8/17/2019 Apuntes Proyecto Geométrico Del Camino

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PROYECTO GEOMÉTRICO DE UN CAMINO

El Diseño geométrico de carreteras es la técnica de Ingeniería Civil que consiste

en situar el trazado de una carretera o calle en el terreno.

Lo integran:

a. El usuario. Peatón y conductor.

El usuario tiene dos limitaciones: isi!ilidad y tiem"o de reacción.

Los #actores que intervienen en la visión son la agudeza visual$ la "rece"ción de

colores$ visión "eri#érica$ recu"eración al deslum!ramiento y "ro#undidad de

"erce"ción.

Dentro de los "rinci"ales de#ectos de la visión tenemos: %i"ermetro"ía$ "res!icia$

astigmatismo$ estra!ismo$ daltonismo$ mio"ía y visión de t&nel' al aumentar la

velocidad$ disminuye el (ngulo de visi!ilidad y aumenta la distancia de en#oque de

la vista$ im"idiendo o!servar los o!)etos cercanos y los laterales.

!. e*ículo

• Clasi#icación'ligeros$ "esados$ es"eciales+

• Características geométricas'dimensiones$ radio de giro+

• Características de o"eración'relación "eso,"otencia$ ca"acidad de

aceleración y desaceleración$ esta!ilidad en las curvas'so!re elevación+

c. Camino'velocidad$ tr(nsito+

Trazo óptimo

Es aquel que se ada"ta económicamente a la to"ogra#ía del terreno. -in em!argo$

la selección de una línea 'e)e del camino+ y su ada"ta!ilidad al terreno$ de"ende

de los criterios ado"tados y estos criterios a su vez$ de"enden de:

. /i"o y volumen del tr(nsito "revisto durante la vida &til del camino.0. elocidad del "royecto.

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Por consiguiente$ se de!e !uscar una com!inación de alineamientos

que se ada"ten al terreno "lani métrica y altimétricamente y que

cum"lan con los requisitos esta!lecidos.De!iendo guardar una relación que "ermita la construcción con el

menor movimiento de tierra "osi!le y con el me)or !alance entre los

vol&menes que se "roduzcan de e1cavación y terra"lén.

TRÁNSITO

Volume !e tr"#ito$ Es el n&mero de ve*ículos que "asan "or un tramo decarretera en un intervalo de tiem"o dado. Los intervalos m(s usuales son la *ora y

el día. 2 se tiene el tr(nsito *orario /% y el tr(nsito diario /D.

De#i!a! !e tr"#ito$ Es el n&mero de ve*ículos que se encuentran en unacierta longitud de camino en un instante dado.

 Tr"#ito prome!io !iario$ Es el "romedio de los vol&menes diarios registradosen un determinado "eríodo. Los m(s usuales -3I el tr(nsito "romedio diario

semanal /PD- y el tr(nsito "romedio diario anual /PD4.

Tr"#ito m"%imo &orario$ Es el m(1imo n&mero de ve*ículos que "asan en untramo del camino durante una *ora$ "ara un la"so esta!lecido de o!servación$

normalmente un año.

Volume &orario !e pro'e(to)  olumen *orario de tr(nsito que servir( "aradeterminar las características geométricas del camino. -e re"resenta como %P.

Tr"#ito *eera!o) Es el volumen de tr(nsito que se origina "or la construccióno5me)oramiento de la carretera y,o "or el desarrollo de la zona "or donde cruza.

Tr"#ito !e#+ia!o o i!u(i!o. Es la "arte del volumen de tr(nsito que circula!aantes "or otra carretera y cam!ia su itinerario "ara "asar "or la que se construye o

se me)ora.

Determinación del volumen de tr(nsito

 4. Estudios de origen y tr(nsito.6. 7uestreos de tr(nsito.C. Estaciones maestras.

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VE,OCIDAD

La velocidad es un #actor muy im"ortante en todo "royecto y #actor de#initivo alcali#icar la calidad del #lu)o del tr(nsito. -u im"ortancia$ como elemento !(sico

"ara el "royecto$ queda esta!lecida "or ser un "ar(metro en el c(lculo de la

mayoría de los dem(s elementos de "royecto.

A- Velo(i!a! !e puto. Es la velocidad de un ve*ículo a su "aso "or un "unto deun camino. Los valores usuales "ara estimarla$ son el "romedio de las

velocidades en un "unto de todos los ve*ículos o de una clase esta!lecida de

ve*ículos.

.- Velo(i!a! !e mar(&a) Es la velocidad de un ve*ículo en un tramo de uncamino$ o!tenida al dividir la distancia del recorrido entre el tiem"o en el cual

el ve*ículo estuvo en movimiento. Los valores em"leados se .determinan

como el cociente de la suma de las distancias recorridas "or todos los

ve*ículos o "or un gru"o determinado de ellos$ entre la suma de tiem"os

corres"ondientes.

C- Velo(i!a! !e opera(ió) Es la m(1ima velocidad a la cual un ve*ículo "uedevia)ar en un. tramo de un camino$ !a)o las condiciones "revalecientes de

tr(nsito y !a)o condiciones atmos#éricas #avora!les$ sin re!asar en ning&n

caso la velocidad de "royecto del tramo.

D- Velo(i!a! *lo/al) Es el resultado de dividir la distancia recorrida "or unve*ículo entre el tiem"o total de via)e. En este tiem"o total van incluidas todas

aquellas demoras "or "aradas y reducciones. de velocidad "rovocadas "or el

tr(nsito y el camino. 8o incluye aquellas demoras #uera del camino$ como

"ueden ser las corres"ondientes a gasolineras$ restaurantes y recreación. Los

valores em"leados se determinan como el cociente de la suma de las

distancias recorridas "or todos los ve*ículos o "or un gru"o determinado de

ellos$ entre la suma de tiem"os totales de via)e.

E- Velo(i!a! !e pro'e(to)  Es la velocidad m(1ima a la cual los ve*ículos"ueden circular con seguridad so!re un camino y se utiliza "ara determinar los

elementos geométricos del mismo.

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Dimensionalmente el volumen de tr(nsito es igual a la densidad "or la velocidad$

esto es:

/9D

En donde:

/ 9 olumen de tr(nsito$ en ve*ículos,*ora.

9 elocidad del tr(nsito.

D 9 Densidad de tr(nsito$ en ve*ículos,ilómetro.

DISTANCIA DE VISI.I,IDAD

 4 la longitud de carretera que un conductor ve continuamente delante de él$

cuando las condiciones atmos#éricas y del tr(nsito son #avora!les$ se le llama

distancia de visi!ilidad. En general$ se consideran dos distancias de visi!ilidad: ladistancia de visi!ilidad de "arada y la distancia de visi!ilidad de re!ase.

Distancia de visi!ilidad de "arada:

La distancia de visi!ilidad de "arada la distancia de visi!ilidad mínima necesaria

"ara que un conductor que transita a$ o cerca de la velocidad de "royecto$ vea un

o!)eto en su trayectoria y "ueda "arar su ve*ículo antes de llegar a él.

 Es la mínima distancia de visi!ilidad que de!e "ro"orcionarse en cualquier "unto

de la carretera.

 La distancia de visi!ilidad de "arada est( #ormada "or la suma de dos distancias:la distancia recorrida "or el ve*ículo desde el instante en que el conductor ve el

o!)eto *asta que coloca su "ie en el "edal del #reno y la distancia recorrida "or el

ve*ículo durante la a"licación de los #renos. 4 la "rimera se le llama !i#ta(ia !erea((ió y a la segunda$ !i#ta(ia !e 0rea!o.

Para "royecto$ la e1"resión "ara calcular la distancia de visi!ilidad de re!ase

mínima es:

D; 9

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A,INEAMIENTO 1ORI2ONTA,

Es la "royección so!re un "lano *orizontal del e)e del camino.Los elementos que la integran son:

Ta*ete#$ -on la "royección so!re un "lano *orizontal de las rectas que unen alas curvas.

,o*itu! !e ua ta*ete$ Es la distancia com"rendida entre el #in de la curvaanterior y el "rinci"io de la siguiente.

,o*itu! m3ima !e ua ta*ete etre !o# (ur+a# (o#e(uti+a#$  Est(de#inida "or la longitud necesaria "ara dar la so!re elevación y am"liación a esa

curva.

Cur+a# (ir(ulare#$ -on los arcos de círculo que #orman la "royección *orizontalde las curvas em"eladas "ara unir dos tangentes consecutivas.

Pueden ser sim"les: Cuando dos tangentes est(n unidas entre sí "or una sola

curva circular y sus elementos son grado de curvatura$ radio de la curva$ (ngulo

central$ longitud de la curva$ su!tangente$ e1terna$ ordenada media$ de#le1ión$

cuerda$ (ngulo de cuerda.

Com"uestas: >ormadas "or dos o m(s curvas circulares sim"les del mismo

sentido y de di#erente radio o de di#erente sentido y cualquier radio$ "ero con un

"unto de tangencia com&n entre dos consecutivas.

-i son del mismo sentido$ son com"uestas directas y si son de sentido contrario$

son com"uestas inversas.

Cur+a# !e tra#i(ió$ Ligan una tangente con una curva circular en su longitud yse e#ect&a de manera continua. El cam!io en el valor de radio de curvatura desde

in#inito "ara la tangente *asta el que le corres"onde "ara la curva circular$ de!e

"royectarse de manera que la variación de la curvatura y "or tanto la variación dela aceleración centrí#uga sean constantes a lo largo de ella.

Cur+a (lotoi!e o e#piral !e Euler$ -on a"ro"iadas "ara e#ectuarse transicionesen una curva$ tal que los radios de curvatura de cada uno de sus "untos est(n en

razón inversa a los desarrollados "or sus res"ectivos arcos.

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A,INEAMIENTO VERTICA,

Proyección so!re el "lano vertical del desarrollo del e)e de la su!corona o líneasu!rasante$ estando com"uesta "or:

/angentes: -e caracterizan "or su longitud y "endiente y est(n limitadas "or dos

curvas sucesivas.

La longitud de una tangente es la distancia medida *orizontalmente entre el #ind e

la curva anterior y el "rinci"io de la siguiente.

La "endiente de la tangente$ es la relación entre el desnivel y la distancia entre

dos "untos de la misma.

Pe!iete *o/era!ora$ Es la "endiente media que teóricamente "uede darse ala línea su!rasante$ "ara dominar un desnivel determinado$ en #unción de las

características de tr(nsito y la con#iguración del terreno. 2 así se "ermita o!tener 

el menor costo de construcción$ conservación y o"eración.

Pendiente m(1ima: Es la mayor "endiente "ermitida en el "royecto. Determinada

"or el volumen y com"osición del tr(nsito "revisto y la con#iguración del terreno.

-e em"lear( "ara salvar ciertos o!st(culos como acantilados$ #allas y zonas

inesta!les$ sin re!asar la longitud crítica.

Pendiente mínima: -e #i)a "ara "ermitir el drena)e. En terra"lenes "uede ser nula$

en cortes se recomienda ?.=@ mínimo "ara un !uen #uncionamiento de cunetas.

Longitud crítica: Longitud m(1ima en la que un camión cargado "uede ascender 

sin reducri su velocidad m(s all( de lo esta!lecido.

elocidad de régimen: 7(1ima velocidad que "uede desarrollar un ve*ículo so!re

una "endiente determinada inde#inidamente.

CURVAS VERTICA,ES$

-on las que enlazan dos tangentes consecutivas del alineamiento vertical$ "ara

que en su longitud se e#ect&e el "aso gradual de la "endiente de la tangente de

entrada a la de la tangente de salida. Dando como resultado un camino de

o"eración segura y con#orta!le$ con adecuado drena)e$ #orma de curva y

dimensiones.

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