DNV - Normas de Diseño Pavimentos

7/17/2019 DNV - Normas de Diseño Pavimentos

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ACTUALIZACIÓN DE LAS NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DELA DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1967/80/07

Convenio de Asistencia y Cooperación entre la DNV y la EICAM de la UNSJ-2009. Se acordó:

la Actualización contemplará los NUEVOS CONOCIMIENTOS, teniendoen cuenta los EFECTOS OPERACIONALES Y DE SEGURIDAD DE LOSELEMENTOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO (ELEMENTOS VISIBLES), EL

IMPACTO DE LA TECNOLOGÍA Y LA FLEXIBILIDAD EN EL DISEÑOGEOMÉTRICO

Título:

1. NORMAS Y RECOMENDACIONES DE DISEÑO GEOMÉTRICO Y

SEGURIDAD VIAL

2. INSTRUCCIONES GENERALES DE ESTUDIOS Y PROYECTOS, A) OBRAS BÁSICAS



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Cap.Palazzo - Vías de Comunicación 1942 IIEscario - Caminos 1949 IIBarnett - Tablas Curvas con Transiciones 1954 II AASHO - Libro Azul 1954 y 1965 I, II, IIIR. Coquand - Routes 1956 IIPIARC - Informes Congresos 1959, 1964 IIIViguria - Tablas Curvas Verticales 1960 IIJones - Carreteras modernas 1963 IIPushkarev - Estética vial 1964 IIIHCM - HRB 1965 I

Fuentes NDGDNV 67 - RÜHLE



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Cap. HRB SR 81 - Highway Guardrail – Leisch 1964 VI AASHO - Libro Azul 1965 IV, V AASHO - Libro Amarillo 1967 VI

AASHO - Adenda SSD 1971 AASHTO - Libro Amarillo 1974 VISHD Mississippi - Design Manual 1976 IV, V AASHTO - Guía de Barreras 1977 VIDOT Florida - Road Design Manual 1978 IV, VFHWA - Handbook of Highway Safety Design 1978 VII, VIII

Fuentes NDGDNV 80 = 67 + C4-8



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Cronología Fuentes – 1954-80



5

Cronología Fuentes – 1980-2010y Algunas Normas Recientes



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Comparación de Cron – 1975Modelos de AASHTO en el mundo

DVD = f (VD) – 34 países Rmín = f (VD) – 55 países

emáx = 6, 8 y 10%



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Introducción NDG-DNV 67

• Ing. Federico Rühle:Los constantes progresos que se han venidooperando en el desarrollo del tránsito automotor y

la necesidad de que las característicasgeométricas de los caminos que se proyecten seadecuen a las modalidades del tránsito futuro, hanhecho imprescindible revisar las normas

existentes (1941) en tal materia. Es decir, eldiseño geométrico (las dimensiones visibles delcamino) deberían adaptarse al tránsito actual y asus tendencias futuras.



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Hitos en Diseño Geométrico entre1967 y 2009

• ZONA DESPEJADA – Ken Stonex – 1960-70

• DISTANCIA VISUAL DETENCIÓN – Adenda AASHTO 1971 (100%VD, Húm)

– Conductores ancianos > tpr• COHERENCIA DE DISEÑO

– Concepto VD inaplicable en rectas – Concentración choques en curvas – Violación expectativas conductor – ∆V real en curvas y rectas; Leisch (∆VMS < 10 km/h)

– Perfil de VO85

; Lamm (∆VO85

< 10 km/h) – Modelos medición coherencia – IHSDM y otros

• ROTONDAS MODERNAS – Fin de las grandes rotatorias



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DVD = f (parámetros AASHTO)

Fricción longitudinal según países Índice Choques según radio curva



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Objetivos DNVDNV (Plan Estratégico SV 2003)

• ... brindar al usuario de las rutas las condicionesóptimas de seguridad y comodidad en el tránsito, yeconomía de transporte...

• Los objetivos principales del plan Estratégico deSeguridad Vial para la Repartición son: – Reducir los accidentes en:

• calzada• fuera de calzada• intersecciones• pasos urbanos

– Elaborar el Cuerpo Normativo de Seguridad Vial que rija lasdistintas etapas del Sistema Vial

– Introducir la variables de Seguridad Vial en la toma dedecisiones del quehacer vial.

– Productos ya desarrollados:• Manual de Prácticas Inadecuadas de SV – 2007• Manual de Diseño Vial Seguro - Normas españolas - 2007



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Productos DNV ya desarrollados



12

Ejemplo de Práctica Inadecuada



13

Productos DNV ya desarrollados



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Premisas de la Actualización• Diseño de la plataforma: ajustar los coeficientes de los modelos matemáticos en uso,

poner énfasis en la coordinación planialtimétrica y de la coherencia de diseño sobrela seguridad vial.

• Envejecimiento de la población de conductores• Diseño de los costados-del-camino: incorporar los conceptos de zona despejada y

justificación de los dispositivos de contención.• Intersecciones a nivel y distribuidores (tipo pesa): incluir las rotondas modernas

• Pasos urbanos: aplicar dispositivos de apaciguamiento-del-tránsito• Rentabilidad económica teniendo en cuenta los beneficios por reducción de

accidentes: muertos, heridos y daños materiales

• Enfoque conceptual: – Mito 1: Los caminos no causan los choques, los conductores sí. – Mito 2: Hay caminos seguros. – Los caminos diseñados según las normas no son seguros, ni inseguros, ni

apropiadamente seguros; sólo tienen un no-premeditado nivel de seguridad.Sólo hay caminos más o menos seguros

(Ezra Hauer, 1999)



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Relación entre

NDGDNV 67/80/07 – 2010

1

INTRODUC-

CIÓN

2

CONTROLES

DE DISEÑO

3

DISEÑO

GEOMÉ-TRICO

4

COORDINA-

CIÓNPLANIALTIMÉ-

TRICA YCOHERENCIA

DE DISEÑO

5

INTERSEC-

CIONES

6

DISTRIBUI-

DORES

7

PASOS

URBANOS

8

SEGURIDAD

EN LACALZADA YCOSTADOS

DEL CAMINO

9

RECOMEN-

DACIONESPARA ÁREASDE

SERVICIOS

10

TRAZADO

VIAL

La Actualización del Bicentenario



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C3 Diseño GeométricoComparación de FLH

Coeficiente de fricción longitudinal húmedo

AASHTO 94Traducción autorizadaEGIC-UBA-DNV - 1997



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C3 Diseño GeométricoDistancia de Frenado de Varios Países Americanos



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Distancias Visual de DetenciónTiempo de percepción y reacción: 2,5 s

Comparativa Internacional DVD

0

50

100

150

200

250

300

350

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

D V D

( m )

V (Km/h)

Argentina (VN67)

EEUU (AASHTO 94)

Australia

Gran Bretaña

Canada

Alemania

Sudáfrica

Suiza

España

Chile



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Distancia Visual de Detención

0

50

100

150

200

250

300

350

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

DVD(VN67)

DVD (A94)



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Parámetros de Curvas VerticalesParámetro: K (m/%)= P(m/100%)

0

50

100

150

200

250

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

K

m / %

VD km/h

K - VN67

K - A94

K - VN2010



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Curvas Horizontales

• Coeficiente de fricción lateral húmedo:

FLH (VN67) = FLH (VN 10) = (A94)

• Radio Mínimo absoluto:

VD2 / 127 (emáx + fmáx)

• Peralte= método 5 de AASHTO 94



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Sección transversal

• Carriles: desde 3,65 m a 3,0 m según categoría

• Banquinas: de 3,5 m a 0,5 m según categoría(pavimentadas: 0,5 mínimo)

• Zona despejada

• Taludes < 1:4



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Ancho puente =Ancho coronamiento de accesos

Válido para puentes alto y bajo nivel

Sección transversal



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Velocidad directrizVelocidad de operación

• Velocidad Directriz:“velocidad máxima segura que puede mantenerse sobre unasección específica de carretera cuando las condiciones son tanfavorables que las características de diseño de la carreteragobiernan. La velocidad de diseño supuesta debiera ser lógica conrespecto al carácter del terreno y tipo de carretera.

• Velocidad de Operación:

“velocidad a la cual los conductores operan sus vehículos bajocondiciones favorables de tiempo y condiciones de flujo libre(5 s). Se adopta como representativa la del 85° percentil de la

distribución



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Diagramas de Curvatura Horizontal

Permite comprobar:• grado de coherencia• sinuosidad del alineamiento (radian/km)• giro del volante.• secuencia de círculos y clotoides

• longitudes de clotoides y arcos de círculos• combinaciones indeseables (curvas espaldas-quebradas y quiebres)• longitudes de rectas y zonas de adelantamientos• diagrama de peralte.



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C4.1 Coordinación Planialtimétrica(Concepto cualitativo)

• Definición de la coordinación

• Carácter cualitativo y conceptual de lasrecomendaciones

• Recomendaciones vinculadas con: – seguridad

– apariencia estética

• Configuraciones inadecuadas• Configuraciones adecuadas



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C4.1 Coordinación PlanialtimétricaConfiguraciones adecuadas

• Dificultades del pasado: desconocimientoy laboriosidad extrema para obtenermanualmente vistas tridimensionales.

• Herramientas informáticas actuales• Proceso de ajustes sucesivos



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C4.1 Coordinación PlanialtimétricaConfiguraciones adecuadas

• Beneficios de la buena apariencia estética

• Bases de la buena apariencia estética – Armonía interna (calzada y su entorno

inmediato)• Continuidad visual ( planta y rasante)

• Cantero central

– Armonía externa (camino y entorno mediato)• Integración paisajística

• Tratamiento de la sección transversal



2929

C4.1 Coordinación PlanialtimétricaConfiguraciones inadecuadas

Curva espalda quebrada en planimetría

Planimetría Tangente

Clotoide Clotoides

Tangente

Arco Circular Arco Circular

Clotoide

Tangente

Curva espalda quebrada en altimetría Altimetría Pendiente

Curva Parabólica Curva Parabólica

PendientePendiente

Aplicación del diagrama de curvatura



3030


Zambullida

Planimetría

Altimetría

Tangente

+

Curva Convexa

Curva Cóncava

Pendiente+

Pendiente




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Planimetría

Altimetría

Tangente

Convexa

Cóncava

Cóncava

ConvexaConvexa

Montaña Rusa

(pérdidas de trazado)




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C4.2 Coherencia de Diseño(Concepto cuantitativo)

• Coherencia – Condición bajo la cual la geometría de un camino se encuentra

en armonía con las expectativas de los conductores tal queevita maniobras críticas. (Al - Masaeid et al., 1995).

– Diseño geométrico acorde con las expectativas del

conductor. (Irizarry y Krammes, 1998).• Expectativa – Apreciación subjetiva del ambiente de conducción delante del

conductor, basada en la experiencia lejana y reciente. Con el diseñocoherente se procura evitarle situaciones imprevistas difíciles deresolver, que le requieran percepciones muy rápidas y de múltiples

elementos – Quienes fallan en reconocer disparidades, o toman demasiadotiempo en reaccionar, podrían tomar velocidades y/o recorridoserróneos incrementando así la probabilidad de accidentes



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C4.2 Coherencia de Diseño

• Coherencia – Velocidad - Accidentes

– El concepto de velocidad directriz no es aplicable a

las rectas

– Las curvas aisladas son más peligrosas que lassucesivas (alteran las expectativas)

– Adecuar la velocidad directriz a la velocidad deoperación en flujo libre (a sus expectativas)



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• Coherencia – Velocidades VD vs. VO85Trieste – Italia EUA - FHWA



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• Coherencia – Evaluación cuantitativa

– Operación de los vehículos – Perfil de VO85

– Características del camino – Carga mental

– Formularios de control

Objetivo: evaluar racional y cuantitativamente lasexpectativas de los conductores



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• Coherencia – Perfil de velocidades – VD Método de Leisch y Leisch

• Regla de los “15 km/h”

– VO Método de Lamm• Buen diseño: cambios en la velocidad de operación

menores o iguales que 10 km/h.

• Aceptable: cambios en la velocidad de operación mayores

que 10 km/h o menores o iguales que 20 km/h.• Pobre: cambios en la velocidad de operación mayores que

20 km/h.



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• Coherencia – Ecuaciones de la FHWA



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• Coherencia – Perfil de velocidades – Modelo IHSDM



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• Coherencia – Perfil de velocidades – Modelo EICAM



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C5 Intersecciones

• A nivel y distinto nivel• Gráficos para la selección del tipo de intersección, con

volúmenes de tránsito acordes con los de la mayor partede la red vial nacional.

• Modificación de las dimensiones recomendadas para lostriángulos visuales libres de obstáculos, según el tipo decontrol de tránsito usado en la intersección. Fuente:AASHTO 2001/2004. Se incluyen los casos: – Sin control de Pare o Ceda el paso. – Con control de Pare en camino secundario.

– Con control de Ceda en el camino secundario. – Con control de semáforos – Con control de Pare en todos los sentidos



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C5 Intersecciones

• Anchos de pavimentos en ramas de intersecciones:actualización de los valores para los vehículos tiporepresentativos del parque argentino, utilizandomediciones realizadas por DNV.

• Anchos de trayectoria deducidas mediante el uso demodelos a escala y trazados por computadora para lossiguientes vehículos tipo según AASHTO 2004: – P: vehículo liviano de pasajeros. – SU: camión de unidad única. – C-BUS: autobús urbano. – I-BUS (14)autobús interurbano

– WB12: semirremolque (transporte de combustible) – WB15: semirremolque de tamaño máximo legal (18.60 m) – WB19: semirremolque especial (transporte de automóviles)

• Modificación de la tabla de anchos de ramas del planoOB2.



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C5 Rotatorias Antiguas yRotondas Modernas

• Abandono de los círculos de tránsito (la calzada anular es unasucesión de tramos de entrecruzamiento que funcionan segúnla regla general de prior idad de paso a la derecha (es decir alos vehículos que entran al anillo). AASHO 1965 y “Adaptación yAmpliación de las Normas de Diseño del Ing. F. Ruhle”, de la DNV(1980).

• Incorporación de las rotondas con CEDA EL PASO en los ingresos(la rotonda resulta una serie de intersecciones en “ T” , en lasque los vehículos entrantes se insertan en el flujo circularcuando se produce el hueco necesario para ello. La prior idadde paso la tiene quien circula por el anillo por sobre quien

intenta ingresar).Acorde con la Ley Nacional de Tránsito y Seguridad Vial N° 24449. Se apoya en las experiencias de numerosos países europeos(TRRL, SETRA) y los EUA (FHWA 2000, AASHTO 2001/2004)



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C5 Rotatorias Antiguas yRotondas Modernas

En Kingson, NY, la rotatoria antiguacontinuó en operación mientras seconstruyó la rotonda moderna,luego se demolió. Resultados:apaciguamiento del tránsito, menoschoques, mayor capacidad, mayor

fluidez del tránsito.



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C6 Distribuidores

• Justificaciones.

• Incorporación de distribuidores no convencionales: – “Pesa”: diamante modificado con rotondas modernas en lugar

de intersecciones sobre el camino secundario. – Diamante de punto único. – Distribuidores direccionales.

• Incorporación de aspectos complementarios: – tratamiento peatonal, iluminación, plantaciones.



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C6 Distribuidores

DIAMANTE CLÁSICO

PESA



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C6 Distribuidores

• Revisión / corrección de los carriles de cambio develocidadDefinición de la forma de medición de las longitudes yde las cuñas; y de su formulación matemática. (Fuentes:

AASHTO 2004, Normas española, sudafricana ycanadiense)

• Agregado de radios típicos para cada clase de rama: – Indirectas (Rulos), – Semidirectas, – Directas.



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C7 Pasos Urbanos• Caso excepcional del Diseño Vial rural; tema en la frontera entre

Planeamiento y Trazado Vial Técnico (C10)• Clasificación funcional según movilidad y acceso: la red nacional esarterial; – Según el principio de Palazzo y tradición de la DNV:

“ Un camino de la red troncal no debe cruzar una zona poblada” – Estrategia recomendada:

1. Mejoramiento y traspaso de jurisdicción +2. Variante.

• Criterios de evaluación para definir la oportunidad de la variante: – Historial de accidentes vehiculares, peatonales, ciclistas – Condicionamientos topográficos y económicos, necesidad de obras

especiales (túneles, viaductos, cobertizos, grandes cortes en roca) – Diseño sensible al contexto, flexibilidad de diseño (valores culturales,

históricos) Ejemplos: Uspallata, Puente del Inca. – Paso internacional (Las Cuevas, La Quiaca) – Transporte de mercaderías peligrosas



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C7 Pasos Urbanos• Elección de la velocidad máxima en el mejoramiento;

por ejemplo, según ancho de zona de camino ydistancias a líneas de edificación.

• Criterios para pasos urbanos: definición del tratamiento

según el TMDA y las condiciones del entorno: – Con población en un costado• Con calle frentista.• Sin calle frentista.

– Con población en ambos costados

• Con calle frentista.• Sin calle frentista.

C7 P U b



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C7 Pasos UrbanosTécnicas de Apaciguamiento del Tránsito

• Minirrotondas, angostamientos de calzada, veredas, cuellos debotella, chicanas, zigzags, pasos peatonales elevados, pavimentoscon textura especial, mediana continua, sentido calles, semáforos,disminución de conflictos en las esquinas, estacionamiento en lacalle, administración de acceso acordado con municipalidad.

C8 Seguridad en la Calzada y



505050

C8 Seguridad en la Calzada yCostados del Camino

60% víctimas por choques frontales30 % vict imas por SDC

– Mantenimiento vehículo en la calzada

– Tratamiento de los costados del camino

C8 S id d l C l d



515151


1. Mantenimiento de vehículos en su carril – Mejor alineamiento – Líneas de eje y bordes – Franjas sonoras central (-24% af) y de bordes (-58% h; -25% a)

( ) Reducción accidentes según fuentes europeas

C8 S id d l C l d



525252


– Delineación de curvas (chebrones, franjas sonoras transversales, – Demarcación Horizontal

– Mejoramiento fricción lateral (-4% / -40%)

( ) Reducción accidentes según fuentes europeas

C8 S id d l C l d



5353


– Carriles auxiliares de adelantamiento o ascenso de camiones

C8 S id d l C l d



5454


– Separación física de calzada

C8 S id d l C l d



5555


2. Tratamiento de los costados del CaminoZona Despejada:Zona lateral libre de obstáculos o condiciones peligrosas,donde un conductor que haya perdido el control de su

vehículo pueda recuperarlo, sin inconvenientes.

B o r d e

d e C a r r i l

Zona Despejada

Terreno Recuperable Terreno Recuperable

Banquina

Talud ≤ 1:4

Talud ≤ 1:4

1:3 > Talud > 1:4

Terreno No

Recuperable



5656

Ancho de Zona Despejada

Talud Deseable ≤ 1:6Talud Recuperable ≤ 1:4Talud Traspasable 1:3 – 1:4Talud Crítico ≥ 1:3

Antecedente: AASHTORDG 1989/2002)

(*) velocidad interpolada




5757


• Acciones para obtener una ‘zonadespejada’ de obstáculos fijos ocondiciones peligrosas

– Remover (árboles, postes) – Alejar (cabeceras de alcantarillas, SOS)

– Rediseñar (postes señales frangibles)

– Delinear (ojos de gato en postes frangibles) – Intercalar dispositivos de contención

justificados; ante duda, omitir




5858


• Alejar (cabeceras de alcantarillas, SOS, postes)




5959


• Rediseñar Postes Señales Frangibles




6060


• Delinear (ojos de gato en postes frangibles)




616161


Perfil Tipo de Obra Básica

– Tender Taludes Laterales

– Rediseñar cunetas Longitudinales




6262


• Tender taludes transversales




6363


3.Sistemas de contencióny redirección

(último recurso)

• Barandas y barreras

• Amortiguadores deimpacto




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• Justificar Técnica y Económicamente




656565


Validez al choque Test: NCHRP 350 • Suficiencia Estructural• Riesgo del Ocupante• Trayectoria del Vehículo

En ubicaciones plenamente justificadas (RDG) por el director del Proyecto

Llana Ondulada Montañosa Muy

Montañosa

Especial TL-3 TL-3 - -

I TL-3 TL-3 TL-3 TL-3

II TL-3 TL-3 TL-2 TL-2III TL-3 TL-3 TL-2 TL-2

IV TL-3 TL-2 TL-2 TL-2

V TL-3 TL-2 TL-2 TL-2

Velocidad

Directriz

Nivel de

Prueba

km/h TL

> 70 3

≤ 70 2

Á



66

C9 Recomendaciones para Áreasde ServicioÁreas de descanso, miradores, estaciones de transferencia modal

C10 Trazado Vial Técnico (Palazzo)Síntesis que supedita todo lo anterior; agregado principal

Adecuación de Instrucciones

Generales de Estudios y Proyectos,A) Obra Básica, julio 1971Ejecución y presentación de E&P



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Propuestas, Contribuciones:

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