Carreteras

2.2 Proyecto Geométrico de Carreteras

2.2.1 Alineamiento Horizontal y Vertical

Alineamiento Horizontal

En tramos restrictivos del trazado se deberá asegurar una operación segura y confortable considerando la Velocidad de Proyecto (Vp) correspondiente a la categoría de la ruta; en tanto que en los tramos de trazado amplio se deberá considerar la V85% ó la V* según corresponda, asociada al conjunto de los elementos del tramo, en previsión de las velocidades de desplazamiento que adoptará un porcentaje importante de los usuarios en los períodos de baja demanda. Si por condiciones topográficas se debe cambiar la velocidad de proyecto, el diseño debe consultar el tramo de transición correspondiente, situación que se señalizará adecuadamente en terreno.

Los límites normativos que se indican más adelante se aplican a la combinación de elementos rectos y curvos de caminos bidireccionales y unidireccionales, excepto cuando se haga la salvedad correspondiente.

Las principales consideraciones que controlan el diseño del alineamiento horizontal son:

• Categoría de la Ruta.

• Topografía del Área.

• Velocidad de Proyecto.

• Coordinación con el Alineamiento Vertical.

• Costo de Construcción, Operación y Mantención.

Todos estos elementos deben conjugarse de manera tal que el trazado resultante sea el más seguro y económico, en armonía con los contornos naturales y al mismo tiempo adecuado a la categoría, según la Clasificación Funcional para Diseño.

B) Localización del eje en planta.

Si el proyecto considera calzada única, en la mayoría de los casos el eje en planta será el eje de simetría de la calzada de sección normal, prescindiendo de los posibles ensanches o carriles auxiliares que puedan existir en ciertos sectores.

C) Criterios para establecer el trazado en planta.

• Elementos del trazado en planta.

La planta de una carretera preferentemente deberá componerse de una sucesión de elementos curvos que cumplan las relaciones que se fijan más adelante y de aquellos tramos en recta que sean indispensables.

Los elementos curvos comprenden:

• Curvas Circulares.

• La parte central circular y dos arcos de enlace.

• Otras combinaciones de arco circular y arco de enlace.

• El problema de la visibilidad.

La obtención de visibilidad de adelantamiento para caminos bidireccionales exige tramos rectos o de curvatura muy suave, que permiten adelantar en el mayor porcentaje posible de su longitud. Las curvas del orden del mínimo admisible disminuyen la confianza del conductor para adelantar, aunque ofrezcan visibilidad adecuada.

• Elementos de curvatura variable.

La utilización de elementos de curvatura variable entre recta y curva circular, o bien como elemento de trazado propiamente tal, se hace necesaria por razones de seguridad, comodidad y estética. Como elemento de curvatura variable con el desarrollo se utilizará la curva de transición.

D) Alineamiento recto.

• Longitudes máximas en recta.

Se procurará evitarán longitudes en recta superiores a:

Lr = 20 * Vp

Lr = Largo en m de la Alineación Recta [m].

Vp = Velocidad de Proyecto de la Carretera [Km/h].

• Longitudes mínimas en recta.

Se debe distinguir las situaciones asociadas a curvas sucesivas en distinto sentido o curvas en “S” de aquellas correspondientes a curvas en el mismo sentido.

• Curvas en “S”:

- En nuevos trazados deberá existir coincidencia entre el término de la curva de transición de la primera curva y el inicio de la curva de transición de la segunda curva.

- En las recuperaciones o cambios de estándar, se podrán aceptar tramos rectos intermedios de una longitud no mayor que:

Lrs máx. = 0,08 * (A1+ A2)

Siendo A1 y A2 los parámetros de las curvas de transición respectivas.

- Tramos rectos intermedios de mayor longitud, los que responden a una mejor definición óptica del conjunto que ya no opera como una curva en S propiamente tal, y están dados por

Lr mín. = 1,4 * Vp.

Tramo recto entre curvas en el mismo sentido:

Por condiciones de guiado óptico es necesario evitar las rectas excesivamente cortas entre curvas en el mismo sentido, en especial en Terreno Llano y Ondulado Suave con velocidades de proyecto medias y altas.

La siguiente tabla entrega los valores deseables y mínimos según tipo de terreno y velocidad de proyecto:

Tramos rectos mínimos entre curvas del mismo sentido.

Vp (Km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100

Terreno Llano y Ondulado - 110/55 140/70 170/85 195/98 220/110 250/125 280/150

Terreno Montañoso 25 55/30 70/40 85/50 98/65 110/90

Para longitudes de la recta intermedia menores o iguales que los mínimos deseables, se mantendrá en la recta un peralte mínimo igual al bombeo que le corresponde a la carretera o camino.

El empleo de valores bajo los deseables sólo se aceptará si no es posible reemplazar las dos curvas por una sola de radio mayor, o bien, enlazar ambas curvas mediante una curva de transición.

E) 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 centesimales (g).

Vn: Vértice; punto de intersección de dos alineaciones consecutivas del trazado.

α: Angulo entre dos alineaciones, medido a partir de la alineación de entrada, en el sentido de los punteros del reloj, hasta la alineación de salida.

ω: Angulo de Deflexión entre ambas alineaciones, que se repite como ángulo del centro subtendido por el arco circular.

R: Radio de Curvatura del arco de círculo (m)

T: Tangentes, distancias iguales entre el vértice y los puntos de tangencia del arco de círculo con las alineaciones de entrada y salida (m). Determinan el principio de curva PC y fin de curva FC.

S: Bisectriz; distancia desde el vértice al punto medio, MC, del arco de círculo (m)

D: Desarrollo; longitud del arco de círculo entre los puntos de tangencia PC y FC (m).

e: Peralte; valor máximo de la inclinación transversal de la calzada, asociado al diseño de la curva (%)

E: Ensanche; sobreancho que pueden requerir las curvas para compensar el mayor ancho ocupado por un vehículo al describir una curva.

Figura Elementos de la curva circular

Valores máximos para el peralte y la fricción transversal.

e máx. f

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