Diseño De Carreteras

DISEÑO DE CARRETERAS

Según Manual de Carreteras

Ver: Topografía que predomina, en este caso es ondulada, para determinar el tipo de vía que vamos a diseñar, y de acuerdo a ello saber los radios y peraltes mínimos, pendientes máximas, distancia de visibilidad de parada, distancia de visibilidad de adelantamiento, entre otros.

LINEA DE PENDIENTE O DE CEROS

Concepto

La línea de pendiente es aquella línea que, pasando por los puntos obligados del proyecto, conserva la pendiente uniforme especificada y que de coincidir con el eje de la vía, éste no aceptaría cortes ni rellenos, razón por la cual también se le conoce con el nombre de línea de ceros.

Es una línea que al ir a ras de terreno natural, sigue la forma de éste, convirtiéndose en una línea de mínimo movimiento de tierra. Por lo tanto, cualquier eje vial de diseño que trate de seguirla lo más cerca posible, será un eje económico, desde este punto de vista.

Trazado de una línea de pendiente

En la isometría del terreno natural con curvas de nivel cada cinco (5) metros, considérese los puntos A y B sobre las curvas de nivel sucesivas 205 y 210. La pendiente de la línea recta AB, que los une, es:

Pendiente de AB= tan α =BC/AC

Luego, si se quiere mantener una línea de pendiente uniforme igual a tan α, la distancia horizontal necesaria para pasar de una curva de nivel a otra será:

Por lo tanto, también puede decirse que:

A = Equidistancia / p

Donde, a es la abertura del compás y p es la pendiente uniforme de la línea de ceros.

De esta manera, la distancia AC o a, en metros, reducida a la escala del plano, se podrá trazar con un compás de puntas secas a partir del punto inicial, materializándose así una serie de puntos sobre curvas sucesivas, cuya unión constituye la línea de ceros, tal como se muestra en la figura.

En términos generales, en el trazado de una línea de ceros, se pueden presentar dos casos: el primero, consiste en llevar desde un punto inicial una línea de ceros de pendiente uniforme sin especificar el punto final o de llegada. El segundo, consiste en trazar una línea de ceros a través de dos puntos obligados. En este último caso será necesario estimar la pendiente máxima que une los dos puntos, la cual deberá ser comparada con la pendiente máxima permitida por las normas.

La teoría de trazar rutas con tramos de igual pendientes para evitar los excesos de "relleno" o "corte", en caso de tener el plano ploteado, debemos utilizar un compás utilizando la siguiente ecuación:

y si tenemos el plano en autocad, utilizamos el comando "c" circle y por medio de circulos trazamos las rutas tratando de que las pendientes sean semejantes, también debemos tomar en cuenta el parámetro de que la pendiente máxima normal permitida ej. 6%

La mejor ruta entre varias alternas, que permita enlazar dos puntos extremos o terminales, será aquella que de acuerdo a las condiciones topográficas, geológicas, hidrológicas, y de drenaje, ofrezca el menor costo con el mayor índice de utilidad económica, social y estética. Por lo tanto, para cada ruta será necesario determinar en forma aproximada, los costos de construcción, operación y conservación de la futura vía a proyectar, para así compararlos con los beneficios probables esperados.

Existen diversos métodos de evaluación de rutas y trazados alternos, con los cuales se podrá hacer la mejor selección.

Trazado

El trazado constituye la primera toma de contacto de la carretera con el medio físico en el que va a integrarse. Este factor es de vital importancia, ya que el resto de elementos que definen la estructura del pavimento, drenaje, señalización, balizamiento, obras de arte, etc. están relacionados. Empleando una metáfora, podría decirse que el trazado confiere una personalidad determinada a la carretera.

La calidad de una vía está seriamente condicionada por su trazado. Un trazado deficiente o poco estudiado puede acarrear pésimas consecuencias, que van desde la disminución del nivel de servicio de la carretera hasta el aumento del número de accidentes en determinadas zonas de la misma. El trazado también influye en aspectos externos a la propia vía, como son factores de tipo medio ambiental , socioeconómico e incluso político

Trazado en planta

El trazado en planta suele ser el punto por el cual comienza a diseñarse geométricamente una carretera, ya que al ser ésta una obra lineal, define perfectamente la forma y recorrido de la misma.

El eje de un camino se halla compuesto de una serie de formas geométricas entrelazadas, denominadas genéricamente alineaciones. Éstas pueden ser de tres tipos:

(a) Alineaciones rectas: Este tipo de alineaciones son las que definen de manera gruesa el trazado de la carretera. Se caracteriza por ausencia de curvatura, lo que posibilita que en estos tramos sea donde a priori un vehículo pueda desarrollar su máxima velocidad.

(b) Alineaciones curvas: Están constituidas por curvas circulares, cuya principal misión es enlazar los tramos rectos, evitando quiebres bruscos en el trazado del camino. Se caracteriza por una curvatura constante, lo que obliga al conductor a efectuar maniobras de giro. Para neutralizar la fuerza centrífuga que aparece en este tipo de tramos, se dota transversalmente a la vía de una inclinación hacia el interior, denominada peralte.

(c) Curvas de transición: La finalidad de este tipo de alineaciones es servir de enlace entre las dos anteriores. Su característica fundamental es la variación gradual de su curvatura a lo largo de su longitud, posibilitando de esta forma una transición suave entre alineaciones de distinta dirección y/o curvatura. De las distintas curvas de transición existente, en carreteras se emplea la clotoide o espiral de Corbu.

Etapas del trazado

En base a los tres elementos definidos anteriormente, podría esquematizarse el proceso de desarrollo del trazado en planta en tres etapas:

-Una primera etapa en donde se realiza un primer trazado definido exclusivamente por alineaciones

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