van unidas entre sí por curvas y la distancia que existe entre elfinal de la

curva anterior y el inicio de la siguiente se la denomina tangenteintermedia. Su máxima

longitud está condicionada por la seguridad.

35

tal razón, conviene limitar la longitud de las tangentes intermedias, diseñando en su

lugar alineaciones onduladas con curvas de mayor radio.

9.2.3.3

CURVAS CIRCULARES.- GRADO Y RADIO DE

CURVATURA

Son los arcos de círculo que forman la proyección horizontal de las curvas empleadas

para unir dos tangentes consecutivas y pueden sersimples o compuestas. Los elementos

de la curva horizontal simple se muestran en elgráfico. Entre sus elementos

característicos principales se tienen los siguientes:

36

Donde:

R = Radio mínimo de una curva horizontal, m.

V = Velocidad de diseño, Km/h.

f = Coeficiente de fricción lateral.

PI = Punto de intersección de la prolongación de las tangentes.

PC = Punto en donde empieza la curva simple.

PT = Punto en donde termina la curva simple.

α = Angulo de deflexión de las tangentes.

Δc = Angulo central de la curva circular.

θ = Angulo de deflexión a un punto sobre la curva circular.

Gc = Grado de curvatura de la curva circular.

Rc = Radio de la curva circular.

T = Tangente de la curva circular o sub - tangente.

E = External.

M = Ordenada media

C = Cuerda

CL = Cuerda larga

l = Longitud de un arco

le = Longitud de la curva circular.

GRADO DE CURVATURA.-

Es el ángulo formado por un arco de 20 metros. Su

37

la velocidad de diseño. El grado de curvatura, constituye un valor significante en

eldiseño del alineamiento.

RADIO DE CURVATURA.-

Es el radio de la curva circular y se identifica como R.

RADIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTAL.-

Es el valor más bajo que

posibilitala seguridad en el tránsito a una velocidad de diseño dada, en función del

máximoperalte (e) adoptado y el coeficiente (f) de fricción lateral correspondiente.

ÁNGULO CENTRAL.-

Es el ángulo formado por la curva circular y se simbolizacomo

α (alfa). En curvas circulares simples es igual a la deflexión de las tangentes.

LONGITUD DE LA CURVA.-

Es la longitud del arco entre el PC y el PT. Se lo

representa como lc y su fórmula para el cálculo es la siguiente:

Independientemente de que a cada velocidad corresponde un radio mínimo,cuando el

ángulo de deflexión es muy pequeño habrá que asumir valores de radiomayores tanto

para satisfacer la longitud requerida para la transición del peralte,como para mejorar las

condiciones estéticas del trazado.

TANGENTE DE CURVA O SUB - TANGENTE.-

Es la distancia entre el PI y el PC ó

38

EXTERNAL.-

Es la distancia mínima entre el PI y la curva. Se representa con la letra E.

9.2.3.4 RADIO MÍNIMO

El radio mínimo de las curvas horizontales es el valor límite para una velocidad de

diseño dada y se lo determina en base al máximo peralte admisible y al coeficiente de

fricción lateral, lo cual posibilita seguridad en el tránsito. El empleo de radios menores

al mínimo establecido exigirá peraltes que sobrepasen los límites prácticos de operación

de vehículos. Para carretera clase II absoluta el radio mínimo para curvas horizontales es

de 75 m y para carreteras clase III absoluta el radio mínimo es 42 m, éstas en terreno

montañoso.

39

9.2.3.5

CURVAS DE TRANSICIÓN

Al pasar de una lineamiento recto a una curva circular aparece la fuerza centrífuga que

tiende a desviar el vehículo de la trayectoria que debe recorrer, esto representa una

incomodidad y peligro. En realidad lo que ocurre es que para evitar, el conductor

instintivamente, no sigue la traza correspondiente a su línea de circulación, sino otra

distinta, la cual pasa paulatinamente del radio infinito a la alineación recta al finito de la

curva circular.

El conductor se aparta de la línea circular y evita la incomodidad que le produce el

cambio brusco de condiciones de equilibrio del vehículo, pero al salir de su línea de

circulación aparece el peligro de choque con un vehículo que pueda venir en dirección

contraria.

Con las curvas de transición se puede resolver el problema, ya que estas son curvas que

unen al tramo de tangente con la curva circular en forma gradual, tanto para el desarrollo

del peralte como para el del sobreancho.

40

Tanto la variación de la curvatura como la variación de la aceleración centrífuga son

constantes a lo largo de la misma. Este cambio será función de la longitud de la espiral,

siendo más repentino cuando su longitud sea más corta.

Las curvas de transición empalman la alineación recta con la parte circular, aumentando

la seguridad, al favorecer la maniobra de entrada en la curva y la permanencia de los

vehículos en su propio carril. La clotoide o espiral de Euler es la curva más apropiada

para efectuar transiciones. Todas las clotóides tienen la misma forma, pero difieren en sí

por su longitud.

Principales Ventajas Que Ofrecen las Curvas de Transición.

•

Las curvas de transición diseñadas adecuadamente ofrecen al conductor una

trayectoria fácil de seguir, de manera que la fuerza centrífuga se incremente y

decrezca gradualmente conforme el vehículo entra en la curva circular y sale de

ella. La fuerza centrífuga pasa de un valor cero, en el comienzo de la curva

espiral, al valor máximo al final de la misma en una forma gradual.

•

Resulta fácil para un conductor mantenerse en su carril sin disminuir la

velocidad.

41

circulante. Si no se intercala una curva de transición, el peralte debe iniciarse en

la parte recta y en consecuencia el vehículo tiende a deslizarse hacia la parte

interior de la curva, siendo necesaria una maniobra forzada para mantenerlo en

su carril cuando el vehículo aún va en la parte recta.

•

Cuando la sección transversal necesita ser ensanchada a lo largo de una curva

circular, la curva de transición también facilita la transición del ancho.

•

El aspecto de la curva resulta agradable.

Existen tres formas principales de curvas de transición, que son:

o

La clotoide, radioide a los arcos o espiral de Euler o simplemente espiral,

esta curva es la de uso más generalizado en carreteras debido a que su

aplicación es relativamente más sencilla.

o

La Lemniscata de Bernoulli o radioide a las cuerdas.

42

9.2.3.6 PERALTE: MAGNITUD, DESARROLLO, LONGITUD DE

TRANSICIÓN

El uso provee comodidad y seguridad al vehículo que transita sobre el camino en curvas

horizontales. Para utilizar los valores máximos del peralte deben tenersepresente los

siguientes criterios, a fin de evitar:

-

Un rápido deterioro de la superficie de la calzada en caminos de tierras,subbase y

base, como consecuencia del flujo de agua de lluvias.

-

Una distribución no simétrica del peso sobre las ruedas del vehículo,

especialmente de camiones cargados.

El resbalamiento dentro de la curva de vehículo pesado que transita a una velocidad

menor que la de diseño.

El peralte máximo para camino vecinal tipo 7 es 10%. Cuando el radio de la curva

horizontal es mayor que el mínimo, es necesario disminuir el porcentaje del peralte en

relación al máximo. Los cuales se los encuentran con diagramas descritos en el manual

de diseño de caminos vecinales.

43

MAGNITUD DEL PERALTE:

El uso del peralte provee comodidad y seguridad al

vehículo que transita sobre el camino en curvas horizontales, sin embargo el valor del

peralte no debe sobrepasar ciertos valores máximos ya que un peralte exagerado puede

provocar el deslizamiento del vehículo hacia el interior de la curva cuando el mismo

circula a baja velocidad.

44

En base a investigaciones realizadas, se ha adoptado el criterio de contrarrestar con el

peralte aproximadamente el 55% de la fuerza centrífuga; el restante 45% lo absorbe la

fricción lateral.

Se recomienda para vías de dos carriles un peralte máximo del 10% para carreteras y

caminos con capas de rodadura asfáltica, de concreto o empedrada para velocidades de

diseño mayores a 50 Km/h; y del 8% para caminos con capa granular de rodadura

(caminos vecinales tipo 4, 5 y 6) y velocidades hasta 50 Km/h. Para utilizar los valores

máximos del peralte deben tenerse en cuenta los siguientes criterios para evitar:

-

Un rápido deterioro de la superficie de la calzada en caminos de tierra, sub.-base,

por consecuencia del flujo de aguas de lluvia sobre ellas.

-

Una distribución no simétrica del peso sobre las ruedas del vehículo,

especialmente los pesados.

-

El resbalamiento dentro de la curva del vehículo pesado que transita a una

velocidad baja.

DESARROLLO DEL PERALTE:

Cada vez que se pasa de una alineación recta a una

45

En Curvas circulares, la longitud de transición del peralte se distribuye 1/3 en la curva y

2/3 en la tangente. En curvas con espirales el peralte se lo desarrolla a todo lo largo de la

longitud de la espiral.

Tabla de Elementos de diseño para la transición del peralte

Fuente:

Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes, MOP, 2002

LONGITUD DE TRANSICIÓN:

Sirve para efectuar la transición de pendientes entre

una sección normal y una peraltada. La transición puede ejecutarse alrededor del eje del

camino o de uno de los bordes. La longitud mínima se determina de acuerdo a los

siguientes criterios:

La diferencia entre la pendiente longitudinal de los bordes y el eje de la calzada, no

superen los valores máximos señalados en las normas.

Normas del M.O.P

Valor

e (peralte máximo)

10 %

a (ancho de la calzada)

7.20 m

B (bombeo de la calzada)

3%

i (gradiente longitudinal)

0.05%

Lt ( longitud de transición)

50.0 m

46

La longitud en metros de transición mínima será mayor de 2 V (V en m/seg.), esto

significa, que es necesario cuidar que la longitud de transición establecida de acuerdo al

primer criterio, sea mayor, que la distancia necesaria a un vehículo que transita a una

velocidad de diseño determinada durante 2 segundos.

La localización de la longitud de transición es descrita en los gráficos 6 y 7, en los que

se detalla que se llevará a cabo a 2/3 fuera y 1/3 dentro de la curva circular.

8.2.3.7 SOBREANCHO

Los sobreanchos se diseñan siempre en las curvas horizontales de radios pequeños,

combinados con carriles angostos, para facilitar las maniobras de los vehículos en forma

eficiente, segura, cómoda y económica. Los sobreanchos son necesarios para acomodar

la mayor curva que describe el eje trasero de un vehículo pesado y para compensar la

dificultad que enfrenta el conductor al tratar de ubicarse en el centro del carril de

circulación. En las carreteras modernas que posen carriles de 3.65 metros de ancho como

es en nuestro caso, la necesidad de sobreanchos en curvas ha disminuido a pesar de las

velocidades, aunque tal necesidad se mantiene para otrascondiciones de la vía.

47

a) En curvas circulares sin transición, el sobreancho total debe aplicarse en la parte

interior de la calzada.

b) Cuando existen curvas de transición, el sobreancho se divide igualmente entre el

borde interno y externo de la curva, aunque también se puede aplicar totalmente en la

parte interior de la calzada.

c) El ancho extra debe efectuarse sobre la longitud total de transición y siempre debe

desarrollarse en proporción uniforme. Los cambios en el ancho normalmente pueden

efectuarse en longitudes comprendidas entre 30 y 60mt.

Los sobreanchos del siguiente cuadro, son los utilizados en el diseño geométrico de

carreteras.

El objetivo del sobreancho en la curva horizontal, en caminos de una vía (un carril o

dos), es posibilitar el tránsito de vehículos con seguridad y comodidad.

48

9.2.4 ALINEAMIENTO VERTICAL

La sección longitudinal del camino se compone de tramos rectos con pendientes, unidos

por medio de curvas verticales. Para el diseño, debe ser hecho de tal forma que se

asegure una distancia de visibilidad que posibilite un tránsito motorizado, seguro y

uniforme. También se basa en la velocidad de diseño y es destinada a facilitar una

adecuada distancia de visibilidad de frenado o de rebasamiento. Existen dos tipos de

curvas verticales: convexas y cóncavas.

Es importante señalar, que el diseño de curvas verticales debe incluir los siguientes

elementos:

49



Existencia de una distancia de visibilidad adecuada, la cual responda a los datos

de velocidad de diseño.



Evitar curvas verticales cóncavas cortas (por razones de comodidad en el viaje).



Además, el alineamiento vertical trata los siguientes elementos:



Pendiente longitudinal máxima y mínima.



_{Longitud crítica de la pendiente.}



Distancia de visibilidad de frenado o de rebasamiento.

50

8.2.4.1

CRITERIOS GENERALES

Se deben evitar los perfiles con gradientes reversas agudas y continuadas, en

combinación con un alineamiento horizontal en su mayor parte en línea recta, por

constituir un serio peligro; esto se puede evitar introduciendo una curva horizontal o por

medio de pendientes suaves, las mismas que vienen a constituir mayores cortes y

rellenos.

51

En la selección de la curva vertical a emplearse en un enlace determinado se debe tener

en cuenta la apariencia estética de la curva y los requisitos para drenar la calzada en

forma adecuada.

9.2.4.2

GRADIENTES MÁXIMAS Y MÍNIMAS

Dependen directamente de la topografía del terreno y deben tener en lo posible valores

bajos, a fin de obtener valores razonables de velocidades de circulación. Para nuestro

proyecto se tomara una pendiente máxima del 10%; la longitud critica de pendiente será

de 11% para una distancia máxima de 500 metros. Tomada del cuadro II-2 del Manual

de Diseño del MOP; de las pendientes longitudinales máximas en función del nivel del

mar:

- En la aplicación de valores presentados en el cuadro anterior deberá prestarse a dos

limitaciones:

- Para toda clase de camino, la longitud de tramo no será mayor de 500 mts. para

pendientes desde el 10% en adelante.

52

Valores de Diseño de las gradientes Longitudinales.

La Gradiente y Longitud máximas,

pueden adaptarse a los siguientes valores: Para

gradientes del:

8—10%, La longitud máxima será de: 1.000 m.

10—12%, 500 m. 1

2—14%, 250 m.

En longitudes cortas se puede aumentar la gradiente en 1 por ciento, en terrenos

ondulados y montañosos, a fin de reducir los costos de construcción (Para las vías de 1º,

2º y 3º clase).

Gradientes Mínimas:

usual es de 0,5 por ciento. Se puede adoptar una gradiente de

53

pavimento tiene una gradiente transversal adecuada para drenar lateralmente las aguas

de lluvia.

9.2.4.3

LONGITUDES CRÍTICAS DE GRADIENTES

PARA EL DISEÑO

El término “longitud crítica de gradiente” se usa para indicar la longitud máxima de

gradiente cuesta arriba, sobre la cual puede operar un camión representativo cargado, sin

mayor reducción de su velocidad y, consecuentemente, sin producir interferencias

mayores en el flujo de tráfico.

Para una gradiente dada, y con volúmenes de tráfico considerables, longitudes menores

que la crítica favorecen una operación aceptable, y viceversa. A fin de poder mantener

una operación satisfactoria en carreteras con gradientes que tienen longitudes mayores

que la crítica, y con bastante tráfico, es necesario hacer correcciones en el diseño, tales

como el cambio de localización para reducir las gradientes o añadir un carril de ascenso

adicional para los camiones y vehículos pesados.

54

9.2.4.4

CURVAS VERTICALES - CÓNCAVAS Y CONVEXAS -

REPLANTEO

Las curvas verticales se utilizan para empalmar dos tramos de pendientes constantes

determinadas, con el fin de suavizar la transición de una pendiente a otra en el

movimiento vertical de los vehículos.

La curva vertical preferida en el diseño del perfil de una carretera es la parábola simple

que se aproxima a una curva circular. Por otro lado, debido a que la medida de las

longitudes en una carretera se hace sobre un plano horizontal y las gradientes son

relativamente planas, prácticamente no hay error alguno al adoptar la parábola simple.

Curvas Verticales Convexas:

55

Curvas Verticales Cóncavas:

Por motivos de seguridad, es necesario que las curvas verticales cóncavas sean lo

suficientemente largas, de modo que la longitud de los rayos de luz de los faros de un

vehículo sea aproximadamente igual a la distancia de visibilidad necesaria para la parada

de un vehículo.

Existen cuatro criterios diferentes con el fin de establecerla, que son:

•

Distancia de visibilidad nocturna, que es el que más se tiene en cuenta

•

Comodidad para conducir y para los usuarios

•

Control de drenaje

•

Apariencia de la vía.

56

9.2.5 SECCIONES TRANSVERSALES

Geométricamente, las secciones transversales de la carretera están compuesta por el

ancho de zona o derecho de vía, el ancho de explanación, el ancho de plataforma, la

corona, la calzada, los carriles, las bermas, las cunetas, los taludes laterales y sus

dimensiones.

Se obtiene seccionando la vía mediante un plano perpendicular a la proyección

horizontal del eje. En él se definen geométricamente los diferentes elementos que

conforman la sección transversal de la vía: taludes de desmonte o corte, terraplén o

relleno, cunetas, aceras, pendientes o peraltes.

57

Las bermas o espaldones, los cuales sirven de confinamiento lateral de la superficie de

rodamiento y eventualmente se pueden utilizar para estacionamiento provisional.

Las cunetas son zanjas, generalmente de forma triangular, construidas para lelamente a

la bermas.

Los taludes son las superficies laterales inclinada, comprendidos entre las cunetas y el

terreno natural.

Las secciones transversales son importantes para la alineación para la construcción de la

carretera también para obtener volúmenes de corte- excavación y relleno-terraplén. En

58

9.2.5.1 SECCIÓN DE LA VÍA

En el diseño de la sección transversal típica de una vía depende casi exclusivamente del

volumen de tráfico y del terreno y por consiguiente de la velocidad de diseño más

apropiada para dicha carretera.

El ancho de la sección transversal típica está constituido por el ancho de: pavimento,

espaldones, taludes interiores y cunetas.

Ancho de la Calzada en función de los volúmenes de tráfico

ANCHO DE LA CALZADA

Clase de Carretera

Ancho de la Calzada (m)

Recomendable

Absoluto

R-I o R-II > 8000 TPDA

7,30

7,30

I 3000 a 8000 TPDA

7,30

7,30

II 1000 a 3000 TPDA

7,30

6,50

III 300 a 1000 TPDA

6,70

6,00

IV 100 a 300 TPDA

6,00

6,00

V Menos de 100 TPDA

4,00

4,00

59

9.2.5.1.1

ESPALDONES

Hemos considerado las principales funciones de los espaldones como las siguientes:

1. Provisión de espacio para el estacionamiento temporal de vehículos.

2. Dar una sensación de amplitud para el conductor.

3. Mejoramiento de la distancia de visibilidad en curvas horizontales

4. Mejoramiento de la capacidad de la carretera, facilitando una velocidad uniforme.

5. Proporciona un soporte lateral del pavimento.

6. Provee espacio para señalización horizontal y vertical.

Otras funciones:

•

La descarga del agua se escurre por la superficie de rodadura reduciendo al

mínimo la infiltración y evitando así el deterioro y la rotura del mismo.

•

Mejoramiento de la apariencia estética de la carretera.

60

Para el diseño de los anchos de los Espaldones el Ministerio de Obras Públicas establece

el siguiente:

La cifra en paréntesis es la medida del espaldón interior de cada calzada y la otra es para

el espaldón exterior. Los dos espaldones deben pavimentarse con concreto asfáltico.

Se recomienda que el espaldón deba pavimentarse con el mismo material de la capa de

rodadura del camino correspondiente.

61

9.2.5.1.2 TALUDES

Se denomina talud a toda superficie inclinada con respecto a la horizontal, que hay que

adoptar permanentemente en las masas de tierra; cuando, el talud que se presenta de

forma natural se conoce con el nombre de ladera natural.

Las fallas más frecuentes que se producen en los taludes, son debido a los

deslizamientos, tantos en cortes como en relleno, por asentamiento de los terraplenes o

por la capacidad insuficiente de soporte del suelo.

Los factores de los cuales depende la estabilidad del suelo son los siguientes:

•

Topografía de los alrededores y geometría del talud.

•

Distribución de las discontinuidades y estratificaciones.

•

Propiedad mecánica de los suelos constituyentes.

•

Esfuerzo actuante de los estratos.

62

9.2.5.1.3 CUNETAS

Son zanjas que se hacen a ambos lados del camino, con el fin deconducir el agua que

escurre de la mitad del camino o en todo, en el caso delas curvas. Cuando las cunetas

pasan de corte a relleno se prolongan a lolargo del pie del relleno, dejando una berma

entre dicho pie y el borde de lacuneta, evitando de esta forma que se moje el relleno, lo

que originaasentamientos.

El diseño de cunetas se basa en los principios del flujo de canalesabiertos, estas se

pueden construir de forma trapezoidal o triangular,quedando a criterio del constructor

del proyecto cuál debe usar.Las cunetas deben protegerse en pendientes fuertes, cuando

sulongitud sea mayor de 50 metros por medio de una fosa de laminación o

unaalcantarilla de alivio, debido a que mientras más larga sea la cuneta, másagua llevará,

erosionará más, resultando anti-económica la conservación.

Las cunetas serán de forma triangular y están definidas por suancho y sus taludes.

63

b) Taludes. El talud interno de la cuneta deberá ser de dos a uno, eltalud externo de

cuneta será el correspondiente al corte.

9.2.5.2

GRADIENTES

Las gradientes a adoptarse dependen directamente de la topografía del terreno y deben

tener valores bajos, en lo posible, a fin de permitir razonables velocidades de circulación

y facilitar la operación de los vehículos.

8.2.5.2.1

GRADIENTES TRANSVERSALES

Se denomina Gradiente transversal o bombeo a la pendiente transversal que se

proporciona a la corona de la carretera para permitir que el agua que cae directamente,

sobre esta, escurra hacia sus espaldones.

64

4%; en las secciones en curva, el bombeo se superpone con la sobrelevación necesaria,

de manera que la pendiente transversal se desarrollará sin discontinuidades, desde el

espaldón más elevado al más bajo.

Bombeo en sección tangente

Sin embargo dentro de la transición de la sección en tangente a la de la curva, (Figura de

bombeo de sección típica) suele haber un sector donde se complica la conformación de

una pendiente transversal adecuada, siendo éste un problema que deberá resolverse en

cada caso, en el cual será conveniente considerar la existencia de la pendiente

longitudinal.