UNIVERSIDAD PARTICULAR DE CHICLAYO

SEDE – JAÉN

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

TÍTULO : DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERA

CURSO : Viales II

DOCENTE : Ing°. Percy Mondragón Díaz

INTEGRANTES:Cubas Vásquez Edil JhonJulca Heredia Cecilia Del CarmenLlatas Cubas Diana NatalyLucero Salazar Carlos Andrés

CICLO : VII

FECHA : 28/Setiembre-2015

I. INTRODUCCION

Para el diseño geométrico en planta y de perfil, se contara con

el alineamiento horizontal y vertical. Los diversos aspectos se

presentan en primer término como elementos aislados, para

posteriormente indicar la compatibilización que deba darse al

conjunto.

Así mismo se le dará mayor importancia al diseño espacial, así

como al diseño geométrico de la carretera, gobernada

fundamentalmente por las necesidades geométricas del

camino, seguridad vial, ecología y estética. Los elementos de la

infraestructura: plataforma, taludes y cunetas son descritos en

forma referencial, siendo objeto éstos, de normas específicas y

recomendaciones, cada vez que ello es posible.

Los trazados en planta y perfil de una carretera deberán estar

coordinados de forma que el usuario pueda circular por ella de

manera cómoda y segura.

II. MARCO TEÓRICO

1. DISEÑO GEOMÉTRICO EN PLANTA Y PERFIL

1. 1 SECCIÓN TRANSVERSAL

La sección transversal de una carretera en un punto de

ésta, es un corte vertical normal al alineamiento horizontal,

el cual permite definir la disposición y dimensiones de los

elementos que forman la carretera en el punto

correspondiente a cada sección y su relación con el terreno

natural.

Para agrupar los tipos de carreteras se acude a normalizar

las secciones transversales, teniendo en cuenta la

importancia de la vía, el tipo de tránsito, las condiciones

del terreno, los materiales por emplear en las diferentes

capas de la estructura de pavimento u otros, de tal manera

que la sección típica adoptada influye en la capacidad de la

carretera, en los costos de adquisición de zonas, en la

Construcción, mejoramiento, rehabilitación, mantenimiento

y en la seguridad de la circulación.

ELEMENTOS

Los elementos que integran y definen la sección

transversal son: ancho de zona o derecho de vía, calzada o

superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y

elementos complementarios, tal como se ilustra en las

figuras donde se muestra una sección en media ladera

para una vía multicarril .

1. 2 DISEÑO GEOMÉTRICO EN PLANTA

1. 2.1 ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal deberá permitir la operación

ininterrumpida de los vehículos, tratando de conservar

la misma velocidad directriz en la mayor longitud de

carretera que sea posible.

En general, el relieve del terreno es el elemento de

control del radio de las curvas horizontales y el de la

velocidad directriz. Esta última, a su vez, controla la

distancia de visibilidad.

El trazado en planta de un tramo se compondrá de la

adecuada combinación de los siguientes elementos:

recta, curva circular y curva de transición.

1. 3.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Aquí se presentan algunos aspectos fundamentales

que habrán de considerarse en el diseño del

alineamiento, considerando su fluidez y apariencia

general:

El trazado deberá ser más bien una serie de curvas de radios amplios que de extensas tangentes, "quebradas" por curvas de pequeña amplitud circular. Para reducir la sensación de monotonía para el conductor, ese patrón de trazado se ajusta mejor a la conformación básica de las líneas naturales, pudiendo reducir los rasgos causados por el terraplén en el paisaje.

No son deseables dos curvas sucesivas en el mismo sentido cuando entre ellas existe un tramo en tangente. Preferiblemente, serán sustituidas por una curva extensa única bien estudiada o, por lo menos, la tangente intermedia deberá sustituirse por un

arco circular, constituyéndose entonces en curva compuesta. Sí no es posible adoptar estas medidas, la tangente intermedia deberá ser superior a los 500 metros.

Deberá buscarse un alineamiento horizontal homogéneo, en el cual tangente y curvas se suceden armónicamente.

1. 3.3 CURVAS CIRCULARES

Elementos de la Curva Circular.

En la Figura se ilustran los diversos elementos asociados a una curva circular. La simbología normalizada que se define a continuación deberá ser respetada por el proyectista.

Las medidas angulares se expresan en grados sexagesimales.

P.C. : Punto de inicio de la curvaP.I. : Punto de Intersección de 2 alineaciones consecutivasP.T. : Punto de tangenciaE : Distancia a externa (m)M : Distancia de la ordenada media (m)R : Longitud del radio de la curva (m)T : Longitud de la subtangente (P.C a P.I. y P.I. a P.T.) (m)L : Longitud de la curva (m)L.C : Longitud de la cuerda (mΔ : Angulo de deflexión (º)P : Peralte; valor máximo de la inclinación

transversal de la calzada, asociado al diseño de la curva (%)

Sa : Sobre ancho que pueden requerir las curvas para compensar el aumento de espacio lateral que experimentan los vehículos al describir la curva (m).

1. 3.4 CURVAS COMPUESTAS

En general, se evitará el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlas por una sola curva.

Caso Excepcional

En caso excepcional se podrá usar curvas compuestas, aclarando las razones, técnico-económicas u otras, que justifican el empleo de dos curvas continuas de radio diverso. En tal caso y en el caso de usar la poli céntrica de tres centros, deberán respetarse las siguientes condiciones:

El radio de una de las curvas no será mayor de 1.5 veces el radio de la otra.

La variación del peralte se efectuará dentro de la curva de radio mayor, a partir del P.C.C.

Curvas Vecinas del mismo sentido

En general se evitará el empleo de curvas del mismo sentido, cuando sean separadas por un tramo en tangente de una longitud menor de 450 m, más o menos.

Cuando dos curvas del mismo sentido se encuentran separadas por una tangente menor o igual a 100 m, deberán reemplazarse por una sola curva, o excepcionalmente, por una curva poli céntrica

Curva y Contra curva (curva "S")

(a)Curva "S" con Curva de Transición

Entre dos curvas de sentido opuesto deberá existir siempre un tramo en tangente lo suficientemente largo como para permitir las longitudes de transición.

(b)Curva "S" sin Curva de Transición

La longitud mínima de tangente entre dos curvas de sentidos inversos será aquella necesaria para permitir la transición del peralte con los límites de incremento.

1. 3.5 CURVAS DE VUELTA

La figura, ilustra un caso general en que las alineaciones de entrada y salida de la curva de vuelta presentan una configuración compleja. En la práctica, ambas ramas pueden ser alineaciones rectas con sólo una curva de enlace intermedia. Según sea el desarrollo de la curva de vuelta propiamente, estas alineaciones podrán ser paralelas entre sí, divergentes, etc.

La curva de vuelta propiamente quedará definida por dos arcos circulares correspondientes al radio interior "Ri" y exterior "Re".

Los valores posibles para Ri y Re. Según los vehículos tipo que se prevean.

1. 3 DISEÑO GEOMÉTRICO DEL PERFIL LONGITUDINAL

El perfil longitudinal está formado por la rasante constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicos, a los cuales dichas rectas son tangentes. Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define según el avance del Kilometraje, siendo positivas aquéllas que implican un aumento de cota y negativas las que producen una pérdida de cota.

Las curvas verticales entre dos pendientes sucesivas permiten lograr una transición paulatina entre pendientes de distinta magnitud y/o sentido, eliminando el quiebre de la rasante. El adecuado diseño de ellas asegura las distancias de visibilidad requeridas por el proyecto.

A efectos de definir el Perfil Longitudinal se considerarán prioritarias las características funcionales de seguridad y comodidad, que se deriven de la visibilidad disponible, de la deseable ausencia de pérdidas de trazado y de una variación continua y gradual de parámetros.

1. 3.1 CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Para la definición del perfil se adoptarán, salvo casos suficientemente justificados, los siguientes criterios:

Posición del Perfil respecto a la planta

En carreteras de calzadas separadas

La definición del perfil podrá ser común para ambas calzadas o diferentes para cada una de ellas. En general el eje que lo defina coincidirá con el borde interior del carril más próximo al separador central.

En carreteras de calzada única

El eje que define el perfil, coincidirá con el eje físico de la calzada (marca vial de separación de sentidos de circulación).

La Rasante en relación a la Orografía.

En terreno Plano

En terreno plano, la rasante estará sobre el terreno, por razones de drenaje, salvo casos especiales.

En terrenos Ondulados

En terreno ondulado, por razones de economía, la rasante seguirá las inflexiones del terreno, sin perder de vista las limitaciones impuestas por la estética, visibilidad y seguridad.

En terrenos Montañosos

En terreno montañoso, será necesario también adaptar la rasante al terreno, evitando los tramos en contrapendiente, cuando debe vencerse un desnivel considerable, ya que ello conduciría a un alargamiento innecesario.

En terreno escarpado

El perfil estará condicionado por la divisoria de aguas.

1. 3.2 CURVAS VERTICALES

Necesidad de Curvas Verticales

Los tramos consecutivos de rasante, serán enlazados con curvas verticales parabólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea de 1%, para carreteras con pavimento de tipo superior y de 2% para las demás.

Proyecto de las Curvas Verticales

Las curvas verticales serán proyectadas de modo que permitan, cuando menos, la distancia de visibilidad mínima de parada, y la distancia de paso para el porcentaje indicado.

Longitud de las Curvas Convexas.

La longitud de las curvas verticales convexas, viene dada por las siguientes expresiones:

a. Para contar con la visibilidad de parada (Dp)

Deberá utilizarse los valores de longitud de Curva Vertical de la figura 403.01 para esta condición.

b. Para contar con la visibilidad de Paso (Da).

Se utilizará los valores de longitud de Curva Vertical de la figura 403.02 para esta condición.

Longitud de las Curvas Cóncavas.

Los valores de longitud de Curva Vertical serán los de la figura 403.03

Consideraciones Estéticas.

La longitud de la curva vertical cumplirá la condición:L > V

Siendo:L: Longitud de la curva (m)V: Velocidad Directriz (Kph).

1. 3.3 PENDIENTE

Pendientes Mínimas

En los tramos en corte generalmente se evitará el empleo de pendientes menores de 0,5%.Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%.

Pendientes Máximas

El proyectista tendrá, en general, que considerar deseable los límites máximos de pendiente que están indicados.

En zonas superiores a los 3000 msnm, los valores máximos de la Tabla 403.01, se reducirán en 1% para terrenos montañosos o escarpados.

En carreteras con calzadas independientes las pendientes de bajada podrán superar hasta en un 2% los máximos establecidos en la Tabla 403.01

COORDINACIÒN ENTRE ALINEAMIENTO HORIZONTAL Y PERFIL LONGITUDINAL

Las normas y recomendaciones precedentes apuntan a producir niveles aceptables de visibilidad, comodidad, agrado visual y de servicio en general, mediante una correcta elección de los elementos en planta y elevación que configuran el trazado. No obstante esto, dichas normas y recomendaciones, aplicadas por separado a los referidos planos, no aseguran un buen diseño.

Por ello es necesario estudiar también sus efectos combinados aplicarles ciertas normas de compatibilización y coordinarlos, de acuerdo a criterios funcionales y estéticos que se asumirán.

La ejecución de las combinaciones posibles de los elementos verticales y horizontales del trazado, con su correspondiente apariencia en perspectiva, para la totalidad de un trazado no es siempre factible ni indispensable. En la mayoría de los casos basta con respetar las normas y recomendaciones para evitar efectos contraproducentes para la seguridad y la estética de la vía.

DISEÑO ESPACIAL DE LA VÍA

Para conseguir una adecuada coordinación de los trazados, para todo tipo de carretera, se tendrán en cuenta las siguientes condiciones:

1) Los puntos de tangencia de toda curva vertical, en coincidencia con una curva horizontal, estarán situados dentro de la clotoide en planta y lo más próximos al punto de radio infinito. En general los puntos de inflexión en planta y perfil deben aproximadamente coincidir y ser iguales en cantidad a lo largo de un tramo.

2) Se deberá cumplir la siguiente relación:5A≤ L/R ≤ 10A

Donde:

L: Longitud de curva vertical (m)A: Valor absoluto de la diferencia algebraica de las

pendientes (tantopor uno)R: Radio de curva circular en planta (m)

3) En carreteras con velocidad igual o menor que sesenta Kilómetros por hora (60 Kph) y en carreteras de características reducidas, se cumplirá siempre que sea posible la condición:

L = (100 A* R)/p

Donde:Þ: Peralte correspondiente a la curva circular (%)L, A y R: Ídem anterior.

COMBINACIONES NO PERMITIDAS

Para todo tipo de carretera se evitarán las siguientes situaciones:

- Alineación única en planta (tangente o curva) que contenga una curva vertical cóncava o convexa corta.- Curva vertical convexa en coincidencia con un punto de inflexión en planta.

- Tangente en planta con curvas convexa y cóncava consecutivas.

- Tangente seguida de curva en planta en correspondencia con curvas convexa y cóncava.

- Alineación curva, de desarrollo corto, que contenga una curva cóncava corta.

- Conjunto de alineaciones en planta en que se puedan percibir dos curvas verticales cóncavas o dos curvas verticales convexas simultáneamente.

- Curva horizontal de radio mínimo próximo al punto más bajo de una curva vertical cóncava que conecte rasantes de pronunciadas pendientes.

Además de las condiciones anteriores, en carreteras de calzadas separadas y vías rápidas se evitará:

- Curva cóncava en coincidencia con un punto de inflexión en planta.- Curva vertical corta entre pendientes largas dentro de una misma alineación en planta- Rasantes uniformes entre curvas verticales consecutivas del mismo signo (cóncavas o convexas) dentro de una misma alineación en planta.- Curvas en planta cortas dentro de una curva vertical larga.- Cuando las rasantes de una y otra calzada son distintas, no se deben variar sus posiciones relativas, si no es en tramos donde existan combinaciones de curvas horizontales y verticales.