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7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
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Ministerio de Transportes y Comunicaciones
Direccin General de Caminos y Ferrocarriles
MANUAL DE DISEO
DE CARRETERAS
NO PAVIMENTADASDE BAJO VOLUMEN
DE TRNSITO
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MANUAL PARA EL DISEO DE CARRETERAS NOPAVIMENTADAS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITO
CONTENIDO
Presentacin .............................................................................. 11
Marco del manual
a) Introduccin .............................................................................. 15
b) Objetivos .............................................................................. 15 c) Alcances del manual ........................................................................ 16
CAPTULO 1: FUNDAMENTOS DEL MANUAL
1.1 Clasicacin de carreteras y tipos de obra considerados en el
manual .............................................................................. 21
1.2 Derecho de va o faja de dominio ................................................... 22
CAPTULO 2: PARMETROS Y ELEMENTOS BSICOS DEL DISEO
2.1 Parmetros bsicos para el diseo.................................................. 27
2.1.1 Metodologa para el estudio de la demanda de trnsito...... 27
2.1.1.1 ndice Medio Diario Anual de Trnsito (IMDA) ...... 27
2.1.1.2 Volumen y composicin o clasicacin de los
vehculos ............................................................... 28
2.1.1.3 Variaciones horarias de la demanda ..................... 29
2.1.1.4 Variaciones diarias de la demanda ....................... 29
2.1.1.5 Variaciones estacionales (mensuales) .................. 29
2.1.1.6 Metodologa para establecer el peso de los
vehculos de carga, que es importante para el
diseo de los pavimentos, pontones y puentes.... 29
2.1.1.7 Informacin mnima necesaria .............................. 30
2.1.2 La velocidad de diseo y su relacin con el costo de la
carretera .............................................................................. 30
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El marco del manual
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2.1.3 La seccin transversal de diseo........................................ 31
2.1.4 Tipos de supercie de rodadura ......................................... 32
2.2 Elementos del diseo geomtrico.................................................... 32
CAPTULO 3: DISEO GEOMTRICO
3.1 Distancia de visibilidad ..................................................................... 37
3.1.1 Visibilidad de parada........................................................... 37
3.1.2 Visibilidad de adelantamiento .............................................. 38
3.2 Alineamiento horizontal .................................................................... 39
3.2.1 Consideraciones para el alineamiento horizontal................ 39
3.2.2 Curvas horizontales ............................................................. 41
3.2.3 Curvas de transicin ............................................................ 41
3.2.4 Distancia de visibilidad en curvas horizontales ................... 43
3.2.5 Curvas compuestas............................................................. 43
3.2.4 Peralte de la carretera ........................................................ 44
3.2.5 Sobre ancho de la calzada en curvas horizontales ............. 53
3.3 Alineamiento vertical ........................................................................ 54
3.3.1 Consideraciones para el alineamiento vertical.................... 54
3.3.2 Curvas verticales ................................................................. 55
3.3.3 Pendiente............................................................................. 56
3.4 Coordinacin entre el diseo horizontal y del diseo vertical.......... 57
3.5 Seccin transversal .......................................................................... 60
3.5.1 Calzada .............................................................................. 60
3.5.2 Bermas .............................................................................. 60
3.5.3 Ancho de la plataforma ....................................................... 61
3.5.4 Plazoletas ........................................................................... 61
3.5.5 Dimensiones en los pasos inferiores................................... 61
3.5.6 Taludes .............................................................................. 62
3.5.7 Seccin transversal tpica.................................................... 62
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
CAPTULO 4: HIDROLOGA Y DRENAJE
4.1 Drenaje Supercial........................................................................... 68
4.1.1 Consideraciones generales ................................................. 68
4.1.2 Hidrologa y clculos hidrulicos......................................... 73
4.1.3 Elementos fsicos del drenaje supercial............................. 77
4.2 Drenaje Subterrneo ........................................................................ 93
4.2.1 Condiciones generales ........................................................ 93
4.2.2 Drenes subterrneos ........................................................... 94
4.2.2.1 La tubera .............................................................. 95
4.2.3 Relleno de zanjas ................................................................ 98
4.2.4 Cajas de registro y buzones................................................ 100
4.2.5 Investigacin del agua fretica ............................................ 102
4.2.6 Drenes de intercepcin........................................................ 103
4.2.6.1 Objeto y clasicacin............................................ 103
4.2.6.2 Drenes longitudinales ........................................... 103
4.2.6.3 Drenes transversales ............................................ 104
4.2.7 Drenaje del pavimento......................................................... 108
4.2.8 Casos especiales................................................................. 108
4.2.8.1 Proteccin del suelo de la explanacin
contra el agua libre en terreno de elevado
nivel fretico, llano y sin desage......................... 108
4.2.8.2 Proteccin del suelo de explanacin situado
bajo la calzada contra los movimientos
capilares del agua................................................. 109
4.2.8.3 Capa drenante...................................................... 109
CAPTULO 5: GEOLOGA, SUELOS Y CAPAS DE REVESTIMIENTOGRANULAR
5.1 Geologa........................................................................................... 113
5.2 Estabilidad de taludes ...................................................................... 114
5.3 Suelos y capas de revestimiento granular....................................... 126
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El marco del manual
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5.3.1 Trco .................................................................................... 127
5.3.2 Subrasante ............................................................................. 130
5.4 Catlogo estructural de supercie de rodadura............................... 139
5.5 Materiales y partidas especcas de la capa granular de rodadura. 145
5.5.1 Capa de armado................................................................ 145
5.5.2 Macadam granular ............................................................... 150
5.5.3 Estabilizadores .................................................................... 155
5.5.3.1 Capa supercial del armado................................. 156
5.5.3.2 Estabilizacin granulomtrica................................. 157
5.5.3.3 Estabilizacin con cal ............................................. 158
5.5.3.4 Estabilizacin con cemento .................................... 160
5.5.3.5 Imprimacin reforzada bituminosa.......................... 162
5.5.4 Partidas especcas para la capa de rodadura................... 167
5.6 Fuente de materiales - Canteras...................................................... 168
CAPTULO 6: TOPOGRAFA
6.1 Consideraciones generales del trazo ............................................... 173
6.2 Topografa y trazado........................................................................ 174
6.3 El trazo directo .............................................................................. 175
6.4 El trazado indirecto .......................................................................... 177
6.5 Sistema de unidades........................................................................ 177
6.6 Sistemas de referencia .................................................................... 178
6.7 Tolerancias en la ubicacin de puntos............................................. 179
6.8 Trabajos topogrcos....................................................................... 179 6.9 Geometra de la carretera ................................................................ 182
6.10 Geometra del alineamiento vertical................................................. 187
6.11 Alineamiento vertical ........................................................................ 188
6.12 Diseo y cmputo de curvas verticales............................................ 189
6.13 Coordinacin entre el trazo en planta y el trazo en elevacin ........ 191
6.14 Planos bsicos del proyecto............................................................ 191
6.15 Replanteo de una curva circular con PI accesible ........................... 195
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
CAPTULO 7: IMPACTO AMBIENTAL
7.1 Preservacin del ambiente y mitigacin del impacto causado
por los trabajos de obras viales en carreteras de bajo volumen
de trnsito .............................................................................. 199
7.1.1 Introduccin ......................................................................... 199
7.1.2 Objetivos .............................................................................. 199
7.2 Las siguientes actividades preliminares deben estar consideradas
en el programa del estudio de las obras por ejecutar segn
corresponda al tamao y naturaleza de cada proyecto especco.. 199
7.2.1 Identicacin de las condiciones de base........................... 199
7.2.2 Programacin de obras temporales y de acciones
sociales con la comunidad................................................... 200
7.2.3 Acciones necesarias a considerar segn el tamao y
tipo de proyecto................................................................... 200
7.2.4 Utilizacin de recursos de la zona del proyecto.................. 200
7.2.5 Sealizacin del Derecho de Va......................................... 201
7.2.6 Identicacin de Infraestructura y predios a ser
afectados por el proyecto.................................................... 201
7.3 Actividades del proyecto que deben ser consideradas en el
programa del estudio de las obras por ejecutar, segn
corresponda al tamao y naturaleza de cada proyecto especco.. 201
7.3.1 Canteras de materiales........................................................ 201
7.3.2 Fuentes de agua .................................................................. 202
7.3.3 Estabilizacin y tratamiento de taludes............................... 203
7.3.4 Depsitos para materiales excedentes originados por la obra 203
7.3.5 Tratamiento de residuos lquidos originados por la obra..... 204
7.3.6 Tratamiento de residuos slidos originados por la obra...... 204
7.3.7 Campamentos y patios de maquinarias.............................. 205
7.3.8 Monitoreo ambiental ............................................................ 205
7.3.9 Costos de mitigacin ........................................................... 205
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El marco del manual
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El Plan Binacional de Desarrollo de la
Regin Fronteriza Per-Ecuador fue cons-
tituido por los gobiernos del Per y del
Ecuador, con el propsito de impulsar y
canalizar esfuerzos orientados a promo-ver el desarrollo y elevar el nivel de vida
de sus respectivas poblaciones.
La infraestructura vial es uno de los
principales soportes para el desarrollo
del mbito de la regin fronteriza con
el Ecuador, en especial las carreteras de
bajo volumen de trnsito que interconec-
tan poblaciones rurales, muchas veces lo-
calizadas en zonas lejanas fronterizas.
Por ello, ha sido muy grato para el Captu-lo Per del Plan Binacional de Desarrollo
de la Regin Fronteriza Per Ecuador
colaborar con el Ministerio de Transportes
y Comunicaciones en el objetivo de difun-
dir normas para la conservacin, diseo y
especicaciones tcnicas de carreteras de
bajo volumen de trnsito y, en particular,
apoyar en la publicacin del Manual para
el Diseo de Carreteras No Pavimentadas
de Bajo Bolumen de Trnsito, con un
nanciamiento fruto de una cooperacin
que le fue otorgada por la CorporacinAndina de Fomento CAF.
Consolidando la paz
con desarrollo.
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Presentacin
Existe la necesidad de formular el Manual para el Diseo de Carreteras
No Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito, vas que conforman
el mayor porcentaje del Sistema Nacional de Carreteras (SINAC),
caracterizadas por tener una superfcie de rodadura de material
granular y son recorridas generalmente por un volumen menor de 50
vehculos por da y que muy pocas veces llegan hasta 200 vehculos
por da. Por ello, se requiere proporcionar criterios tcnicos, slidos y
coherentes de gran utilidad para el diseo de este tipo de carreteras.Las entidades de la gestin vial contarn con un documento tcnico
desarrollado para su uso simple y masivo por la comunidad nacional
a travs de los estamentos polticos, sociales y tcnicos, a fn de
optimizar el uso de recursos adecuadamente.
El manual organiza y recopila las tcnicas de diseo vial y pone al
alcance del usuario tecnologas apropiadas que propician el uso
intensivo de mano de obra y de recursos locales.
La normatividad vial es dinmica con los avances de la ingeniera
vial, por lo que el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC)acoger e introducir los reajustes, correcciones y actualizaciones
debidamente justifcadas para la vigencia del presente manual.
En ese sentido, el MTC ha elaborado el Manual para el Diseo de
Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito, cuya
publicacin es muy satisfactorio presentar.
La presente publicacin es el producto de un esfuerzo conjunto del
Ministerio de Transporte y Comunicaciones y el Plan Binacional de
Desarrollo de la Regin Fronteriza Per Ecuador.
Vernica Zavala LombardiMinistra de Transportes y Comunicaciones
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EL MARCO DEL MANUAL
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Fundamentos del manual
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
EL MARCO DEL MANUAL
a) Introduccin
Dentro de su rol normativo y scalizador, el Ministerio de Transportes y Comunica-ciones del Per (MTC) a travs de la Direccin General de Caminos y Ferrocarriles,tiene como funcin formular las normas sobre el uso y desarrollo de la infraestruc-tura de carreteras y ferrocarriles, as como emitir los manuales de diseo y especi-caciones tcnicas para la ejecucin de los proyectos viales.
En este contexto, el MTC ha elaborado el Manual de Diseo de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito, teniendo en consideracin que estascarreteras son de gran importancia en el desarrollo local, regional y nacional, porcuanto el mayor porcentaje de la vialidad se encuentra en esta categora.
Esta norma es de aplicacin obligatoria por las autoridades competentes en todo elterritorio nacional para los proyectos de vialidad de uso pblico, segn corresponda.Por razones de seguridad vial, todos los proyectos viales de carcter privado debe-rn ceirse como mnimo a esta norma.
Complementariamente el Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras (DG-2001)del MTC rige en todo aquello, aplicable, que no es considerado en el Manual para elDiseo de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito.
b) Objetivos
Por la naturaleza del manual, requerido mayormente en territorios con acceso limi-tado a aspectos tecnolgicos especializados, se han incorporado normas de diseode supercie de rodadura, de estudios de hidrologa y drenaje, as como guas parael diseo de elementos de proteccin que otorguen estabilidad a la plataforma de
la carretera y a su estructura de rodadura. De esta manera se brinda a los usuariosdel manual, una visin amplia del conjunto de temas tratados y de la forma funcionalen que se integran.
El objetivo de esta norma es brindar a la comunidad tcnica nacional un manualde alcance amplio, pero de uso simple que proporcione criterios tcnicos slidos ycoherentes para posibilitar el diseo y construccin de carreteras ecientes, optimi-zadas en su costo. De manera que las limitaciones econmicas del Sector Pblico,no sea un obstculo insalvable para lograr mejorar y ampliar la red de carreteras.
Para este efecto, en el manual se pone al alcance del usuario, tecnologas apropia-
das que propician el uso de los recursos locales y el uso intensivo de la mano de
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El marco del manual
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obra y, en especial, el cuidado de los aspectos de seguridad vial y de preservacindel medio ambiente.
Los valores de diseo que se indican en este volumen son los mnimos normales,es decir, representan el lmite inferior de tolerancia en el diseo.
Por lo tanto, las especicaciones del manual constituyen una norma de carctermandataria. Sin embargo, los casos especiales en los que exista la necesidad in-salvable de reducir de estos valores, adems de una justicacin tcnica econ -mica as como de las medidas paliativas para compensar la disminucin de estascaractersticas, debern tenerla autorizacin expresa del MTC o de la autoridadcompetente correspondiente.
c) Alcances del manual
Magnitud y Justificacin de los Proyectos
El hecho de que en este documento se presentan determinados criterios para el di-seo de carreteras, no implica necesariamente que las carreteras existentes seaninseguras o de construccin deciente, ni obliga a modicarlos, ni se pretende im-poner polticas que obliguen a la modicacin de los alineamientos o de la seccintransversal de las carreteras de bajo volumen de trnsito.
El elevado costo de una reconstruccin total de una carretera, incluyendo ajustes enel trazado, generalmente es injusticable. Las referencias de prdidas del patrimo-nio vial por causas del mal estado de las carreteras y la existencia de lugares dondeocurren accidentes, son normalmente aisladas.
Frecuentemente las caractersticas de diseo de las carreteras existentes se com-portan de modo satisfactorio y suciente en la mayor parte de la ruta y slo requie-ren de obras de mantenimiento peridico oportuno.
Para ello es necesario, en cada caso, analizar el grado de problema y la cantidad
de recursos que se justica gastar para superar cualquier deciencia. En este pro-ceso, se tienen normalmente alternativas que, debidamente evaluadas, permitirnseleccionar el proyecto ptimo a ejecutar. En este anlisis, la magnitud de la deman-da de usuarios de la carretera es muy importante para poder valorar los beneciosque la comunidad obtendr y su relacin entre el monto de los benecios frente alos costos de las obras.
Relacin entre demanda y caractersticas de la carretera
La aplicacin de este manual en relacin a los volmenes de la demanda del trn -sito, se extiende hasta los lmites que justicaran el cambio de supercie granular
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
a rodadura pavimentada. El lmite real es especco de cada caso y depender dela cantidad y tipo de los vehculos. Y puede calcularse mediante un anlisis tcnico
econmico en cada caso especco.
El cuadro 1 sintetiza las caractersticas de la supercie de rodadura que la experien-cia peruana ha denido como la prctica adecuada en trminos tcnico-econmico,para las carreteras no pavimentadas de bajo volumen de trnsito.
Actualizacin del manual
Si en la aplicacin de esta norma, los usuarios encuentran la necesidad de intro -ducir reajustes o correcciones que permitan su actualizacin y perfeccionamiento,
sin perjuicio de su aplicacin justicada en el campo de forma inmediata, debernremitir la correspondiente nota a manera de propuesta y con la debida justicacindel caso a la Direccin de Normatividad Vial del MTC para que sea tomada en con-sideracin.
Cuadro 1: Caractersticas bsicas para la supercie de rodadurade las Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Carretera deBVT
IMDProyectadoAncho de Calzada
(M)
Estructuras y Superficie de RodaduraAlternativas (**)
T3 101-200 2 carriles
5.50-6.00
Armado (material granular, grava de tamaomximo 5 cm homogenizado por zarandeadoo por chancado) con supercie de rodaduraadicional (min. 15 cm), estabilizada con nosligantes u otros; perlado y compactado
T2 51-100 2 carriles
5.50-6.00
Armado (material granular natural, grava,seleccionada por zarandeo o por chancado(tamao mximo 5 cm); perlado ycompactado, min. 15 cm.
T1 16-501 carril(*) o 2 carriles
3.50-6.00
Armado (material granular natural, grava,seleccionada por zarandeo o por chancado(tamao mximo 5 cm); perlado ycompactado, min. 15 cm.
T0
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Captulo 1
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FUNDAMENTOS DEL MANUAL
1.1 Clasicacin de carreteras y tipos de obra,considerados en el manual
Las presentes especicaciones se aplican para el diseo de carreteras con super-cie de rodadura de material granular, segn correspondan a la clasicacin que seestablece en el Manual de Diseo Geomtrico DG-2001 del MTC del Per, comosigue:
1.1.1 Clasicacin por su funcin
a) Carreteras de la Red Vial Nacional.
b) Carreteras de la Red Vial Departamental o Regional.
c) Carreteras de la Red Vial Vecinal o Rural.
1.1.2 Clasicacin por el tipo de relieve y clima
Carreteras en terrenos planos, ondulados, accidentados y muy accidentados. Seubican indistintamente en la costa (poca lluvia), sierra (lluvia moderada) y selva(muy lluviosa).
1.1.3 Tipo de obra por ejecutarse
El manual es de aplicacin para el diseo de proyectos de carreteras no pavimen-tadas de tierra y armadas. Para obras que conguran la siguiente clasicacin detrabajos:
a) Mantenimiento rutinario. Conjunto de actividades que se realizan en las vascon carcter permanente para conservar sus niveles de servicio. Estas acti-vidades pueden ser manuales o mecnicas y estn referidas principalmentea labores de limpieza, bacheo, perlado, roce, eliminacin de derrumbes depequea magnitud.
b) Mantenimiento peridico. Conjunto de actividades programables cada ciertoperodo que se realizan en las vas para conservar sus niveles de servicio.Estas actividades pueden ser manuales o mecnicas y estn referidas prin-cipalmente a labores de desencalaminado, perlado, nivelacin, reposicinde material granular, as como reparacin o reconstruccin puntual de los
puentes y obras de arte.
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Fundamentos del manual
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1.2.5 Mantenimiento d el derecho de va
Los presupuestos de ejecucin y de mantenimiento de las obras viales, incluirnacciones de terminacin y limpieza de las reas laterales a la plataforma de la ca -rretera, dentro del derecho de va pblico, que comprenden, terrenos de pendienteslaterales variadas.
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Captulo 2
PARMETROS Y ELEMENTOSBSICOS DEL DISEO
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Fundamentos del manual
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
PARMETROS Y ELEMENTO BSICOS
DEL DISEO
El diseo de una carretera responde a una necesidad justicada social y econ-micamente. Ambos conceptos se correlacionan para establecer las caractersticastcnicas y fsicas que debe tener la carretera que se proyecta a n de que losresultados buscados sean ptimos, en benecio de la comunidad que requiere delservicio, normalmente en situacin de limitaciones muy estrechas de recursos loca-
les y nacionales.
2.1 Parmetros bsicos para el diseo
Para alcanzar el objetivo buscado deben evaluarse y seleccionarse los siguientesparmetros que denirn las caractersticas del proyecto. Segn se explica a conti-nuacin en el siguiente orden:
2.1.1 Estudio de la demanda.
2.1.2 La velocidad de diseo en relacin al costo de la carretera.
2.1.3 La seccin transversal de diseo.2.1.4 El tipo de supercie de rodadura.
2.1.1 Metodologa para el estudio de la demanda de trnsito
2.1.1.1 ndice Medio Diario Anual de Trnsito (IMDA)
En los estudios del trnsito se puede tratar de dos situaciones: el caso de los estu-dios para carreteras existentes, y el caso para carreteras nuevas, es decir que noexisten actualmente.
En el primer caso, el trnsito existente podr proyectarse mediante los sistemasconvencionales que se indican a continuacin. El segundo caso requiere de unestudio de desarrollo econmico zonal o regional que lo justique.
La carretera se disea para un volumen de trnsito que se determina por la deman-da diaria que cubrir, calculado como el nmero de vehculos promedio que utilizanla va por da actualmente y que se incrementa con una tasa de crecimiento anual,normalmente determinada por el MTC para las diversas zonas del pas.
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Parmetros y elementos bsicos del diseo
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Clculo de tasas de crecimiento y la proyeccin
Se puede calcular el crecimiento de trnsito utilizando una frmula simple:
Tn = To (1+i)n-1
En la que:
Tn = Trnsito proyectado al ao n en veh/da.
To = Trnsito actual (ao base o) en veh/da.
n = Aos del perodo de diseo.
i = Tasa anual de crecimiento del trnsito que se dene en correlacin con la
dinmica de crecimiento socio-econmico1(*)normalmente entre 2% y 6% acriterio del equipo del estudio.
Estas tasas pueden variar sustancialmente si existieran proyectos de desarrollo es-peccos por implementarse con certeza a corto plazo en la zona de la carretera.
La proyeccin puede tambin dividirse en dos partes. Una proyeccin para vehcu-los de pasajeros que crecer aproximadamente al ritmo de la tasa de crecimientode la poblacin. Y una proyeccin de vehculos de carga que crecer aproximada-mente con la tasa de crecimiento de la economa. Ambos datos sobre ndices de
crecimiento normalmente obran en poder de la regin.
2.1.1.2 Volumen y composicin o clasicacin de los vehculos
i) Se denen tramos del proyecto en los que se estima una demanda homog-nea en cada uno de ellos.
ii) Se establece una estacin de estudio o conteo en un punto central del tramo,en un lugar que se considere seguro y con suciente seguridad social.
iii) Se toma nota en una cartilla del nmero y tipo de vehculos que circulan enuna y en la otra direccin, sealndose la hora aproximada en que pas elvehculo por la estacin.
Se utiliza en el campo una cartilla previamente elaborada, que facilite el conteo,segn la informacin que se recopila y las horas en que se realiza el conteo.
De esta manera se totalizan los conteos por horas, por volmenes, por clase devehculos, por sentidos, etc.
(*) Social: Tasa anual de crecimiento de la poblacin econmica: Tasa anual de crecimiento de la economa (PBI)
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
2.1.1.3 Variaciones horarias de la demanda
De conformidad con los conteos, se establece las variaciones horarios de la de-manda por sentido de trnsito y tambin de la suma de ambos sentidos. Tambin sedetermina la hora de mxima demanda.
Se realizarn conteos para las 24 horas corridas. Pero si se conoce la hora de ma-yor demanda, se contar por un perodo menor.
2.1.1.4 Variaciones diarias de la demanda
Si los conteos se realizan por varios das, se pueden establecer las variaciones
relativas del trnsito diario (total del da o del perodo menor observado) para losdas de la semana.
2.1.1.5 Variaciones estacionales (mensuales)
Si la informacin que se recopila es elaborada en forma de muestreo sistemticodurante das claves a lo largo de los meses del ao, se obtendrn ndices de va-riacin mensual que permitan establecer que hay meses con mayor demanda queotros. Ese sera el caso en zonas agrcolas durante los meses de cosecha.
Con la informacin obtenida mediante los estudios descritos o previamente ya co-nocida por estudios anteriores, podr establecerse, mediante la proyeccin de esademanda para el perodo de diseo, la seccin (ancho) transversal necesaria de lacarretera a mejorar y los elementos del diseo de esta seccin, como son ancho dela calzada y de las bermas de la carretera.
2.1.1.6 Metodologa para establecer el peso de los vehculos de carga, que esimportante para el diseo de los pavimentos, pontones y puentes
Estos estudios se concentran slo en los vehculos pesados que son los que le ha-
cen dao a la carretera y, por tanto, son importantes para denir el diseo de los pa-vimentos, de la supercie de rodadura y la resistencia de los pontones y puentes.
Peso vehicular y por eje de los vehculos pesados
Para el caso de carreteras de bajo volumen de trnsito, en el captulo 5 se presentala gua para el diseo de pavimentos con la metodologa que permite establecer elefecto destructivo que tendr el trnsito sobre el pavimento y cmo disear el pavi-mento, dndose alternativas en funcin de los materiales a utilizarse.
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Parmetros y elementos bsicos del diseo
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2.1.1.7 Informacin mnima necesaria
Para los casos en que no se dispone de la informacin sobre la variacin diaria yestacional (mensual) de la demanda (en general esa informacin debe ser propor-cionada por la autoridad competente), se requerir realizar estudios que permitanlocalmente establecer los volmenes y caractersticas del trnsito diario, en por lomenos tres (3) das tpicos, es decir, normales, de la actividad local.
Para este efecto, no se contar el trnsito en das feriados, nacionales o patronales,o en das en que la carretera estuviera daada y, en consecuencia, interrumpida.
De conformidad a la experiencia anual de las personas de la localidad, los conteos e
inventarios de trnsito en general pueden realizarse prescindindose de las horas enque se tiene nulo o poco trnsito. El estudio debe tomar das que en opinin generalreejen razonablemente bien el volumen de la demanda diaria y la composicin oclasicacin del trnsito.
Finalmente, el efecto destructivo de los vehculos de carga, ser estimado segn lasespecicaciones mnimas indicadas en el captulo sobre pavimentos.
2.1.2 La velocidad de diseo y su relacin con el costo de la carretera
la velocidad de diseo es muy importante para establecer las caractersticas deltrazado en planta, elevacin y seccin transversal de la carretera.
Denida la velocidad del diseo para la circulacin del trnsito automotor, se pro-ceder al diseo del eje de la carretera, siguiendo el trazado en planta compuestopor tramos rectos (en tangente) y por tramos de curvas circulares y espirales. Ysimilarmente del trazado vertical, con tramos en pendiente rectas y con pendientescurvilneas, normalmente parablicas.
La velocidad de diseo est igualmente relacionada con el ancho de los carriles de
circulacin y, por ende, con la seccin transversal por adoptarse.
La velocidad de diseo es la que establecer las exigencias de distancias de visi-bilidad en la circulacin y, consecuentemente, de la seguridad de los usuarios de lacarretera a lo largo del trazado.
Denicin de la velocidad de diseo
La seleccin de la velocidad de diseo ser una consecuencia de un anlisis tcni-co-econmico de alternativas de trazado que debern tener en cuenta la orografadel territorio. En territorios planos, el trazado puede aceptar altas velocidades a bajo
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
costo de construccin, pero en territorios muy accidentados ser muy costoso man-tener una velocidad alta de diseo, porque habra que realizar obras muy costosas
para mantener un trazo seguro. Ello solo podra justicarse si los volmenes de lademanda de trnsito fueran muy altos.
En el particular caso de este manual destinado al diseo de carreteras de bajovolumen del trnsito, es natural que el diseo se adapte en lo posible a las inexio-nes del terreno y, particularmente, la velocidad de diseo deber ser bastante bajacuando se trate de sectores o tramos de orografa ms accidentada. Para efectosde este Manual, la velocidad mxima de diseo considerada es de 60Km/h. Paravelocidades mayores a estas, adoptarn los parmetros establecidos en el Manualde Diseo Geomtrico de Carreteras DG-2001 o en el Manual para el Diseo de
Carreteras Pavimentas de Bajo Volumen de Trnsito.
Velocidad de circulacin
La velocidad de circulacin corresponder a la norma que se dicte para sealizarla carretera y limitar la velocidad mxima a la que debe circular el usuario, que seindicar mediante la sealizacin correspondiente.
2.1.3 La seccin transversal de diseo
Este acpite se reere a la seleccin de las dimensiones que debe tener la seccintransversal de la carretera, en las secciones rectas (tangente) y en los diversostramos a lo largo de la carretera proyectada.
Para dimensionar la seccin transversal, se tendr en cuenta que los carreteras debajo volumen de trnsito, solo requerirn: a) Una calzada de circulacin vehicularcon dos carriles, una para cada sentido; y b) Para las carreteras de menor volumen,un solo carril de circulacin, con plazoletas de cruce y/o de volteo cada cierta dis-tancia, segn se estipula ms adelante.
El ancho de la carretera, en la parte superior de la plataforma o corona, podrcontener adems de la calzada, un espacio lateral a cada lado para bermas y parala ubicacin de guardavas, muros o muretes de seguridad, seales y cunetas dedrenaje.
La seccin transversal resultante ser ms amplia en territorios planos en concor-dancia con la mayor velocidad del diseo. En territorios ondulados y accidentados,tendr que restringirse lo mximo posible para evitar los altos costos de construc-cin, particularmente ms altos en los trazados a lo largo de caones anqueadospor farallones de roca o de taludes inestables.
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Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Limitar al mnimo indispensable el ancho de la carretera para restringir elrea alterada.
Evitar la alteracin de los patrones naturales de drenaje.
Proporcionar drenaje supercial adecuado.
Evitar terrenos escarpados con taludes de ms de 60%.
Evitar problemas tales como zonas inundadas o inestables.
Mantener una distancia de separacin adecuada con los riachuelos y optimi-zar el nmero de cruces de cursos de agua.
Minimizar el nmero de contactos entre la carretera y las corrientes deagua.
Disear los cruces de quebradas y ros con la suciente capacidad y protec-cin de las mrgenes contra la erosin, permitiendo, de ser el caso, el pasode peces en todas las etapas de su vida.
Evitar la constriccin del ancho activo de los riachuelos, ros y cursos deagua (ancho con el caudal mximo).
Conseguir una supercie de rodadura de la carretera estable y con materia-les fsicamente sanos.
Instalar obras de subdrenaje donde se necesite, identicando los lugares
activos durante la estacin de lluvias. Reducir la erosin colocando cubiertas vegetales o fsicas sobre el terreno
en cortes, terraplenes, salidas de drenajes y cualquier zona expuesta a co-rrientes de agua.
Usar ngulos de talud estables en cortes y rellenos.
Usar medidas de estabilizacin de taludes, de estructuras y de obras dedrenaje conforme se necesiten y sea econmicamente seleccionada.
Aplicar tcnicas especiales al cruzar terrenos agrcolas, zonas ribereas, y
cuando se tienen que controlar las quebradas. Proporcionar un mantenimiento debidamente planeado y programado.
Cerrar o poner fuera de servicio a las carreteras cuando no se usen o cuandoya no se necesiten.
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Diseo geomtrico
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Captulo 3
DISEO GEOMTRICO
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Diseo geomtrico
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Diseo geomtrico
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direcciones, la distancia de visibilidad deber ser por lo menos dos veces la corres-pondencia a la visibilidad de parada.
Para el caso de la distancia de visibilidad de cruce, se aplicarn los mismos criteriosque los de visibilidad de parada.
3.1.2 Visibilidad de adelantamiento
Distancia de visibilidad de adelantamiento (paso) es la mnima distancia que debeser visible para facultar al conductor del vehculo a sobrepasar a otro que viaja avelocidad 15 km/h menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteracin en lavelocidad de un tercer vehculo que viaja en sentido contrario a la velocidad directriz
y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.
Para efecto de la determinacin de la distancia de visibilidad de adelantamiento, seconsidera que la altura del vehculo que viaja en sentido contrario es de 1.10 m yque la del ojo del conductor del vehculo que realiza la maniobra de adelantamientoes 1.10 m.
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La visibilidad de adelantamiento debe asegurarse para la mayor longitud posiblede la carretera cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se
reejan, por lo tanto, en el costo de construccin.
La distancia de visibilidad de adelantamiento a adoptarse vara con la velocidaddirectriz tal como se muestra en el cuadro 3.1.2.
Cuadro 3.1.2: Distancia de visibilidad de adelantamiento
Velocidad directriz Km./h Distancia de visibilidad de adelantamiento (m)
30 200
40 270
50 345
60 410
3.2 Alineamiento horizontal
3.2.1 Consideraciones para el alineamiento horizontal
El alineamiento horizontal deber permitir la circulacin ininterrumpida de los veh-culos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud decarretera que sea posible.
El alineamiento carretero se har tan directo como sea conveniente adecundose alas condiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el nmero de cam-bios de direccin. El trazado en planta de un tramo carretero est compuesto de laadecuada sucesin de rectas (tangentes), curvas circulares y curvas de transicin.
En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvashorizontales y el de la velocidad directriz. La velocidad directriz, a su vez, controlala distancia de visibilidad.
Los radios mnimos, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamientotransversal del vehculo, estn dados en funcin a la velocidad directriz, a la friccintransversal y al peralte mximo aceptable.
En el alineamiento horizontal desarrollado para una velocidad directriz determinada,debe evitarse el empleo de curvas con radio mnimo. En general, se tratar de usarcurvas de radio amplio reservndose el empleo de radios mnimos para las condi-
ciones ms crticas.
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Diseo geomtrico
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Deber buscarse un alineamiento horizontal homogneo, en el cual tangentes ycurvas se suceden armnicamente. Se restringir, en lo posible, el empleo de tan-
gentes excesivamente largas con el n de evitar el encandilamiento nocturno pro-longado y la fatiga de los conductores durante el da.
Al trmino de tangentes largas donde es muy probable que las velocidades deaproximacin de los vehculos sean mayores que la velocidad directriz, las curvashorizontales tendrn radios de curvatura razonablemente amplios.
Se evitar pasar bruscamente de una zona de curvas de grandes radios a otrade marcadamente menores. Deber pasarse en forma gradual, intercalando entreuna zona y otra, curvas de radio de valor decreciente, antes de alcanzar el radio
mnimo.Los cambios repentinos en la velocidad de diseo a lo largo de una carreterasern evitados. Estos cambios se efectuarn en decrementos o incrementos de15 km/h.
No se requiere curva horizontal para pequeos ngulos de deexin. En el cuadro3.2.1 se muestran los ngulos de inexin mximos para los cuales no es requeridala curva horizontal.
Cuadro 3.2.1: ngulos de deexin mximos para los que no se requierecurva horizontal
Velocidad directrizKm./h
Deflexin mxima aceptable sin curva circular
30 2 30
40 2 15
50 1 50
60 1 30
Para evitar la apariencia de alineamiento quebrado o irregular, es deseable que,para ngulos de deexin mayores a los indicados en el cuadro 3.2.1, la longitud dela curva sea por lo menos de 150 m. Si la velocidad directriz es menor a 50 km/h yel ngulo de deexin es mayor que 5, se considera como longitud de curva mnimadeseada la longitud obtenida con la siguiente expresin L = 3V (L = longitud decurva en metros y V = velocidad en km/hora). Es preferible no disear longitudes de
curvas horizontales mayores a 800 metros.
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Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Se evitar, en lo posible, los desarrollos articiales. Cuando las condiciones delrelieve del terreno hagan indispensable su empleo, el proyectista har una justica-
cin de ello. Las ramas de los desarrollos tendrn la mxima longitud posible y lamxima pendiente admisible, evitando la superposicin de varias de ellas sobre lamisma ladera. Al proyectar una seccin de carretera en desarrollo, ser, probable-mente, necesario reducir la velocidad directriz.
Las curvas horizontales permitirn, cuando menos, la visibilidad igual a la distanciade parada segn se muestra en el cuadro 3.1.1.
Deben evitarse los alineamientos reversos abruptos. Estos cambios de direccin enel alineamiento hacen que sea difcil para los conductores mantenerse en su carril.
Tambin es difcil peraltar adecuadamente las curvas. La distancia entre dos curvasreversas deber ser, por lo menos, la necesaria para el desarrollo de las transicio-nes de peralte.
No son deseables dos curvas sucesivas del mismo sentido cuando entre ellas existeun tramo corto en tangente. En lo posible, se sustituirn por una sola curva o seintercalar una transicin en espiral dotada de peralte.
El alineamiento en planta satisfacer las condiciones necesarias de visibilidad deadelantamiento en tramos sucientemente largos y con una frecuencia razonable a
n de dar oportunidad a que un vehculo adelante a otro.
3.2.2 Curvas horizontales
El mnimo radio de curvatura es un valor lmite que est dado en funcin del va-lor mximo del peralte y del factor mximo de friccin para una velocidad directrizdeterminada. En el cuadro 3.2.6.1 b se muestran los radios mnimos y los peraltesmximos elegibles para cada velocidad directriz.
En el alineamiento horizontal de un tramo carretero diseado para una velocidad
directriz, un radio mnimo y un peralte mximo, como parmetros bsicos, debeevitarse el empleo de curvas de radio mnimo. En general, se tratar de usar curvasde radio amplio, reservando el empleo de radios mnimos para las condiciones mscrticas.
3.2.3 Curvas de transicin
Todo vehculo automotor sigue un recorrido de transicin al entrar o salir de unacurva horizontal. El cambio de direccin y la consecuente ganancia o prdida de lasfuerzas laterales no pueden tener efecto instantneamente.
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Diseo geomtrico
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Con el n de pasar de la seccin transversal con bombeo, correspondiente a lostramos en tangente a la seccin de los tramos en curva provistos de peralte y so-
bre ancho, es necesario intercalar un elemento de diseo con una longitud en laque se realice el cambio gradual, a la que se conoce con el nombre de longitud detransicin.
Cuando el radio de las curvas horizontales sea inferior al sealado en el cuadro3.2.3a, se usarn curvas de transicin. Cuando se usen curvas de transicin, se re-
comienda el empleo de espirales que se aproximen a la curva de Euler o Clotoide.
Cuadro 3.2.3.a: Necesidad de curvas de transicin
Velocidad directriz
Km./h
Radio
m
20 24
30 55
40 95
50 150
60 210
Cuando se use curva de transicin, la longitud de la curva de transicin no sermenor que L
minni mayor que L
max, segn las siguientes expresiones:
Lmin.
=0.0178 V3
R
Lmx.
= (24R)0.5
R = Radio de la curvatura circular horizontal.
Lmin.
= Longitud mnima de la curva de transicin.
Lmx
. = Longitud mxima de la curva de transicin en metros.
V = Velocidad directriz en Km. /h.
La longitud deseable de la curva de transicin, en funcin del radio de la curva cir-cular, se presenta en el cuadro 3.2.2b.
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Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Cuadro 3.2.3.B: Longitud Deseable de la Curva Transicin
Radio de curva circular (m) Longitud deseable de la curva transicin (m)20 11
30 17
40 22
50 28
60 33
3.2.4 Distancia de visibilidad en curvas horizontales
La distancia de visibilidad en el interior de las curvas horizontales es un elementodel diseo del alineamiento horizontal.
Cuando hay obstrucciones a la visibilidad en el lado interno de una curva horizontal(tales como taludes de corte, paredes o barreras longitudinales), se requiere unajuste en el diseo de la seccin transversal normal o en el alineamiento, cuando laobstruccin no puede ser removida.
De modo general, en el diseo de una curva horizontal, la lnea de visibilidad ser, porlo menos, igual a la distancia de parada correspondiente y se mide a lo largo del eje
central del carril interior de la curva.
El mnimo ancho que deber quedar libre de obstrucciones a la visibilidad, sercalculado por la expresin siguiente:
M = Ordenada media o ancho mnimo libre.R = Radio de la curva horizontal.
S = Distancia de visibilidad.
3.2.5 Curvas compuestas
En general, se evitar el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlaspor una sola curva.
En casos excepcionales podrn usarse curvas compuestas o curvas policntricas
M = R 1 Cos28.65S
R
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Cuadro 3.2.6.1b: Radios mnimos y peraltes mximos
Velocidaddirectriz
(km/h)
Peralte mximoe (%)
Valor lmite defriccin
fmax
Calculadoradio mnimo
(m)
Redondeoradio mnimo
(m)
20
30
40
50
60
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
0.18
0.17
0.17
0.16
0.15
14.3
33.7
60.0
98.4
149.1
15
35
60
100
150
20
3040
50
60
6.0
6.06.0
6.0
6.0
0.18
0.170.17
0.16
0.15
13.1
30.854.7
89.4
134.9
15
3055
90
135
20
30
40
50
60
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
0.18
0.17
0.17
0.16
0.15
12.1
28.3
50.4
82.0
123.2
10
30
50
80
125
20
30
40
50
60
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
0.18
0.17
0.17
0.16
0.15
11.2
26.2
46.6
75.7
113.3
10
25
45
75
115
20
30
40
50
60
12.0
12.0
12.0
12.0
12.0
0.18
0.17
0.17
0.16
0.15
10.5
24.4
43.4
70.3
104.9
10
25
45
70
105
En carreteras cuyo IMDA de diseo sea inferior a 200 vehculos por da y la velocidaddirectriz igual o menor a 30 km/h, el peralte de todas las curvas podr ser igual al2.5%
La variacin de la inclinacin de la seccin transversal desde la seccin con bom-beo normal en el tramo recto hasta la seccin con el peralte pleno, se desarrolla enuna longitud de va denominada transicin. La longitud de transicin del bombeo enaquella en la que gradualmente, se desvanece el bombeo adverso. Se denominalongitud de transicin de peralte a aquella longitud en la que la inclinacin de la
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Diseo geomtrico
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seccin gradualmente vara desde el punto en que se ha desvanecido totalmente elbombeo adverso hasta que la inclinacin corresponde a la del peralte.
En el cuadro 3.2.6.1c se muestran las longitudes mnimas de transicin de bombeoy de transicin peralte en funcin de velocidad directriz y del valor del peralte.
Cuadro 3.2.6.1.c: Longitudes mnimas de transicin de bombeo y transicinde peralte (m)
Velocidaddirectriz(Km./h)
Valor del peralteTransicin de
bombeo2% 4% 6% 8% 10% 12%Longitud de transicin de peralte (M)*
20 9 18 27 36 45 54 9
30 10 19 29 38 48 57 10
40 10 21 31 41 51 62 10
50 11 22 32 43 54 65 11
60 12 24 36 48 60 72 12
* Longitud de transicin basada en la rotacin de un carril.
El giro del peralte se har, en general, alrededor del eje de la calzada. En los casosespeciales, como, por ejemplo, en terreno muy llano, puede realizarse el giro alre-dedor del borde interior cuando se desea resaltar la curva.
En los cuadros 3.2.6.1 d 1, 3.2.6.1 d2, 3.2.6.1 d3, 3.2.6.1 d4 y 3.2.6.1 d5, se indicanlos valores de los peraltes requeridos y sus correspondientes longitudes de transi-cin para cada velocidad directriz en funcin de los radios adoptados.
Para los casos en que se haya previsto el empleo de curvas espirales de transicin,se vericar que la longitud de estas curvas espirales permita la variacin del peral-
te en los lmites indicados, es decir, que la longitud resulte mayor o igual a la que seindica en los cuadros 3.2.6.1d1, 3.2.6.1d2, 3.2.6.1d3, 3.2.6.1d4 y 3.2.6.1 d5.
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Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Cuadro 3.2.6.1.d1: Valores de peralte y longitud de transicin de peralteperalte mximo = 4%
R (m)V=20km/h V=30km/h V=40km/h V=50km/h V=60 km/h
(%) (m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)7000
5000
3000
2500
2000
1500
1400
13001200
1000
900
800
700
600
500
400
300
250200
175
150
140
130
120
110
100
90
8070
60
50
40
30
20
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BNBN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BNBH
BH
BH
BH
BH
BH
BH
2.1
2.2
2.42.5
2.6
2.8
3.0
3.3
3.8
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
9
9
9
9
9
9
10
1111
12
13
14
15
17
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BNBN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BH
BH2.3
2.4
2.5
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.0
3.23.3
3.5
3.7
3.9
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
BH
1011
12
12
12
12
13
13
14
14
1516
17
18
19
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BNBN
BN
BN
BN
BH
BH
BH
2.1
2.4
2.62.8
2.9
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.83.9
4.0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
10
10
11
12
1314
15
15
16
17
17
18
19
19
2020
21
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BNBN
BH
BH
BH
BH
2.1
2.3
2.5
2.8
3.03.3
3.5
3.7
3.8
3.8
3.9
4.0
4.0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
11
11
11
12
13
14
16
1718
19
20
21
21
22
22
22
BN
BN
BN
BN
BN
BN
BH
BHBH
BH
BH
2.1
2.3
2.5
2.7
3.0
3.3
3.63.8
3.9
4.0
0
0
0
0
0
0
0
012
12
12
13
14
15
16
18
20
2223
23
24
Rmin
= 150
Rmin
= 100
e =peralte %
R =radio
V =velocidad
BN= Seccin con bombeo normal
BH = Seccin con bombeo adverso
horizontalizado
L = Longitud de transicin de peralte
emax
= 4%
Rmin= 60
Rmin
= 35
Rmin
= 15
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
47/208
Diseo geomtrico
48
Cuadro 3.2.6.1.d2: Valores de peralte y longitud de transicin de peralteperalte mximo = 6%
R (m)V=20km/h V=30km/h V=40km/h V=50km/h V=60 km/h
(%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)
7000
5000
3000
2500
2000
1500
1400
1300
1200
1000
900
800
700
600
500
400
300
250
200
175
150
140
130
120
110
100
90
80
70
6050
40
30
20
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
BH
BH
2.1
2.2
2.4
2.6
2.7
3.0
3.2
3.53.8
4.2
4.7
5.5
0
0
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0
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0
0
0
0
0
0
9
9
9
9
10
11
11
12
14
14
1517
19
21
25
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
BH
2.3
2.8
3.0
3.3
3.5
3.6
3.8
3.9
4.1
4.2
4.5
4.7
5.05.4
5.8
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0
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0
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0
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0
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0
0
10
10
11
13
14
16
17
17
18
19
20
20
22
23
2426
28
29
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
RC2.1
2.5
3.1
3.5
3.9
4.1
4.4
4.5
4.6
4.8
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5.2
5.4
5.5
5.8
6.0
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0
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0
10
10
11
13
15
16
18
20
21
23
24
25
26
27
28
29
30
31
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
RCRC2.1
2.4
2.8
3.3
3.9
4.2
4.7
5.0
5.3
5.4
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5.8
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6.0
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11
11
11
12
13
16
18
22
23
26
28
29
30
31
32
32
33
33
BNBNBNBNBNBNBH
RCRC2.1
2.3
2.5
2.8
3.1
3.6
4.0
4.6
5
5.5
5.8
6.0
6.0
0
0
0
0
0
0
12
12
12
13
14
15
17
19
21
24
28
30
33
35
36
36R
min= 135
Rmin= 90
Rmin
= 55 e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Seccin con bombeo normalBH = Seccin con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transicin de peraltee
max= 6%
Rmin
= 30
Rmin
= 15
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
48/208
49
Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Cuadro 3.2.6.1.d3: Valores de peralte y longitud de transicin de peralteperalte mximo = 8%
R (m)V=20km/h V=30km/h V=40km/h V=50km/h V=60 km/h
(%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)7000
5000
3000
2500
2000
1500
1400
13001200
1000
900
800
700
600
500
400
300
250
200175
150
140
130
120
110
100
90
80
70
6050
40
30
20
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBN
BNBH
BH
BH
2.2
2.3
2.5
2.7
3.0
3.3
3.6
4.14.6
5.2
5.9
7.1
0
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09
9
9
10
10
11
12
14
15
16
1821
23
27
32
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBNBNBNBNBNBNBH
2.1
2.5
3.03.4
3.8
4.0
4.2
4.4
4.7
5.0
5.2
5.5
5.9
6.46.9
7.5
8.0
0
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0
00
0
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0
10
10
12
1416
18
19
20
21
23
24
25
26
28
3133
36
38
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBNBNBNBH
BH
2.2
2.7
3.4
4.0
4.65.0
5.4
5.5
5.8
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6.3
6.6
6.9
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7.6
7.88.0
0
0
0
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0
0
0
00
0
0
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10
10
11
14
17
21
2425
26
29
30
31
32
34
35
37
39
4041
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBH
BH
BH
2.2
2.8
3.0
3.8
4.5
5.1
5.86.2
6.7
6.9
7.1
7.4
7.6
7.8
7.9
8.0
0
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0
0
0
0
0
00
11
11
11
12
14
17
20
25
28
3234
37
38
39
41
42
43
44
44
BNBNBNBNBNBNBH
BHBH
2.2
2.4
2.7
3.0
3.4
3.9
4.7
5.6
6.2
7.07.4
7.8
7.9
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0
0
0
0
0
0
12
1212
13
14
16
18
20
23
28
34
37
4244
47
47
48Rmin= 125
Rmin
= 80
e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Seccin con bombeo normalBH = Seccin con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transicin de peraltee
max= 8%
Rmin
= 45
Rmin
= 30
Rmin
= 10
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
49/208
Diseo geomtrico
50
Cuadro 3.2.6.1.d4: Valores de peralte y longitud de transicin de peralteperalte mximo = 10%
R (m)V=20 km/h V=30 km/h V=40 km/h V=50 km/h V=60 km/h
(%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)7000
5000
3000
2500
2000
1500
1400
13001200
1000
900
800
700
600
500
400
300
250
200175
150
140
130
120
110
100
90
80
70
6050
40
30
20
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBN
BNBHBH
2.1
2.2
2.4
2.6
2.8
3.1
3.4
3.8
4.45.0
5.9
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09
9
9
10
11
12
13
14
15
17
2023
27
31
38
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBNBNBNBNBNBNBH
2.2
2.6
3.13.5
4.0
4.3
4.5
4.8
5.1
5.5
5.9
6.4
6.9
7.58.2
9.1
9.9
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0
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0
00
0
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0
0
10
11
12
1517
19
21
22
23
24
26
28
31
33
3639
44
48
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBNBNBNBH
BH
2.3
2.8
3.5
4.2
5.05.6
6.2
6.4
6.7
7.0
7.4
7.7
8.2
8.8
9.1
9.610.0
0
0
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0
0
0
0
00
0
0
0
10
10
12
14
19
22
2629
32
33
34
36
38
40
42
44
47
4951
BNBNBNBNBNBNBN
BNBNBH
BH
BH
2.3
2.7
3.1
3.8
4.6
5.6
6.57.1
7.8
8.1
8.5
8.8
9.1
9.5
9.8
10.0
0
0
0
0
0
0
0
00
11
11
12
13
15
17
21
27
31
3739
43
45
47
49
50
53
54
55
BNBNBNBNBNBNBH
BHBH
2.2
2.6
2.7
3.1
3.6
4.2
5.0
5.3
7.1
8.28.8
9.4
9.7
9.8
10.0
0
0
0
0
0
0
12
1212
13
15
16
19
22
25
30
38
43
4953
56
58
59
60Rmin= 115
Rmin
= 75
Rmin
= 45 e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Seccin con bombeo normalBH = Seccin con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transicin de peraltee
max= 10%
Rmin
= 25
Rmin
= 10
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
50/208
51
Manual para el Diseo de Carreteras No
Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito
Cuadro 3.2.6.1.d5: Valores de peralte y longitud de transicin de peralteperalte mximo = 12%
R (m)V=20 km/h V=30 km/h V=40 km/h V=50 km/h V=60 km/h
(%) L(%) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)
7000
5000
3000
2500
2000
1500
1400
1300
1200
1000
900
800
700
600
500
400
300
250
200175
150
140
130
120
110
100
90
80
70
6050
40
30
20
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBN
BNBHBH
2.1
2.3
2.5
2.7
2.8
3.2
3.5
4.0
4.65.3
6.3
7.7
9.7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
09
9
9
10
11
12
13
14
16
18
2124
28
35
44
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
2.2
2.6
3.23.6
4.2
4.4
4.7
5.1
5.4
5.9
6.4
6.9
7.6
6.49.3
10.4
11.5
0
0
0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
0
10
11
12
1517
20
21
23
24
26
28
31
33
36
4045
50
56
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
BH
2.4
2.9
3.8
4.4
6.36.9
6.7
7.0
7.4
7.8
8.2
8.7
9.3
9.9
10.5
11.211.8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
10
12
15
20
23
2730
34
38
39
40
42
45
48
51
54
5861
BNBNBNBNBNBNBNBNBNBH
BH
2.1
2.4
2.7
3.2
3.9
5.1
6.9
7.17.8
8.7
9.1
9.5
10.0
10.5
11.0
11.4
11.8
12.0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
11
11
12
13
15
18
22
28
33
3943
48
50
53
55
58
61
63
65
66
BNBNBNBNBNBNBH
BH
BH
2.3
2.5
2.8
3.2
3.3
4.3
5.3
6.7
7.7
9.110.0
10.9
11.2
11.5
11.8
12.0
0
0
0
0
0
0
12
12
12
14
15
17
19
22
26
62
40
46
5560
65
67
59
71
72
Rmin= 105
Rmin= 70
e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Seccin con bombeo normalBH = Seccin con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transicin de peraltee
max= 12%
Rmin= 45R
min= 25
Rmin
= 10
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
51/208
Diseo geomtrico
52
Cuadro3.2.7:Sobreanchode
lacalzadaencurvascirculares(m)
(Calzadadedosc
arrilesdecirculacin)
Velocidad
directriz
km/h
Radiodecurva(m)
10
15
20
30
40
50
60
80
100
125
150
200
300
400
500
750
1000
20
*
6.5
2
4.7
3
3.1
3
2.3
7
1.9
2
1.6
2
1
.24
1.0
1
0.8
3
0.7
0
0.5
5
0.3
9
0.3
0
0.2
5
0.1
8
0.1
4
30
4.9
5
3.3
1
2.5
3
2.0
6
1.7
4
1
.35
1.1
1
0.9
2
0.7
9
0.6
2
0.4
4
0.3
5
0.3
0
0.2
2
0.1
8
40
2.6
8
2.2
0
1.8
7
1
.46
1.2
1
1.0
1
0.8
7
0.6
9
0.5
0
0.4
0
0.3
4
0.2
5
0.2
1
50
1
.57
1.3
1
1.1
0
0.9
5
0.7
6
0.5
6
0.4
5
0.3
9
0.2
9
0.2
4
60
1.4
1
1.1
9
1.0
3
0.8
3
0.6
2
0.5
0
0.4
3
0.3
3
0.2
7
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
52/208
7/22/2019 9.Manual de diseo de carreteras No Pavimentadas de bajo volumen de transito
53/208
Diseo geomtrico
54
3.3 Alineamiento vertical
3.3.1 Consideraciones para el alineamiento vertical
En el diseo vertical, el perl longitudinal conforma la rasante, la misma que estconstituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parablicos a loscuales dichas rectas son tangentes.
Para nes de proyecto, el sentido de las pendientes se dene segn el avance delkilometraje, siendo positivas aquellas que implican un aumento de cota y negativaslas que producen una prdida de cota.
Las curvas verticales entre dos pendientes sucesivas permiten conformar una tran-sicin entre pendientes de distinta magnitud, eliminando el quiebre brusco de larasante. El diseo de estas curvas asegurar distancias de visibilidad adecuadas.
El sistema de cotas del proyecto se referir en lo posible al nivel medio del mar, paralo cual se enlazarn los puntos de referencia del estudio con los B.M. de nivelacindel Instituto Geogrco Nacional.
A efectos de denir el perl longitudinal, se considerarn como muy importantes lascaractersticas funcionales de seguridad y comodidad que se deriven de la visibili-dad disponible, de la deseable ausencia de prdidas de trazado y de una transicin
gradual continua entre tramos con pendientes diferentes.
Para la denicin del perl longitudinal se adoptarn los siguientes criterios, salvocasos sucientemente justicados:
En carreteras de calzada nica, el eje que dene el perl coincidir con el ejecentral de la calzada.
Salvo casos especiales en terreno llano, la rasante estar por encima delterreno a n de favorecer el drenaje.
En terreno ondulado, por razones de economa, la rasante se acomodar a las
inexiones del terreno, de acuerdo con los criterios de seguridad, visibilidad yesttica.
En terreno montaoso y en terreno escarpado, tambin se acomodar larasante al relieve del terreno evitando los tramos en contra pendiente cuandodebe vencerse un desnivel considerable, ya que ello conducira a un alarga-miento innecesario del recorrido de la carretera.
Es deseable lograr una rasante compuesta por pendientes moderadas quepresente variaciones graduales entre los alineamientos, de modo compatiblecon la categora de la carretera y la topografa del terreno.
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Los valores especicados para pendiente mxima y longitud crtica podrnemplearse en el trazado cuando resulte indispensable. El modo y oportuni-
dad de la aplicacin de las pendientes determinarn la calidad y aparienciade la carretera.
Rasantes de lomo quebrado (dos curvas verticales de mismo sentido, unidaspor una alineacin corta), debern ser evitadas siempre que sea posible. Encasos de curvas convexas, se generan largos sectores con visibilidad restrin-gida y cuando son cncavas, la visibilidad del conjunto resulta antiesttica yse generan confusiones en la apreciacin de las distancias y curvaturas.
3.3.2 Curvas verticales
Los tramos consecutivos de rasante sern enlazados con curvas verticales para-blicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea mayor a 1%, paracarreteras pavimentadas y mayor a 2% para las armadas.
Las curvas verticales sern proyectadas de modo que permitan, cuando menos, lavisibilidad en una distancia igual a la de visibilidad mnima de parada y cuando searazonable una visibilidad mayor a la distancia de visibilidad de paso.
Para la determinacin de la longitud de las curvas verticales se seleccionar el ndi-ce de curvatura K. La longitud de la curva vertical ser igual al ndice K multiplicado
por el valor absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes (A).
L = KA
Los valores de los ndices K se muestran en el cuadro 3.3.2a para curvas convexasy en el cuadro 3.3.1 b para curvas cncavas.
Cuadro 3.3.2.a: ndice K para el clculo de la longitudde curva vertical convexa
Velocidad directrizKm./h
Longitud controlada por visibilidad de frenado Longitud controlada por visibilidad deadelantamiento
Distancia de visibilidad defrenado m.
ndice de curvatura K Distancia de visibilidadde adelantamiento
ndice decurvatura K
20
30
40
50
60
20
35
50
65
85
0.6
1.9
3.8
6.4
11
-.-
200
270
345
410
-.-
46
84
138
195
El ndice de curvatura es la longitud (L) de la curva de las pendientes (A) K = L/A por el porcentaje de ladiferencia algebraica.
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Cuadro 3.3.2.b: ndice para el clculo de la longitud de curva vertical cncava
Velocidad directriz KM/H Distancia de visibilidad de frenadoM. ndice de curvaturaK
20 20 2.1
30 35 5.1
40 50 8.5
50 65 12.2
60 85 17.3
El ndice de curvatura es la longitud (L) de la curva de las pendientes (A) K = L/A por el porcentaje de ladiferencia algebraica.
3.3.3 Pendiente
En los tramos en corte, se evitar preferiblemente el empleo de pendientes meno-res a 0.5%. Podr hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que lascunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizarel drenaje y la calzada cuente con un bombeo igual o superior a 2%.
En general, se considera deseable no sobrepasar los lmites mximos de pendienteque estn indicados en el cuadro 3.3.3.a.
En tramos carreteros con altitudes superiores a los 3,000 msnm, los valores mxi-mos del cuadro 3.3.3.a para terreno montaoso o terreno escarpados se reducirnen 1%.
Los lmites mximos de pendiente se establecern teniendo en cuenta la seguridadde la circulacin de los vehculos ms pesados en las condiciones ms desfavora-bles de la supercie de rodadura.
En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5%, se pro -yectar, ms o menos, cada tres kilmetros, un tramo de descanso de una longitudno menor de 500 m con pendiente no mayor de 2%. Se determinar la frecuencia yla ubicacin de estos tramos de descanso de manera que se consigan las mayoresventajas y los menores incrementos del costo de construccin.
En general, cuando en la construccin de carreteras se emplee pendientes mayoresa 10%, el tramo con esta pendiente no debe exceder a 180 m.
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Cuadro 3.3.3.a: Pendientes mximas
Orografa tipoTerrenoplano
Terrenoondulado
Terrenomontaoso
TerrenoescarpadoVelocidad de diseo:
20 8 9 10 12
30 8 9 10 12
40 8 9 10 10
50 8 8 8 8
60 8 8 8 8
Es deseable que la mxima pendiente promedio en tramos de longitud mayor a
2000 m no supere el 6%, las pendientes mximas que se indican en el cuadro3.3.3a son aplicables.
En curvas con radios menores a 50 debe evitarse pendientes en exceso a 8%,debido a que la pendiente en el lado interior de la curva se incrementa muy signi-cativamente.
3.4 Coordinacin entre el diseo horizontal y del diseovertical
El diseo de los alineamientos horizontal y vertical no debe realizarse indepen-dientemente. Para obtener seguridad, velocidad uniforme, apariencia agradabley eciente servicio al trco, es necesario coordinar estos alineamientos. (Figura3.4.1).
La superposicin (coincidencia de ubicacin) de la curvatura vertical y horizontalgeneralmente da como resultado una carretera ms segura y agradable. Cambiossucesivos en el perl longitudinal no combinados con la curvatura horizontal, pue-den conllevar una serie de depresiones no visibles al conductor del vehculo.
No es conveniente comenzar o terminar una curva horizontal cerca de la crestade una curva vertical. Esta condicin puede resultar insegura especialmente en lanoche, si el conductor no reconoce el inicio o nal de la curva horizontal. Se mejorala seguridad si la curva horizontal gua a la curva vertical. La curva horizontal debeser ms larga que la curva vertical en ambas direcciones.
Para efectos del drenaje, deben disearse las curvas horizontal y vertical de modoque stas no sean cercanas a la inclinacin transversal nula en la transicin delperalte.
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El diseo horizontal y vertical de una carretera deber estar coordinado de formaque el usuario pueda circular por ella de manera cmoda y segura. Concretamente,
se evitar que circulando a la velocidad de diseo, se produzcan prdidas visualesde trazado, denida sta como el efecto que sucede cuando el conductor puede ver,en un determinado instante, dos tramos de carretera, pero no puede ver otro situadoentre los dos anteriores.
Para conseguir una adecuada coordinacin de los diseos, se tendrn en cuentalas siguientes condiciones:
Los puntos de tangencia de toda curva vertical, en coincidencia con unacurva circular, estarn situados dentro de la zona de curvas de transicin(Clotoide) en planta y lo ms alejados del punto de radio innito o punto de
tangencia de la curva de transicin con el tramo en recta.
En tramos donde sea previsible la aparicin de hielo, la lnea de mximapendiente (longitudinal, transversal o la de la plataforma) ser igual o menorque el diez por ciento (10%).
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Figura 3.4.1: Coordinacin de los alineamientos horizontal y vertical
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3.5 Seccin transversal
3.5.1 Calzada
En el diseo de carreteras de muy bajo volumen de trco IMDA < 50, la calzadapodr estar dimensionada para un solo carril. En los dems casos, la calzada sedimensionar para dos carriles.
En el cuadro 3.5.1a, se indican los valores apropiados del ancho de la calzada entramos rectos para cada velocidad directriz en relacin al trco previsto y a la im-portancia de la carretera.
Cuadro 3.5.1.a: Ancho mnimo deseable de la calzada en tangente(en metros)
Trfico IMDA
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En los tramos en tangentes las bermas tendrn una pendiente de 4% hacia el exte-rior de la plataforma.
La berma situada en el lado inferior del peralte seguir la inclinacin de este cuandosu valor sea superior a 4%. En caso contrario, la inclinacin de la berma ser igualal 4%.
La berma situada en la parte superior del peralte tendr en lo posible una inclinacinen sentido contrario al peralte igual a 4%, de modo que escurra hacia la cuneta.
La diferencia algebraica entre las pendientes transversales de la berma superior yla calzada ser siempre igual o menor a 7%. Esto signica que cuando la inclinacindel peralte es igual a 7%, la seccin transversal de la berma ser horizontal y cuan-do el peralte sea mayor a 7%, la berma superior quedar inclinada hacia la calzadacon una inclinacin igual a la inclinacin del peralte menos 7%.
3.5.3 Ancho de la plataforma
El ancho de la plataforma a rasante terminada resulta de la suma del ancho en cal-zada y del ancho de las bermas.
La plataforma a nivel de la subrasante tendr un ancho necesario para recibir sobreella la capa o capas integrantes del armado y la cuneta de drenaje.
3.5.4 Plazoletas
En carreteras de un solo carril con dos sentidos de trnsito, se construirn ensanchesen la plataforma, cada 500 m como mnimo para que puedan cruzarse los vehculosopuestos o adelantarse aquellos del mismo sentido.
La ubicacin de las plazoletas se jar de preferencia en los puntos que combinenmejor la visibilidad a lo largo de la carretera con la facilidad de ensanchar la plata-
forma.
3.5.5 Dimensiones en los pasos inferiores
La altura libre deseable sobre la carretera ser de por lo menos 5.00 m. En los t -neles, la altura libre no ser menor de 5.50. (Ver gura 3.5.5.1)
Cuando la carretera pasa debajo de una obra de arte vial, su seccin transversalpermanece inalterada y los estribos o pilares de la obra debajo de la cual pasa de-ben encontrarse fuera de las bermas o de las cunetas eventuales agregndose una
sobre berma no menor a 0.50 (1.50 deseable).
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3.5.6 Taludes
Los taludes para las secciones en corte y relleno variarn de acuerdo a la estabili-dad de los terrenos en que estn practicados. Las alturas admisibles del talud y su in-clinacin se determinarn en lo posible, por medio de ensayos y clculos o tomandoen cuenta la experiencia del comportamiento de los taludes de corte ejecutados enrocas o suelos de naturaleza y caractersticas geotcnicas similares que se mantie-nen estables ante condiciones ambientales semejantes.
Los valores de la inclinacin de los taludes en corte y relleno sern de un modoreferencial los indicados en el acpite 5.2 del captulo 5.
3.5.7 Seccin transversal tpica
La gura 3.5.7.1 ilustra una seccin transversal tpica de la carretera, a media lade-ra, que permite observar hacia el lado derecho la estabilizacin del talud de corte yhacia el lado izquierdo, el talud estable de relleno.
Ambos detalles por separado, gracan en el caso de presentarse en ambos lados,la situacin denominada, en el primer caso carreteras en cortes cerrados, y en elsegundo caso carreteras en relleno.
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Figura 3.5.5.1
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Figura
3.5.7.1
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