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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO
METODOLOGA PARA DISEO DE PROYECTOS VIALES
Tesina sometida a la consideracin de la Comisin del Programa de Estudios
de Maestra del Transporte, para optar al grado de Master.
ING. KAREN DEYANIRA MOLINA VALLE
ING. VERANIA DE LOS ANGELES CERDA GONZALEZ
Universidad Nacional de Ingeniera
Nicaragua
2003
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales
DEDICATORIA
A DIOS : Por sobre todas las cosas, por darme la fortaleza y sabidura, hasta alcanzar esta importante meta.
A MIS PADRES: Teresa Gonzlez Calero y Trinidad Cerda Guevara.
Por el apoyo moral y espiritual que me han brindado en todo momento.
A MIS HERMANOS: Lixa Lisseth y Norman Excel. Por alentarme y brindarme el apoyo necesario en cada instante de mi vida.
MUCHAS GRACIAS; VERANIA
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales
DEDICATORIA
A DIOS : Quien me ha brindado su mano en cada instante de mi vida.
A MI MADRE: Alejandra Valle de Molina Por su incondicional apoyo y sus constantes ruegos al altsimo a mi favor.
A MI ESPOSO E HIJAS: Ing. Csar Ubau Hernndez. Ceshia Francina y Abril Deyanira. Por estar a mi lado , llenado mi vida de amor y alegra.
CON TODO MI CORAZON
KAREN DEYANIRA
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar a Dios, por concedernos nimo y capacidad hasta lograr
culminar esta importante meta en nuestras vidas, ya que sin su ayuda esto no
hubiera sido posible.
A nuestras familias por el apoyo brindado desde el inicio hasta el final del
desarrollo de la maestra.
Al Ing. Victor Corea Alvarado, que como tutor supo orientarnos hasta alcanzar
el objetivo planteado.
Al Ing Manuel Zamora, por sus valiosas sugerencias en la estructuracin del
contenido del documento.
Al Ing. Lenn Jarqun, por la documentacin que nos facilitara.
A todos los docentes que nos trasmitieron su conocimiento a travs de los dos
aos de estudio de la Maestra.
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales
RESUMEN
En este trabajo se abordan dos aspectos importantes en el Diseo de
Proyectos Viales, el primero, la PLANIFICACIN DEL PROYECTO y el
segundo, el PROCESO DE DISEO.
Ajustndonos a la Normativa para este tipo de documento, ste se divide en
tres partes: La primera referida a la Presentacin, la segunda El Cuerpo del
Trabajo y la tercera la Parte Final.
El Desarrollo del Tema se subdivide en dos captulos:
El Primero trata de lo siguiente: Composicin de la Red Vial Nacional,
Criterios para la Clasificacin de una Red Vial, y Estudio de Factibilidad.
En este Captulo se hace mayor nfasis en el Estudio de Factibilidad, por ser
la etapa que antecede al Diseo del Proyecto. A su vez este Estudio nos
proporciona indicadores Tcnico-Econmicos que permiten conocer de la
viabilidad del proyecto.
El Segundo Captulo, trata del Procedimiento que implica la realizacin de un
Diseo Vial, desde las actividades Preliminares, hasta el Diseo Geomtrico y
Clculo de Movimiento de Tierra.
Finalmente se incluyen las Conclusiones y Recomendaciones que se derivan
del trabajo realizado, as como el Glosario y Bibliografa utilizada.
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales
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INDICE GENERAL
LISTA DE TABLAS iv
LISTA DE FIGURAS v
GLOSARIO vi
I INTRODUCCION 1
II OBJETIVOS 1
Objetivo General 1
Objetivos Especficos 1
III METODOLOGA DE INVESTIGACION 1
IV DESARROLLO DEL TEMA 2
CAPITULO 1. PLANIFICACION DEL PROYECTO VIAL 2
1.1 Historia del Desarrollo de Caminos en Nicaragua 2
1.2 Inventario Actual de la Red Vial Nacional 3
1.3 Clasificacin de la Red Vial de Nicaragua 4
1.4 Planificacin y Proyecto 7
1.5 Criterios de Clasificacin para una Red Vial 8
1.6 Estudio de Factibilidad 9
1.6.1 Recopilacin de Informacin 13
1.6.2 Estudio de Actividades 14
1.6.2.1 Anlisis Poltico-Social-Administrativo 14
1.6.2.2 Anlisis Econmico 15
1.6.3 Zona de Influencia 17
1.6.3.1 Caracterstica de la Zona de Influencia 18
1.6.3.2 Metodologa para la Definicin de la Zona de Influencia 18
1.6.3.3 Criterios para la Delimitacin del Area de Influencia 20
1.6.4 Estudio de Trnsito 20
1.6.4.1 Vehculos de Diseo 20
1.6.4.2 Volmenes de Trnsito 22
1.6.4.3 Las Velocidades 29
1.6.4.4 Capacidad de la Carretera 31
1.6.4.5 El Fenmeno Peatonal 39
1.6.4.6 Uso de Bicicletas en Calles y Carreteras 39
1.6.4.7 Tratamiento del Transporte Colectivo 40
CAPITULO 2. PROCESO DE DISEO DE UN PROYECTO VIAL 40
2.1 Reconocimiento 41
2.1.1 Controles 44
2.2 Localizacin 46
2.3 Lnea Preliminar 49
2.3.1 Trazo Preliminar 50
2.3.2 Nivelacin Preliminar 52
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales ii
2.3.3 Secciones Transversales 55
2.4 Lnea Definitiva 61
2.5 Trazo Definitivo 63
2.6 Diseo Geomtrico 63
2.6.1 Capacidades y Niveles de Servicios de las Carreteras 64
2.6.2 Distancia de Visibilidad en Carreteras 65
2.6.3 Alineamiento Horizontal 69
2.6.3.1 Curvatura Horizontal y Sobre Elevacin 70
2.6.3.2 Factor Mxim. de Friccin Later. y Tasa de Sobre Elevac. o Peralte 71
2.6.3.3 Curvas Circulares Simples 76
2.6.3.4 Curvas Circulares Compuestas 80
2.6.3.5 Curvas Espirales de Transicin 81
2.6.3.6 Ampliacin de Curvas 83
2.6.3.7 Distancia de Visibilidad en Curvas Horizontales 85
2.6.4 Alineamiento Vertical 87
2.6.4.1 Tipos de Terreno 88
2.6.4.1.1 Curvas Verticales Parablicas 92
2.6.4.2 Carriles de Ascenso 101
2.6.5 Seccin Transversal 102
2.6.5.1 Sub Corona 102
2.6.5.2 Corona 104
2.6.5.3 Acotamientos 104
2.6.5.4 Calzada 105
2.6.5.5 Cunetas y Contra Cunetas 106
2.6.5.6 Taludes 106
2.6.5.7 Partes Complementarias 107
2.7 Clculo de Movimiento de Tierra 107
2.7.1 Lnea Sub-rasante 107
2.7.1.1 Sub rasante Econmica 107
2.7.1.2 Sub rasante Mnima 109
2.7.1.3 Costo de las Terracerias 111
2.7.2 Secciones de Construccin 112
2.7.2.1 Levantamiento de las Secciones 113
2.7.2.2 Elementos de las Secciones 114
2.7.2.3 Areas de las Secciones 115
2.7.3 Volumen de Tierra 116
2.7.4 Diagrama de Masa 117
2.7.4.1 Propiedades de la Curva Masa 117
2.7.4.2 Coeficiente de Variabilidad Volumtrica 118
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales iii 2.7.4.3 Dibujo de Diagrama de Masa 119
2.7.4.4 Desperdicio y Prstamo 122
2.7.4.5 Acarreos 122
2.8 Drenaje 123
2.8.1 Determinacin de Caudal de Diseo y del Area Hidrulica Necesaria 123
para las Obras de Drenaje
2.8.2 Mtodos Hidrolgicos Empricos 124
2.8.3 Mtodos Hidrolgicos Semi Empricos 124
2.8.4 Mtodos Hidrolgicos Estadsticos 125
2.8.5 Mtodos Hidrolgicos de Campo 126
V CONCLUSIONES
130
VI RECOMENDACIONES 130
BIBLIOGRAFA
ANEXOS
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales iv
INDICE DE TABLAS
CAPITULO 1 PLANIFICACION DEL PROYECTO
1 CONSTITUACION DE LA RED VIAL NACIONAL 4
2 DIMENSIONES DE LOS VEHCULOS DE DISEO 22
3 RADIOS MINMOS DE GIRO DE LOS VEHCULOS DE DISEO 22
4 CONDICIONES GENERALES DE OPERACIN PARA LOS NIVELES DE SERVICIO 34
5 GUIA PARA SELECCIONAR EL NIVEL DE SERVICIO PARA DISEO 34
6 NIVEL DE SERVICIO (V/C) PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES 36
7 FACTORES DE AJUSTE POR DISTRIBUCION DIRECCIONAL DEL TRANSITO EN CARRETERA DE DOS CARRILES 37
8 FACTORES DE HORA PICO (FHP) PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES 37
9 FACTORES DE AJUSTE POR EFECTO COMBINADO DE CARRILES ANGOSTOS DE HOMBROS RESTRINGIDOS, CARRETERAS DE DOS
CARRILES 38
10 AUTOMOVILES EQUIVALENTES PARA CAMIONES Y AUTOBUSES EN FUNCION DEL TIPO DE TERRENO, CARRETERAS DE DOS CARRILES 38
11 AUTOMOVILES EQUIVALENTES PARA PENDIENTES ESPECIFICAS, EN CAMINOS RURALES DE DOS CARRILES 39
CAPITULO 2. PROCESO DE DISEO PARA UN PROYECTO VIAL
12 REGISTRO DE NIVELACION 54
13 FACTORES DE SOBRE ELEVACIN PARA DIFERENTES TIPOS DE AREAS 72
14 FORMULAS PARA LT.MIN SEGN EL No. DE CARRILES 76
15 CORRECCION DE CUERDAS 80
16 CLASIFICACION DE LOS TERRENOS EN FUNCION DE LAS PENDIENTES NATUALES 88
17 PENDIENTES MXIMAS RECOMENDADAS PARA CAMINOS PRINCIPALES 89
18 REDUCCION DE VELOCIDAD DE VEHCULOS PESADOS EN PENDIENTE ASCENDENTE 91
19 REDUCCION DE VELOCIDAD DE VEHCULOS LIVIANOS EN PENDIENTES ASCENDENTES DE 1000 METROS DE LONGITUD 91
20 VALORES DE K PARA DETERMINAR LA LONG.DE CURVAS PARABOLICAS 96
21 AREA HIDRULICA DE ALCANTARILLAS 129
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales v
INDICE DE FIGURAS CAPITULO 2. PROCESO DE DISEO PARA UN PROYECTO VIAL 1 USO DE CLISIMETRO 47 2 FORMA DE ANOTACIN EN LIBRETA DE CAMPO 51 3 TRAZO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES SOBRE EL TERRENO 55 4 OBTENCIN DE CURVAS DE NIVEL CUANDO SE ASCIENDE 56 5 OBTENCIN DE CURVAS DE NIVEL CUANDO SE DESCIENDE 58 6 GRADO MXIMO DE CURVATURA EN CAMINO ABIERTO 61 7 MANERA DE PROPORCIONAR LA PENDIENTE REQUERIDA EN TERRENO
MONTAOSO 62
8 MANIOBRA DE REBASE 67 9 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE REBASE DEPENDIENDO DE LA VELOCIDAD 69 10 SOBRE ELEVACIN DE CURVAS HORIZONTALES 72 11 GRADO DE CURVATURA 77 12 ELEMENTOS DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE 78 13 TIPOS DE CURVAS VERTICALES 94 14 LONGITUDE DE CURVAS VERTICALES EN CRESTA 98 15 LONGITUD DE CURVAS VERTICALES EN COLUMPIO 100 16 EJEMPLO DE CURVA MASA Y TABLA 121
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales vi
GLOSARIO
ALCANTARILLA: Cualquier estructura, no clasificada como puente, que permite
el paso de agua de un lado al otro bajo la calzada.
BASE: La capa o capas de material colocado sobre una sub base o sub
rasante para soportar la superficie de rodamiento.
CALZADA: La porcin de la carretera o calle comprendida entre las cunetas,
bordillos y orilla de los espaldones, reservada para el uso de los vehculos.
CARRETERA O CALLE: Toda el rea comprendida dentro del derecho de va,
incluyendo el rea adicional requerida para taludes, como se ordene, especifique o
indique en los planos de construccin aprobados.
CARRIL DE TRANSITO: La parte de la carretera asignada al movimiento de los
vehculos, excluyendo los espaldones.
DENSIDAD DE TRANSITO: Es el nmero de vehculos que se encuentran en
un tramo de calzada o carril, en un instante dado, dividido entre la longitud del
tramo.
DRENAJE: Conductos construidos de manera lateral y/o transversal a la va o
carretera, para evacuar el agua de lluvia.
ESPECIFICACIONES: Vocablo general aplicado a todas las normativas,
disposiciones y requisitos, relativos a la ejecucin de la obra.
Metodologa para Diseo de Proyectos Viales vii
-
ESTACION: (1) La medida de distancia utilizada en carreteras y ferrocarriles. (2)
La ubicacin puntual en una lnea topogrfica.
ESTRUCTURA DE PAVIMENTO: La combinacin de la sub base, base y
superficie de rodamiento, colocadas sobre una sub rasante para soportar y
distribuir las cargas del trnsito a la sub rasante de la carretera.
INGENIERIA DE TRANSITO: Es la rama de la ingeniera cuyo objetivo es
propiciar la circulacin segura y eficiente de peatones y vehculos por vas
terrestres.
PRISMA DE LA CARRETERA: El volumen definido por el rea comprendida
entre la seccin transversal del terreno original y la seccin transversal final,
multiplicada por la distancia horizontal a lo largo de la lnea de centro de la
carretera.
PROYECTO: La seccin especificada de la carretera o calle, incluyendo sus
obras de arte, taludes, zanjas, canales y cauces, necesarios para la construccin
satisfactoria, y que deben ejecutarse bajo los trminos del contrato y contratos
subsidiarios.
PUENTE: Una estructura mayor de 6 metros de longitud, incluyendo todos sus
tramos y apoyos, que facilita el paso sobre una depresin, cauce, lnea frrea,
carretera u otra que signifique obstruccin.
Metodologa para Diseo de Proyectos Viales viii
-
SECCION TRANSVERSAL: La seccin vertical del terreno o estructura en
ngulo recto respecto a la lnea de centro o lnea base del firme u otro elemento
de la obra.
SUB-BASE: La capa o capas de material colocados sobre una sub rasante para
soportar la base.
SUB-ESTRUCTURA: La parte de un puente comprendida debajo de los
soportes de las vigas simples o continuas, o de los apoyos de los arcos del
puente, y la parte superior de los cimientos.
SUPERFICIE DE RODAMIENTO: La capa superior de la estructura de un
pavimento, diseada para soportar las cargas del trnsito y resistir al
deslizamiento de los vehculos y la abrasin que ellos producen, as como el
intemperismo.
TERRACERIA: Es el volumen de material que se extrae y sirve de relleno para
la construccin de una va terrestre, la extraccin puede hacerse a lo largo de la
lnea de la obra.
TERRENO SOPORTANTE: La seccin conformada del prisma de una
carretera, preparada como fundacin para soportar la estructura del pavimento los
espaldones.
TIEMPO DE MARCHA: Perodo de tiempo durante el cual un vehculo se
encuentra en movimiento.
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Metodologa para Diseo de Proyectos Viales ix
TIEMPO DE RECORRIDO: Es el tiempo que transcurre mientras un vehculo
recorre cierta distancia, incluyendo el invertido en paradas imputables a las
caractersticas de la va, a las del trnsito o a su regulacin.
VELOCIDAD DE MARCHA: Es la relacin entre la distancia recorrida por un
vehculo y su tiempo de marcha al recorrer esa distancia.
VELOCIDAD MEDIA: Es la relacin entre el espacio recorrido por un automvil y
y el tiempo que ha tardado en recorrerlo.
VELOCIDAD LIBRE: Es la velocidad de marcha de aquellos vehculos cuyo
avance no est impedido ni por la interaccin vehicular ni por la regulacin de
trnsito.
VELOCIDAD PUNTUAL: Es la velocidad instantnea de un vehculo cuando
pasa por un punto de una va.
VELOCIDAD DE RECORRIDO: Es el coeficiente que resulta de dividir el espacio
andado por un vehculo, entre el tiempo de recorrido correspondiente a ese
espacio.
VIAS RURALES: Aparte de las vas frreas, las vas rurales son los caminos.
VIAS URBANAS: Son las calles y suelen tomar el nombre de avenidas, cuando
son ms anchas, tienen alto nivel de actividades humanas y estn bordeadas de
edificios prestigiosos.
VOLUMEN DE TRANSITO: Es el nmero de vehculos o peatones que pasa
por un punto de una va o calzada durante la unidad de tiempo.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
1
I. INTRODUCCION El presente trabajo consiste en la elaboracin de una Metodologa Para Diseo
de Proyectos Viales que sirva de gua, a personas que en su quehacer
profesional, puedan verse relacionadas con la actividad del Diseo Vial.
Con esto no pretendemos crear nuevos mtodos de diseo, sino ordenar en un
documento, la informacin bsica referida especficamente a la Planificacin del
Proyecto y el Proceso de Diseo .
II. OBJETIVOS
Objetivo General
Elaborar una Metodologa para Diseo de Proyectos Viales, enmarcada
especficamente en la Planificacin del Proyecto y el Proceso de Diseo.
Objetivos Especficos
Proveer a la Universidad Nacional de Ingeniera de un documento
de consulta para docentes y alumnos.
Poner en manos de profesionales de la ingeniera, un documento
que les permita introducirse al campo del Diseo Vial.
III. METODOLOGA DE INVESTIGACIN
Para alcanzar el objetivo propuesto, se estableci la aplicacin de una
metodologa basada en el estudio y anlisis de informacin, mediante el desarrollo
de una serie de actividades y tareas que se describen a continuacin:
Adquisicin de Documentacin referida a los temas de Planificacin
y Diseo Vial.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
2
Entrevistas a Funcionarios del MTI y Consultoras Privadas, con el
objetivo de conocer los procedimientos aplicados en el Estudio y
Diseo de los ltimos proyectos viales.
Clasificacin de la Informacin utilizada
Anlisis de la informacin Clasificada
Ordenamiento y proceso de la Informacin Clasificada de una
manera secuencial y lgica.
IV. DESARROLLO DEL TEMA
CAPITULO 1. PLANIFICACIN DE PROYECTO VIAL
1.1 Historia del Desarrollo de Caminos en Nicaragua
La Red Vial de Nicaragua ha estado estrechamente ligada al desarrollo econmico
del pas. Desde 1939, ao en que se dieron los primeros pasos para la
construccin de la Carretera Panamericana, el ascenso de la Red Vial ha
obedecido a la necesidad de explotar zonas o polos de desarrollo que a su vez
necesitaban de la existencia de tan importante medio para lograr los objetivos
planteados.
En el ao 1940, se crea en Nicaragua el Departamento de Carreteras del
Ministerio de Obras Pblicas (Hoy Ministerio de Transporte e Infraestructura). En
ese entonces existan 201 Km. de carreteras, de los cuales 52 Km. eran
pavimentadas. Este departamento se convirti en el organismo oficial responsable
a nivel nacional de la construccin y mantenimiento de las carreteras del pas y
sus obras complementarias.
-
Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
3
En 1951 se hicieron innovaciones tcnicas que aunadas a una poltica de
infraestructura vial permiti, unir grandes regiones al desarrollo de la economa
nacional.
A partir de 1955, los prstamos pblicos contratados por el Estado aumentaron y
las inversiones ajustadas a presupuestos particulares trajeron como resultado un
nuevo empuje a la expansin de la Red Vial. A esa fecha existan en Nicaragua
3,687 Km. de carretera, contando con 280 Km. de carreteras de pavimentacin
asfltica, para 1965 se tenan 6,475 kms; de los cuales 811 kms. eran de
pavimentacin asfltica. En la actualidad la red vial de Nicaragua est conformada
por 19,032 kms. de carreteras, de los cuales 2,095 kms son pavimentados
(Adoquinados y asfaltados) y 16,937 kms son caminos de tierra.
Esta infraestructura ha sido construida con especificaciones modestas y de bajo
costo, lo que ha provocado su rpido deterioro, situacin que puede ser superada,
dotndolas de especificaciones que respondan a las demandas de trfico actual,
as como para las proyecciones futuras.
1.2 Inventario Actual de la Red Vial Nacional
Actualmente la Red Vial de Nicaragua est constituida por 19,032 Kms. de
caminos y carreteras, los que se dividen de la manera siguiente: 1957 Kms. de
Carreteras de Pavimento Asfltico, considerados como el Sistema Troncal
Principal, 2885 Kms. de Caminos Revestidos, 6058 Kms. en Caminos de Todo
Tiempo, 7994 kms. de Caminos de Estacin Seca y 138 Kms. de Adoquinado.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
4
RED VIAL TOTAL 19,032.0 KMS. 100%
CARRETERAS ASFALTADAS CAMINOS REVESTIDOS CAMINOS DE TODO TIEMPO CAMINOS DE ESTACION SECA CARRETERAS ADOQUINADAS
1,957.0
2,885.0
6,058.0
7,994.0
138.0
10.3
15.2
31.8
42.0
0.70
Tabla 1.0 Constitucin de la Red Vial Nacional. Fuente : MTI Base: Inventario
de Red Vial 2000.
El promedio de las caractersticas fsico-geomtricas de las carreteras
pavimentadas del pas, se detallan a continuacin:
Ancho de Corona 6.0 -10.0 m
Ancho de Pavimento 6.0 - 7.3 m
Derecho de Va 20.0 - 40.0 m
Bombeo 2.0 - 3.0 %
Velocidad de Diseo 60.0 -80.0 Km/hra.
Pendiente Mxima 3.0 - 8.0 %
Pendiente Ponderada 0.5 - 4.5 %
Carga de Puente HS-15-44, HS-20-44 y HS-20 + 25%
1.3 Clasificacin de la Red Vial de Nicaragua
En Nicaragua, los Caminos y Carreteras se clasifican de acuerdo a:
1. Tipo de Construccin
2. Por la Divisin Poltica del Pas
3. Por su Funcionalidad
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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1 Por el Tipo de Construccin:
Carreteras Pavimentadas: Estas componen primordialmente el
sistema de carreteras troncales. La superficie de rodamiento est
formada por capas de concreto asfltico, (tratamiento superficial
bituminoso, mezcla asfltica) y adoquines, en su mayora incorporan
normas de diseo y drenaje apropiado.
Caminos Revestidos: Son caminos cuyo trazado geomtrico obedece
a algn diseo y tienen drenaje suficiente para permitir el trfico
vehicular durante la estacin lluviosa. La superficie es de grava o suelos
estables cuyo espesor mnimo es de 25 cm. y no tienen carpeta de
rodamiento.
Caminos de Todo Tiempo: Su trazo geomtrico no ha sido diseado,
ajustndose ms que todo a la topografa del terreno, permiten la
circulacin del trfico todo el ao y la superficie de rodamiento est
conformada por suelos estables con un espesor mnimo de 15 cm.
Caminos de Estacin Seca: Son aquellos cuyo trazado geomtrico no
ha sido diseado. La superficie de rodamiento es de material no selecto
o terreno natural, lo cual hace que la circulacin del trfico quede
interrumpida en la estacin de lluvia.
2 Por la Divisin Poltica del Pas
Nacionales de Primera Clase: Carreteras que comunican ciudades de
ms de 100,000 habitantes con los puertos y fronteras nacionales.
Nacionales de Segunda Clase: Conectan ciudades de ms de 25,000
habitantes. Sirven para acortar distancias entre las carreteras
principales y de los lugares importantes de recreo.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
6
Departamental de Primera Clase: Conectan ciudades de 5,000 a
25,000 habitantes.
Departamental de Segunda Clase: conectan ciudades de menos de
5,000 habitantes.
Caminos Vecinales: Conectan fincas y poblados con las carreteras de
las categoras anteriores. Esta clasificacin es de tipo administrativo y
no tiene relacin con las normas y estndares de diseo de ingeniera,
los cuales estn relacionados al volumen de trnsito, uso del suelo y a
la topografa del terreno.
3 Por su Funcionalidad
Troncal Principal : Sirven como corredor para viajes a larga distancia
como trfico inter-departamental o Inter-regional. Tienen un volumen de
trfico de ms de 1000 vehculos por da, y la velocidad de operacin es
de 100 Km/hra.
Troncal Secundaria : Une centros urbanos con poblaciones entre los
10,000 y 50,000 habitantes. El volumen de trfico es de 500 vehculos
por da y su velocidad de operacin es de 40 a 60 km/hra.
Colectora Principal : Une centros urbanos con 4,000 a 10,000
habitantes. Su volumen de trfico es de 250 vehculos por da y su
velocidad de operacin es de 40 a 60 km/hra.
Colectora Secundaria : Une principalmente zonas con poblaciones
inferiores a los 400 habitantes con un tipo de camino superior. Su
volumen de trfico es de 50 a 80 vehculos por da y su velocidad de
operacin es de 30 a 50 km/hra.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Caminos Vecinales : Tiene acceso a zonas poblacionales inferiores a
los 300 habitantes. Su volumen de trfico es menor de 50 vehculos por
da y su velocidad de operacin es de 40 km/hra. Como mximo.
1.4 Planificacin y Proyecto La Planificacin se define como: el proceso sistemtico mediante el cual se
determinan las acciones concretas y las estrategias adecuadas que permitan de
manera anticipada, determinar o definir el rumbo o curso de una accin que ha de
seguirse para alcanzar una situacin deseada, haciendo uso racional de los
recursos.
El papel de los proyectos de inversin en el marco de un proceso de planeacin,
reviste singular importancia en cuanto son considerados como instrumentos de un
plan o de una estrategia regional o nacional de desarrollo. En este sentido, aqu se
entiende por proyecto en su forma ms general, a toda unidad de actividad que
permite materializar un plan de desarrollo.
Puesto que los proyectos pueden ser analizados en una amplia variedad de
aspectos, la generacin de los proyectos derivados de la planificacin sigue un
cambio distinto al de aquellos que se originan en otras fuentes de ideas de
inversin, ubicadas en la iniciativa individual de empresas y entidades pblicas o
privadas, con objetivos sectoriales ms limitados.
Al planear la realizacin de una inversin en este contexto, se pretende armonizar
sus resultados inmediatos con el desarrollo de toda una serie de actividades
econmicas y sociales consideradas en los objetivos del plan. El conjunto de los
resultados inmediatos ms las repercusiones sobre otras actividades es lo que
debe apreciarse para tomar decisiones sobre lo que puede llamarse un proyecto
de desarrollo.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
8
1.5 Criterios de Clasificacin para una Red Vial
Se ha confirmado que para la determinacin de normas para el Diseo
Geomtrico de las carreteras, los pases en desarrollo siguen la prctica de
agrupar las mismas conforme dos criterios muy diferentes. De carcter
administrativo, el primero, propone una clasificacin bsica de las carreteras en
regionales, nacionales, departamentales y locales, en tanto que el segundo
criterio, de tipo funcional, apunta a una clasificacin de las carreteras en
primarias, secundarias y terciarias o en lo relativo a las vas urbanas, en vas
expresas, arterias primarias, colectoras y locales.
Obviamente que el primer criterio, goza de menor reconocimiento prctico que el
segundo, pues es muy poco frecuente que una carretera sea diseada a altos
estndares meramente por razn de su clasificacin de regional, por ejemplo, sin
prestar debida atencin a los volmenes de trnsito que dicha carretera est
proyectada para atender durante su perodo de diseo.
Los volmenes de trnsito promedio diario anual, conocido como TPDA, se
constituye en el factor determinante primario de las caractersticas geomtricas de
las carreteras, agrupados convenientemente por rangos de trnsito elevado,
mediano y ligero. Como alternativa se pueden fijar rangos de volmenes que
varan de un extremo a otro, desde mayores de 5000 vehculos por da, que
justifican la construccin de vas de cuatro carriles, hasta menores de 50 vehculos
por da, que aceptan soluciones restringidas a un solo carril de circulacin, con
refugios discrecionales para el encuentro ocasional de dos vehculos o, ms
convenientemente, a la construccin de una superficie de grava con un ancho de 6
metros de rodamiento.
La mayora de las clasificaciones de la red vial, introducen al lado de los
volmenes de trnsito, una identificacin de las caractersticas del terreno en
donde se desarrolla el trazo de la carretera, para discriminar si se rata de un
terreno plano, de un terreo ondulado o de un terreno montaoso. En los terrenos
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
9
planos, las distancias de visibilidad son en general irrestricta. En los terrenos
ondulados se presentan ocasionalmente restricciones al alineamiento vertical u
horizontal de la carretera. En los terrenos montaosos, la superficie de rodamiento
es restringida por la necesidad del banqueo o de la excavacin en ladera.
1.6 Estudio de Factibilidad
La Factibilidad de un proyecto puede entenderse como la capacidad estructurada
de un proyecto, para generar beneficios a su entorno social o retornos de capital
suficientes, dentro de ciertos parmetros de racionalidad relativa, en el uso de
recursos reales y financieros. Esta capacidad estructurada se encuentra en la
alternativa tcnico-econmica seleccionada para darle solucin al problema que
da origen al proyecto.
Aunque cada estudio de inversin es nico y distinto a todos los dems, la
metodologa que se aplica en cada uno de ellos, tiene la particularidad de poder
adaptarse a cualquier proyecto.
De aqu que el estudio de viabilidad de una alternativa de inversin, se constituye
en el elemento ms importante para la toma de decisiones, a justificar el empleo
de factores productivos y rentabilidad de un propsito de inversin. As mismo
sirve de apoyo para la obtencin de los recursos necesarios.
Con la finalidad de verificar si un propsito de inversin es viable y si es
recomendable inyectarle recursos, es indispensable llevar a cabo la evaluacin de
cada proyecto para determinar su viabilidad. Esto solo es posible si se cuenta con
un documento integral que incluya los aspectos de mercado, tcnicos de
produccin, administrativos, financieros y econmicos requeridos para emitir
juicios de valor sobre dicho proyecto.
El estudio ms simple es el denomina Perfil o Identificacin de la Idea, el cual
se elabora de la informacin existente, el juicio comn y la opinin que da la
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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experiencia. En trminos monetarios solo presenta estimaciones muy globales de
las inversiones, costos e ingresos, sin entrar en investigaciones de terreno.
Un segundo estudio es el llamado Prefactibilidad o Ante Proyecto Preliminar.
En este estudio profundiza la investigacin, basndose en informacin de fuente
secundaria, para definir con cierta aproximacin las variables principales referidas
al mercado, a las alternativas tcnicas de produccin y a la capacidad financiera
de los inversionistas. En trminos generales, se estiman las inversiones probables,
los costos de operacin y los ingresos que demandar y generar el proyecto.
El estudio ms acabado denominado Factibilidad o Ante Proyecto Definitivo, se
elabora sobre la base de antecedentes precisos obtenidos mayoritariamente a
travs de fuentes primarias de informacin. Las variables cualitativas son mnimas,
comparadas con los estudios anteriores. El clculo de ingresos debe ser lo
suficientemente demostrativo para justificar la valoracin de los distintos rubros.
Si bien es cierto que las tcnicas de anlisis empleada en cada una de las partes
de la metodologa, sirven para hacer una serie de determinaciones, tales como
mercado insatisfecho, costos totales, rendimiento de la inversin, etc, esto no
elimina la necesidad de tomar una decisin de tipo personal; es decir, el estudio
no decide por si mismo, sino que provee las bases para decidir, ya que hay
situaciones de tipo intangible, para las cuales no hay tcnicas de evaluacin, y
esto, hace que la decisin final la tome una persona y no una metodologa, a
pesar de que esta pueda aplicarse de manera generalizada.
En la planeacin de proyectos viales, es frecuente realizar nicamente el Estudio
de Factibilidad, debido a que estos proyectos no representan mayores riesgos
como los que pueden darse en otro tipo proyecto que obliga a realizar un estudio
de Prefactibilidad.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Es importante mencionar que un Estudio de Factibilidad para proyectos viales,
difiere cuando se est en presencia de un proyecto de mejoras o rehabilitacin de
una carretera existente y la construccin de una carretera nueva.
Sin embargo, en ambos casos se hace necesario conocer mediante el Estudio de
Factibilidad, la viabilidad tcnica y econmica del proyecto.
Es necesario aclarar que no existen mtodos de medicin de la rentabilidad y
criterios de toma decisiones nicos e incuestinables, ya que muchos factores y
elementos de carcter no econmico y no cuantitativo, pueden intervenir en la
decisin de seleccionar un determinado proyecto. Sin embargo, existen algunos
mtodos que han demostrado ser particularmente tiles para ayudar en la toma de
decisiones racionales de inversin.
Para proyectos viales, los mtodos ms utilizados en la medicin de rentabilidad
es la Tasa Interna de Retorno (TIR) y Relacin Beneficio Neto/Costo (BN/C).
La TIR representa la tasa de rendimiento financiero del dinero invertido en el
proyecto, y ste resulta aceptable cuando la TIR es igual o mayor del 12% (en un
proyecto vial). Matemticamente se calcula mediante la siguiente frmula:
TIR: i que rinde
n Igt - Egt
t : 1 (1+i)t
Donde
Igt : Ingresos generados por proyecto en el ao t.
Egt : Egresos incurridos por el proyecto en el ao t
Igt Egt : Beneficios netos generados por el proyecto en el ao t
t : Tiempo en aos
n : Duracin del proyecto en aos
i : TIR
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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El coeficiente Beneficio Neto/Costo, indica el monto de beneficios netos generados
por el proyecto por unidad de inversin. Se calcula dividiendo el valor presente del
flujo de caja a partir del momento en que este se vuelve positivo por el valor
presente del flujo de caja en los aos iniciales del proyecto, cuando este es
negativo debido a la inversin. El proyecto es aceptable cuando BN/C es mayor
que uno. Matemticamente se calcula con la frmula siguiente:
BN: C
n BNt
-----------------
T : 1 (1+ 1)t ------------------- ---------------- n Ct
----------------
t : 1 (1+I)t
Donde
BNt : Flujo de caja neto generado por el proyecto en el ao t
A partir del ao en que el flujo de caja se vuelve positivo
It : Flujo de caja neto generado por el proyecto en el ao t
A partir del comienzo del proyecto durante el perodo en que dicho
flujo se mantiene negativo debido a la inversin.
t : Tiempo en aos
n : Duracin del proyecto en aos
i : Tasa de actualizacin
Para un Proyecto Vial, el Estudio de Factibilidad incluye entre otras cosas:
Actividades Poltico -Social - Administrativas, Actividades Econmicas y el Estudio
de Trfico.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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1.6.1 Recopilacin de Informacin
La recopilacin documental es actividad fundamental previa al Diseo de un
Proyecto Vial, se debe realizar tan amplia como sea posible, dentro de un margen
econmico y tiempo determinado, de toda aquella documentacin que de una
manera directa o indirecta se prevea pueda tener relacin, tanto sobre aspectos
de ndole econmica como tcnica, con el proyecto a realizar. Se deber recopilar
todos aquellos documentos que presenten informacin topogrfica, hidrolgica,
geolgica, geotcnica, de uso del suelo, tipos de suelos, potencial econmico, etc.
Es necesario realizar la recopilacin de documentacin de carcter histrico, de
actualidad y futura, principalmente los estudios previos y de factibilidad, as como
la eventual existencia de proyectos auxiliares o anteproyectos, en los que
deberan estar reflejados aquellos estudios anteriores, relativos a la misma obra.
Tambin ser interesante toda documentacin relacionada con otros proyectos,
que ya fueron realizados o se encuentran en fase de desarrollo y que incidan
sobre la lnea en estudio, ya sea por su proximidad geogrfica, en lo que afectara
al trazado, o bien por la interseccin de sus reas de influencia.
Es imprescindible conocer, tan a fondo como sea posible, las estructuras de los
planes del Gobierno, ya sean stos Regionales o Municipales as como los Planes
de Desarrollo que puedan afectar a las reas en estudio.
En cuanto a aspectos ms concretos, se deber recopilar, cualquier otra
documentacin de ndole cientfica, tcnica, econmica, social, jurdica e incluso
poltica que, por una u otra razn, pudiera estar relacionada con la lnea del
camino a proyectar.
Tambin, se deber recopilar y analizar el conjunto de Normas y Especificaciones
Tcnicas que pueden afectar la ejecucin de los trabajos y las caractersticas de
los elementos constitutivos de la va que va a ser proyectada, con el objeto
primordial de lograr la mejor definicin de todos los elementos que la constituyen,
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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asegurando as una ejecucin y explotacin en las que sea analizada
fundamentalmente la funcin calidad/costo.
Por ltimo, ser necesario considerar: los modelos matemticos de posible
utilizacin en los estudios de prospectiva; la documentacin cartogrfica existente,
que puede ser empleada, tanto en las primeras fases de definicin del trazado,
como en la etapa de seleccin de variantes y en el establecimiento definitivo del
mismo, y otras complementarias que se estimen de inters.
1.6.2 Estudio de Actividades
Es necesario tener presente que el Proyecto Vial no es un conglomerado de
clculos de los cuales resultan estructuras, sino que constituye un conjunto
integral de estudios y concreciones de mayor entidad, que definen la realizacin
de cualquiera de sus partes.
Para determinar la localizacin de la red troncal, de carreteras comarcales y
locales se debe realizar un estudio de los puntos ms importantes del pas y que
tipo de actividades se realizan en ellos, analizando stas para tomar en
consideracin cuando se construya una va de comunicacin, con el objetivo de
conocer las condiciones que presenta la regin sin carretera y cuales sern los
beneficios a obtener una vez construida.
Las actividades a estudiar se clasifican en dos (2):
a. Anlisis Poltico-Social-Administrativas.
b. Anlisis Econmicas.
1.6.2.1 Anlisis Poltico-Social-Administrativo
Para la red troncal o principal de Nicaragua se deben tomar en cuenta tres (3)
diferentes tipos de enlace: El primero es que Managua, la Capital, est unida o
conectada a todos los departamentos, esto en la actualidad est alcanzado pero
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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se pueden analizar propuestas de carreteras de menor longitud y/o menores
pendientes que harn disminuir el tiempo de recorrido entre ciudades, lo que
conlleva ahorros indirectos en el transporte.
En segundo lugar de importancia en cuanto al tipo de enlace se refiere, se ubican
las vas de comunicacin terrestre entre la capital, los puertos martimos y los
puestos fronterizos. En tercer lugar estn las carreteras entre los departamentos,
puertos y fronteras. Dado que estas redes existen se pueden ofrecer otras
opciones que presenten mejores condiciones para el transporte y perfeccione la
red existente.
Antes de avanzar al siguiente anlisis debemos de haber obtenido algunas
variables socio-econmicas que hay que considerar como: Demografa, poblacin
activa y pasiva, niveles de empleo, desarrollo urbano, turismo, parque de
vehculos, servicios bsicos existentes, conservacin del medio ambiente, entre
otras variables que sern seleccionadas de acuerdo con la problemtica
especfica de cada caso.
1.6.2.2 Anlisis Econmico
En primer lugar, es preciso tener en cuenta que el estudio econmico de un
proyecto deber abarcar un anlisis previo del problema que nos oriente e incline
hacia la decisin de realizarlo, para ponernos de manifiesto que su ejecucin
constituye una accin econmica, que puede aportar niveles de rentabilidad social
y financiera.
Las obras de ingeniera deben construirse en la forma ms econmica posible,
pero cumpliendo cabalmente con las finalidades para las cuales fueron
proyectadas; se debe entender que una obra es econmica cuando la suma de los
costos de construccin, conservacin y operacin son mnimos en relacin a otras
alternativas consideradas.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Los caminos hacen ms fcil la dotacin de servicios pblicos a la zona de
influencia del mismo, por lo tanto, desde este punto de vista, las vas terrestres
tienen una importancia econmica, razn por la cual deben evaluarse y
programarse de acuerdo a los beneficios sociales y econmicos que puedan
proporcionar.
Debemos tomar en cuenta los riesgos que se pueden tener si se presentara
alguna falla, y con esta base se deben tomar los factores de seguridad. Aunque
las carreteras presentan menos riesgos que la construccin de una presa o un
aeropuerto, no se puede permitir una mala construccin, pues el constructor debe
apegarse a lo proyectado y el contratante (habitualmente el gobierno), debe
verificar la calidad de la obra, haciendo uso ambos, de los procedimientos ms
modernos de control de calidad.
De acuerdo a la demanda de trnsito, las especificaciones deben clasificar a las
obras para que las caractersticas geomtricas que tengan cada una de ellas,
estn de acuerdo a las necesidades y los costos de operacin, el factor econmico
rige las caractersticas de pendientes, curvatura, nmero de carriles o vas
paralelas; lo cual est en ntima relacin al volumen de carga y tipo de maquinaria
utilizada.
La posicin de la rasante con respecto al terreno natural, debe estudiarse
cuidadosamente tomando en cuenta las especificaciones, las caractersticas
topogrficas, las dimensiones y necesidades de las obras de drenaje, las
condiciones geotcnicas de la zona en cuanto a terrenos blandos, nivel de agua
fretica, zonas de inundacin; se deben estudiar las zonas crticas con el fin de
decidir hasta que punto es conveniente mover el centro de lnea en el proyecto
horizontal, y hasta donde conviene la construccin de muros de retencin.
Conviene sealar el hecho de que una vez definido y materializado el trazado,
cualquier intento de modificacin de sus caractersticas lleva consigo una inversin
econmica de gran importancia.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Es fundamental el estudio de los acarreos de los materiales de construccin, de tal
manera que el costo de las terraceras sea mnimo, para esto se hace uso de la
curva masa, tomndose en consideracin el tipo y cantidad de equipo necesario a
utilizar de acuerdo a la distancia del acarreo.
Asimismo, una vez que se tengan los bancos de materiales que pueden ser
utilizados para la construccin de la capa sub-rasante y de pavimento, se debe
hacer la seleccin de aquellos que por sus tratamientos necesarios y acarreos
sean los que proporcionen los costos menores. Dentro del proyecto se deben
tomar muy en cuenta las obras de drenaje necesarias, que hagan que los costos
de conservacin sean mnimos, sin dejar a un lado el costo de construccin.
La red vial funciona cuando los principales puntos de produccin del pas, la
capital del mismo, los puertos martimos y los puestos fronterizos estn
conectados, pero especficamente bajo un anlisis econmico bsico, los centros
de produccin, de concentracin y consumo estn interconectados y existen
condiciones para un buen transporte de la produccin.
Las actividades a considerar para realizar un anlisis econmico, acerca de una o
varias regiones antes de proyectar un camino entre ellas o para unirse a una va
de comunicacin existente, son las siguientes:
1. Agricultura.
2. Ganadera y Pesca.
3. Industria.
4. Turismo y Cultura.
5. Selvicultura y Minera.
1.6.3 Zona de Influencia
Al haber concluido los estudios polticos, sociales, administrativos y sobre todo
econmicos, establecemos una Zona o rea de Influencia del Proyecto y
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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analizamos sus condiciones actuales y perspectivas de desarrollo, estableciendo a
partir de ese marco las caractersticas socio-productivas y potencialidades ms
relevantes del rea. Ah se podrn encontrar los principales elementos para poder
tipificar la base econmica de la zona, la magnitud de la produccin generada, los
elementos condicionantes y estimulantes de la produccin y las proyecciones de
crecimiento para el tiempo que se estime en dos situaciones, la primera Sin
Proyecto y una segunda Con Proyecto.
1.6.3.1 Caractersticas de la Zona de Influencia
La Zona de Influencia del Camino o Carretera, tiene su razn de ser cuando se
establecen los elementos econmicos-productivos, de trfico y ambientales que se
requieren para desarrollar una adecuada evaluacin econmica-financiera del
proyecto. En esos elementos pueden estar el Uso Actual y Potencial de los
Suelos, Produccin Actual y Futura, Trfico Actual y Proyectado, Situacin del
Medio Ambiente y las Medidas de Conservacin y otros elementos de Carcter
Productivo.
Adems se tendr que estimar la poblacin que ser beneficiada con el proyecto
en trminos de ahorro de tiempo por viaje e incremento de la calidad de vida, as
como sus condiciones socio-econmicas.
1.6.3.2 Metodologa para la Definicin de la Zona de Influencia
Al establecer una Zona de Influencia, se debe aplicar una metodologa que
permita delimitar el rea de incidencia directa del proyecto de forma coherente con
la realidad y el posible desarrollo econmico de las supuestas potencialidades de
la zona.
Cuando se quiere establecer un rea de influencia se debern realizar
investigaciones de campo (por un equipo econmico, si es posible) y tomar muy
en cuenta las opiniones y criterios de las autoridades y productores locales.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Esta metodologa descrita a continuacin no es estndar, ni es producto de aos
de experiencia y estudio, sino solamente trata de ser una gua para aquellos
interesados en proyectos viales, y fue extrada de varios estudios sobre la materia.
a) Se realiza una demarcacin preliminar del rea de influencia del
proyecto utilizando mapas geodsicos escala 1:50000. Esta ser
verificada posteriormente mediante una visita de reconocimiento.
Incluyendo en ella las zonas que a criterio de quien(es) realiza(ron) la
visita preliminar, estarn siendo beneficiadas por el proyecto.
b) Con el propsito de ajustar el trazado preliminar de la zona de
influencia, se debern realizar las siguientes investigaciones:
Recorrido Total del rea.
Entrevistas a pobladores y/o productores en diversos puntos del
limite del rea con el objetivo de establecer la orientacin de los
flujos de trfico.
Entrevistas a productores ubicados en el borde del rea, para
conocer el nivel de uso del camino o de otras vas alternas.
Entrevistas a autoridades locales.
Validacin del trazado del rea resultante de las investigaciones
de campo, con especialistas de trfico y ambientalista.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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1.6.3.3 Criterios para la Delimitacin del rea de Influencia
Los criterios observados para la delimitacin del rea de Influencia son:
La distribucin de la red vial de la zona, para determinar las diferentes
alternativas de movilizacin de los usuarios y la orientacin natural del
trafico de personas y carga.
Las caractersticas topogrficas cuando stas delimitan la orientacin del
trfico.
El potencial productivo en lo que respecta al rea, tomando en
consideracin las supuestas potencialidades de la zona.
1.6.4 Estudio de Trnsito
Para disear un proyecto vial, es de suma importancia efectuar un estudio de
trnsito, tanto de personas como de vehculos, a fin de proyectar una carretera
cmoda , rpida y segura.
El Trnsito est constituido por cuatro elementos fundamentales: Los usuarios de
las carreteras, los vehculos que circulan por ella, las carreteras mismas y los
controles que se aplican para normar su operacin, son los elementos bsicos
que interactan y se relacionan entre s para determinar las caractersticas del
Trnsito.
Criterios Determinantes para el Diseo de las Carreteras
1.6.4.1 Vehculos de Diseo
Son los vehculos automotores predominantes y de mayores exigencias en el
trnsito que se desplazan por las carreteras, por lo que al tipificar las dimensiones,
pesos y caractersticas de operacin de cada uno de ellos, se brinda al diseador
los controles y elementos a los que se deben ajustar los diseos, para posibilitar y
facilitar su circulacin irrestricta. De cada tipo de vehculo utilizado para diseo, se
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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seleccionan a propsito para adoptar las condiciones ms desfavorables, aquellos
de mayores dimensiones fsicas y de radios de giro mayores dentro de su
clasificacin tipolgica.
De conformidad con la simbologa utilizada por la AASHTO en su Manual de
Diseo Geomtrico, cabra seleccionar cinco vehculos tipo para el diseo de las
carreteras regionales. El vehculo tipo P corresponde a la categora de vehculos
livianos, que representa el automvil. El vehculo representativo de las unidades
de transporte colectivo, representado por el autobs sencillo, corresponde al tipo
BUS. El camin de tres ejes no aparece en la clasificacin de la AASHTO, pero
puede asimilarse al camin sencillo de dos ejes identificado como SU, por ser ms
restrictivo que los vehculos articulados. En la categora de vehculos articulados
de carga, se puede escoger para diseo, por semejanza, el vehculo tipo WB-19
(Semi remolque Interestatal), que utiliza un semi remolque de 14.6 metros de largo
y fue adoptado como vehculo de diseo. Se puede considerar el vehculo tipo
WB-20 que est provisto de un semi remolque de 16.2 metros de longitud.
En un rango intermedio entre los dos tipos extremos de vehculos para el
transporte de carga, se puede considerar el vehculo identificado como WB-15
que puede cargar contenedores de 6.1 y 9.1 metros de largo.
En las siguientes tablas se muestran las dimensiones tpicas y radios mnimos de
giro de los vehculos de diseo, conforme las tablas AASHTO.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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CARACTERSTICAS (Metros)
P
BUS
SU
WB-15
WB-19
WB-20
Altura 1.3 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1
Ancho 2.1 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6
Longitud 5.8 12.1 9.1 16.7 21.0 22.5
Voladizo Delantero 0.9 2.1 1.2 0.9 1.2 1.2
Voladizo Trasero 1.5 2.4 1.8 0.6 0.9 0.9
Distancia entre ejes Extremos WB1
3.4 7.6 6.1 6.1 6.1 6.1
Distancia entre Ejes Extremos WB2
9.1 12.8 14.3
Tabla No 2 Dimensiones de los Vehculos de Diseo. Fuente AASHTO
VEHCULO-TIPO RADIO INTERIOR (m) RADIO DE DISEO (m)
Automvil, P 4.2 7.3
Auto Bus Sencillo, BUS 7.4 12.8
Camin Sencillo, SU 8.5 12.8
Camin Articulado, WB-15 5,8 13.7
Camin Articulado, WB-19 2.8 13.7
Camin Articulado, WB-20 0.0 13.7
Tabla No.3 Radios Mnimos de Giro de los Vehculos de Diseo Fuente: AASHTO.
1.6.4.2 Volmenes de Trnsito
El buen diseo de una carretera puede lograrse si se dispone de una adecuada
informacin sobre la intensidad del movimiento vehicular que la utiliza y la utilizar
hasta el trmino del perodo seleccionado de diseo. Esta visin cuantificada de la
demanda del trnsito, es comparada con la oferta de capacidad que promete la
solucin del diseador.
La medicin de los volmenes del flujo vehicular se obtiene normalmente y a
veces de manera sistemtica, por medios mecnicos y/o manuales a travs de
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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conteos o aforos volumtricos del trnsito en las propias carreteras, lo mismo que
mediante investigaciones de Origen y Destino, que dependiendo de la
metodologa utilizada, arrojarn datos sobre la estructura, distribucin, naturaleza
y modalidad de los viajes. En las intersecciones, los Estudios Volumtricos de
Trnsito, clasificados por direccin de los movimientos en los accesos a las
mismas, durantes perodos de tiempos determinados, proporciona a su vez, los
datos bsicos necesarios para enfrentar las particulares caractersticas de su
diseo.
La decisin de afectar o no el volumen horario de diseo por este factor, muy
utilizado en los clculos de capacidad y niveles de servicio, depende del grado en
que las fluctuaciones del movimiento vehicular durante la hora mxima, por su
relevante significacin, afectan las decisiones operativas y de diseo de la
carretera. En muchas soluciones viales en el rea rural, los analistas se limitan a
examinar las condiciones promedios durante la hora pico. En general se considera
que cuando el FHP es menor de 0.85, las condiciones operativas de la carretera
variarn sustancialmente.
El procedimiento habitual para obtener informacin sobre volmenes de trnsito
en efectuando aforos en la va en estudio. Este consiste en la enumeracin de los
vehculos que pasan por uno o varios puntos de la va, clasificndolo de acuerdo a
distintos criterios.
Conforme al procedimiento y equipo empleado podemos distinguir dos tipos de
aforos: Manuales y con instrumentos registradores , aunque a veces tambin se
usa el mtodo topogrfico.
Aforos Manuales: Estos aforos estn al alcance de ms ingenieros de trnsito,
especialmente de los que cuentan con pocos recursos, son recomendados para
aforos que ocupan pocas horas, adems tiene la ventaja que los aforadores
humanos tienen una percepcin ms desarrollada que las mquinas.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Los aforos se hacen registrando los vehculos que pasan, en una hoja de papel
especial de donde habr que transcribirlos tambin manualmente a otro medio
para reducirlos y analizarlos.
Los aforadores deben colocarse en lugares donde distingan bien a los vehculos,
pero sin distraer a sus conductores. La mayora de los aforos manuales son cortos
y se hacen en las horas picos, durante una o dos horas, divididas comnmente en
perodos de 15 minutos. A veces se hacen de siete de la maana a siete de la
tarde cuando interesa registrar bien las variaciones diurnas de volumen. Otras
veces se hacen en perodos de menos de una hora (4,6,10,12,15,20 30
minutos) sus resultados se extrapolan a una hora.
El trabajo de los aforadores se puede facilitar si stos emplean distintos tipos de
contadores manuales, mecnicos electrnicos.
Aforos Automticos: Si se desea hacer aforos de volmenes de ms de 10
horas, el costo de personal aumenta proporcionalmente al tiempo, pero la utilidad
del aforo mejora en menor proporcin.
Las desventajas de los aforos automticos es que su exactitud y confiabilidad son
inciertas y necesitan equipos que aparte de su costo, est expuesto a robos y
vandalismo.
Tradicionalmente se han usado contadores mecnicos de ejes de vehculos
activados por mangueras neumticas. Luego se empezaron a utilizar detectores
de bucle para captar el paso de los vehculos, as como cintas interruptoras
elctricas que se adhieren al pavimento. Despus ha surgido un tipo de contador
que aprovecha el campo magntico terrestre para detectar los vehculos y
combina unidades captadoras y acumuladoras en un dispositivo diminuto que es
completamente independiente. Los datos acumulados pueden transmitirse a una
computadora para ser reducidos y analizados mediante un programa informtico.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Trnsito Promedio Diario Anual (TPDA)
Uno de los elementos primarios para el diseo de las carreteras, es el Volumen de
Trnsito Promedio Diario Anual conocido como TPDA. Se define como el volumen
total de vehculos que pasan por un punto o seccin de una carretera en un
perodo de tiempo determinado, que es mayor de un da y menor o igual a un ao,
dividido por el nmero de das comprendido en dicho perodo de medicin.
Tratndose de un promedio simple, el TPDA no refleja las variaciones extremas
que por el lmite superior, pueden llegar a duplicar los volmenes promedios del
trnsito en algunas carreteras, razn por la cual en las estaciones permanentes de
registro de volmenes, se deben medir y analizar las fluctuaciones del trnsito a lo
largo de los diferentes perodos del ao, sea estos semanales, mensuales o
estacionales. El TPDA se ha tomado como un indicador numrico para diseo, por
constituir una medida caracterstica de la circulacin de vehculos, y por su
facilidad de obtencin. El TPDA constituye un indicador muy valioso de la cantidad
de vehculos de diferentes tipos (livianos y pesados) y funciones (Transporte de
personas y de mercancas), que se sirve de la carretera existente como su trnsito
normal y que continuar haciendo uso de dicha carretera una vez sea mejorada o
ampliada, o que se estime utilizar la carretera nueva al entrar en servicio para los
usuarios.
El Trnsito de la Hora Pico o de Punta
Siendo el TPDA una medida muy genrica de la intensidad del trnsito a lo largo
de un da, se vuelve necesario tomar en debida cuenta, las variaciones extremas
que registra el movimiento vehicular a lo largo de las 24 horas del da para
seleccionar las horas de mxima demanda, como base ms apropiada para el
diseo geomtrico de las carreteras. El trnsito de la hora pico o de la hora punta,
recoge la necesidad de referir el diseo no a la hora mxima que se registra en un
ao ni a la hora promedio, sino a una hora intermedia que admita cierto grado de
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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tolerancia a la ocurrencia de demandas por reas extremas, que podran quedar
insatisfechas o con menores niveles de comodidad para la conduccin.
El Factor de Hora Pico (FHP)
El factor de hora pico, se expresa como la relacin que siempre ser igual o menor
que la unidad, entre la cuarta parte del volumen de trnsito durante la hora pico y
el volumen mayor registrado durante el lapso de 15 minutos dentro de dicha hora
pico. Al afectar los volmenes horarios de diseo por este factor, se estn
asumiendo las condiciones ms exigentes de la demanda, a las cuales debe
responder la propuesta de solucin de reconstruccin, mejoramiento o ampliacin
de una carretera determinada.
La decisin de afectar o no el volumen horario de diseo por este factor, muy
utilizado en los clculos de capacidad y niveles de servicio, depende del grado en
que las fluctuaciones del movimiento vehicular durante la hora mxima, por su
relevante significacin, afectan las decisiones operativas y de diseo de la
carretera. En muchas soluciones viales en el rea rural, los analistas se limitan a
examinar las condiciones promedios durante la hora pico. En general se considera
que cuando el FHP es menor de 0.85, las condiciones operativas de la carretera
variarn sustancialmente.
La Composicin del Trnsito
Dependiendo del tipo de servicio y la localizacin de una carretera, es
indispensable tomar en debida cuenta que los vehculos pesados, como camiones,
autobuses y vehculos recreativos tipo campers, pueden llegar a alcanzar una
incidencia significativa en la composicin del flujo vehicular, influenciando segn
su relevancia porcentual, en forma ms o menos determinante, el diseo
geomtrico de las carreteras y los espesores de los pavimentos. El efecto de un
camin sobre las operaciones del trnsito es a menudo equivalente al de varios
automviles, siendo mayor la relacin a medida que son mayores las pendientes y
menores las distancias de visibilidad disponibles. En la categora de vehculos
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pesados se sitan los camiones con peso bruto total de cuatro toneladas mtricas
o ms y los vehculos que presentan llantas dobles en el eje trasero.
La Distribucin Direccional de las corrientes de Trnsito (D)
La intensidad del trnsito durante la hora pico en una carretera de dos carriles,
muestra el volumen del trnsito en ambos sentidos de circulacin, de ah que
resulte necesario por un factor adicional, que refleje la desigual distribucin a lo
largo del da de las corrientes del trnsito en ambas direcciones, que a mayor
desbalance har mayor la necesidad de brindar la capacidad suficiente,
incrementando la cantidad de carriles necesarios. En las horas pico de la mayora
de las carreteras rurales, entre el 55 y 70% del trnsito total se mueve en un solo
sentido, por lo que la utilizacin de un 60% como factor promedio de distribucin
direccional parece razonable, a falta de otros elementos de juicio. En casos
extremos como las carreteras a zonas tursticas, se ha llegado a alcanzar hasta un
80% del total circulando en un solo sentido.
En una carretera de carriles mltiples, es frecuente encontrar que la carga del
trnsito en el sentido predominante durante la hora pico, alcanza hasta 60% ms
vehculos que la corriente de sentido contrario, de ah la importancia de investigar
localmente estos factores al disear una carretera, o deducir por interferencia con
casos semejantes de la experiencia local, los parmetros a aplicar para la
situacin ms probable.
Al disear intersecciones a nivel e intercambios, es necesario cuantificar mediante
recuentos volumtricos visuales, de investigaciones de origen y destino o de
ambos tipos de estudios trnsito, los volmenes de todos los movimientos claves
durante la hora de diseo. La distribucin obtenida mostrar en algunos casos
considerables, sorpresas en la distribucin de los flujos, en particular cuando se
trata de comparar datos de los movimiento vehiculares durante las horas de mayor
demanda, que en un sentido ocurren durantes las horas de la maana y durantes
las horas de la tarde mostrarn un cuadro diametralmente opuesto.
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Las Proyecciones de la Demanda de Trnsito
Para determinar las proyecciones de trnsito de una carretera, se utilizan una
diversidad de procedimientos, que van de los ms complejos y sofisticados a base
de modelos economtricos, hasta los que se caracterizan por su extrema
simplicidad en el clculo, dependen solamente del buen juicio y criterio del
diseador. Dos procedimientos son universalmente aceptados, aunque cabe
sealar que a mayor incertidumbre en las estimaciones a futuro, mayor ser la
conveniencia de complementar los estudios con un anlisis de sensibilidad para
prever situaciones extremas en las perspectivas a largo plazo.
El primero se fundamenta en el anlisis de las tendencias histricas del
comportamiento del trnsito, conocidas mediante registros de los volmenes
durante un perodo mnimo de 10 aos de duracin, para desprender de ellas las
hiptesis de crecimientos ms probables del trnsito durante los aos venideros,
en sus diferentes componentes de la corriente vehicular.
El segundo mtodo reconoce que los pronsticos de trnsito, guardan estrecha
relacin con indicadores de las mltiples actividades humanas, cuyos patrones
relacionados con la movilidad, se consideran invariables en el perodo de diseo
de las obras viales, a menos que se conozcan de antemano factores que pueden
influir en su futuro comportamiento. Bajo este criterio se busca establecer
relaciones razonables de tipo estadsticos entre el comportamiento del trnsito y el
de otros conocidos indicadores socio econmicos nacionales o locales, que tienen
incidencia en el transporte automotor, como los registros de consumo de
combustible ( gasolina, diesel o ambos) en el transporte, la tenencia de vehculos,
el comportamiento del producto interno bruto, el crecimiento de la poblacin
econmicamente activa, que permitan obtener proyecciones aceptables acerca de
los futuros volmenes de trnsito por las carreteras.
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1.6.4.3 Las Velocidades
La velocidad es un factor fundamental para el proyecto de un camino o carretera,
pues su utilidad y buen funcionamiento se juzgan por la rapidez y seguridad con
que las personas y mercancas se mueven en l.
En una carretera, la velocidad guarda directa relacin de dependencia de cuatro
factores distintos a los que particularizan al conductor y su vehculo, que son las
caractersticas fsicas de dicha carretera, las condiciones climticas en su entorno,
la presencia o interferencia de otros vehculos en la corriente del trnsito y los
lmites vigentes de velocidad, sean estos de carcter legal o relacionados con el
empleo de los dispositivos usuales para el control del flujo vehicular.
El diseo en todo caso, busca satisfacer razonablemente los requerimientos de los
usuarios en lo relativo a velocidades, bajo condiciones de seguridad y economa
en las operaciones.
Raras veces la velocidad del camino es la mxima que pueden desarrollar los
vehculos, la mayora pueden alcanzar velocidades mucho mayores.
Existen cuatro tipos de velocidades:
Velocidad de Diseo : Es la mxima velocidad sostenida que ofrece seguridad en
un tramo a lo largo de un camino y que gobierna las caractersticas del mismo.
Est influenciada por la topografa de la regin, por el tipo de camino, por los
volmenes de trnsito y por el uso de la tierra. Todas las caractersticas
geomtricas del proyecto deben estar condicionadas a ella para tener un proyecto
equilibrado.
La velocidad de diseo determina aquellos componentes de una carretera como
curvatura, sobre elevacin y distancia de visibilidad, de los que depende la
operacin segura de los vehculos. Aunque otros elementos del diseo, como el
ancho de la calzada, los hombros y las distancias a que deben estar los muros y
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las restricciones laterales a la va, no dependen directamente de la velocidad de
diseo, se asume que a mayores velocidades de diseo, tales elementos deben
ser mejorados dentro de lmites prcticos y compatibles con las mejoras que
insina en cambio.
En la seleccin de una adecuada velocidad de diseo para una carretera
particular, debe darse especial consideracin a los siguientes aspectos:
a : Distribuciones de las velocidades
b : Tendencia de las velocidades
c : Tipo de Area ( rural y urbana)
d : Condiciones del terreno ( plano, ondulado y montaoso)
e : Volmenes de Trnsito
f : Consistencias en el diseo de carreteras similares o complementa
rias.
g : Condiciones ambientales.
Velocidad de Operacin : Se define como la velocidad mxima mantenida en un
tramo a lo largo de un camino, bajo condiciones climticas favorables y las
condiciones prevalecientes del trnsito sin que en ningn momento se excedan
los lmites de seguridad que determina la velocidad de diseo, seccin por seccin
de dicha carretera. Se obtiene dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo de
recorrido.
Velocidad de Punto: Es la que lleva un vehculo cuando pasa por un punto
determinado de un camino. Mediante este estudio se calcula o estima el valor de
la velocidad de todos los vehculos que circulan por un lugar determinado en las
condiciones imperantes cuando se hace el estudio, as como su distribucin.
Existen dos tcnicas fundamentales para obtener los datos sobre velocidades:
Una de ellas consiste en medir el tiempo en que los vehculos recorren una
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distancia corta conocida; la otra mide directamente la velocidad utilizando una
onda de radio que es reflejada por el vehculo en movimiento.
En las carreteras de bajo volmenes de trnsito, las velocidades promedios de
punto se aproximan a las velocidades de diseo y llegan a representar entre 90 y
95% de sta. A medida que los volmenes de trnsito aumentan, igualmente
aumenta la friccin entre los vehculos en la corriente vehicular y se reducen
sensiblemente las velocidades de punto, hasta que en su mnima expresin, los
volmenes alcanzan niveles de congestionamiento que deseablemente deben
evitarse por todos los medios disponibles en un proyecto vial.
Velocidad Efectiva Global: Es el promedio de la velocidad mantenida por un
vehculo a lo largo de un camino. Se obtiene dividiendo la distancia total recorrida
entre el tiempo empleado, incluyendo altos y retrasos debidos a las condiciones
prevalecientes del camino.
1.6.4.4 Capacidad de la Carretera
La capacidad de una va se define como el mximo volumen horario de personas
o vehculos que lgicamente se puede esperar pasen por un punto o tramo
uniforme de un carril o calzada durante un perodo de tiempo dado, en condiciones
imperantes de va, trnsito y control.
Las carreteras y sus intersecciones, estas ltimas con su usual concentracin de
complejos y diversos movimientos, deben disearse con suficiente capacidad para
satisfacer los requerimientos de las demandas de dicho trnsito, durante todo el
perodo seleccionado para el diseo de las instalaciones. La capacidad a su vez,
puede ser limitada por aspectos adversos de su entorno, relacionado con
interferencias de peatones, frecuencias de intersecciones, condiciones del terreno
y factores climticos que afectan la visibilidad, disminuyendo la velocidad, las
condiciones fsicas y anmicas de los conductores.
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El dimensionamiento de la capacidad, resulta crucial para el diseo de cualquier
carretera, tanto para establecer el tipo a que corresponde disearla, como para
seleccionar los elementos que la conforman y sus dimensiones, tales como el
nmero de carriles, alineamientos, restricciones laterales etc. Es indispensable
tambin conocer la capacidad en los estudios de planificacin de las redes de
carreteras, cuando se trata de establecer la suficiencia con que los componentes
dichas redes estn sirviendo al trnsito existente o por la misma lnea, programar
en orden de prioridad las necesidades de inversin a corto y mediano plazo, para
enfrentar con la debida antelacin, los efectos del crecimiento del trnsito.
Esta definicin es muy importante y merece los siguientes comentarios:
a. La capacidad es un mximo volumen horario, tal como el volumen
crtico, pero se diferencia de ste en que es (1) para condiciones
imperantes, que suelen ser las normales( no para condiciones especficas
que suelen ser extremas); (2) para un perodo de tiempo dado que es
generalmente de 15 minutos (no para un lapso corto de alrededor de un
minuto) y (3) para personas o vehculos (no solo para vehculos), pues es
posible hacer un anlisis de capacidad sobre peatones u ocupantes de
vehculos. De todo esto se deduce que es posible que ocurra congestin
aunque la demanda de trnsito no haya rebasado la capacidad y
viceversa.
b. Aunque la capacidad se mide en un punto o tramo uniforme de un carril
o calzada solo puede manifestarse en el extremo corriente arriba de ese
tramo, pues es el nico lugar donde normalmente la demanda de trnsito
puede ser mayor que el volumen crtico.
c. La definicin de capacidad supone que el punto o tramo uniforme donde
se mide no est afectado por lo que suceda corriente abajo; por
ejemplo embotellamientos que originen ondas densificantes.
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Bajo condiciones ideales del trnsito y de las vas, las autopistas tienen una
capacidad de 2000 automviles o vehculos livianos por carril por hora. En
carreteras de dos carriles, se alcanza capacidades de 2800 automviles por hora
en ambos sentidos de la circulacin. Las condiciones ideales se alcanzan con
flujos ininterrumpidos , sin interferencia lateral de vehculos o peatones, sin mezcla
de vehculos pesados en la corriente del trnsito, con carriles normales de 3.6
metros de ancho, hombros de ancho apropiado, altas velocidades de diseo y
carencia de restricciones en la distancia de visibilidad de adelantamiento o rebase.
Niveles de Servicio
El flujo vehicular se servicios para diseo, es el mximo volumen horario de
trnsito que una carretera puede acomodar, sin que el grado de
congestionamiento alcance los niveles preseleccionados por el diseador, tras
conciliar los intereses de los conductores, dispuestos quizs a tolerar un mnimo
de congestionamiento; los estndares de diseo vigentes, que predeterminaran
algunos requerimientos bsicos segn la clasificacin funcional de la va y los
recursos disponibles para atender estas necesidades. Hablar de
congestionamiento en una carretera, no es hablar de paralizacin de todo el
movimiento. El congestionamiento se inicia con la creciente interferencia o friccin
entre los vehculos en la corriente del trnsito, que empieza a perder su calidad de
flujo libre.
El conocido Manual de Capacidades de Carreteras, establece 6 niveles de servio
identificados subjetivamente por las letras desde la A hasta la F , donde el nivel de
servicio A, se logra un flujo vehicular totalmente libre, con una relacin
volumen/capacidad del orden de 0.35 para autopistas, a nivel de servicio F, se
alcanza el flujo forzado que refleja condiciones de utilizacin a plena capacidad de
la va, o de sus componentes esenciales, como decir las rampas y las secciones
por entrecruzamiento .
Como criterio de anlisis, se expresa que el flujo vehicular de servicio para diseo
debe ser mayor que el flujo de trnsito durante el perodo de 15 minutos de mayor
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demanda durante la hora de diseo. La escogencia de un nivel de servicio dado,
indica tambin que todos los elementos de la carretera deben disearse en
correspondencia.
Nivel de Servicio
DESCRIPCION
A Flujo libre de vehculos, bajos volmenes de trnsito y relativamente altas velocidades de operacin.
B Flujo libre razonable, pero la velocidad empieza a ser restringida por las condiciones del trnsito.
C Se mantiene en zona estable, pero muchos conductores empiezan a sentir restricciones en su libertad para seleccionar su propia velocidad.
D Acercndose a flujos inestables, los conductores tienen poca libertad para maniobrar.
E Flujo inestable, suceden pequeos embotellamientos.
F Flujo forzado, condiciones de pare y siga, congestin de trnsito.
Tabla No.4 Condiciones Generales de Operacin para los Niveles de Servicio. Fuente: Manual de Capacidades de Carreteras.
Tipo de Area y Nivel de Servicio Apropiado
Tipo de Carretera Rural Plano Rural Ondulado Rural Montaoso Urbano Suburbano
Autopista Especial B B C C
Troncales B B C C
Colectoras C C D D
Locales D D D D
Tabla No. 5 Gua para seleccionar el Nivel de Servicio para Diseo Fuente: AASHTO.
Capacidades y Niveles de Servicio en Carreteras de dos Carriles
Procedimiento para el clculo de las capacidades y niveles de servicio de las
carreteras de dos carriles, de conformidad con el Manual de Capacidad de las
Carreteras :
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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1. Resumen de los datos de los estudios de trnsito y de las caractersticas de
la carretera:
Volumen de trnsito en la hora pico
Factor de hora pico
Composicin del Trnsito (porcentaje de vehculos liviano,
autobuses, camiones y vehculos recreativos)
Distribucin direccional del trnsito
Tipo de terreno
Ancho de carriles y hombros (metros)
Velocidad de diseo (km/h)
2. El clculo del flujo de servicio (Sfi) se realiza con la siguiente frmula
Sfi : 2800 x (V/C) x fd x fw x fhv
Donde :
Sfi :Volumen de servicio para el nivel de servicio
seleccionado .
2800 :Flujo de trnsito ideal en ambos sentidos, en vehculos por
hora.
V/c :Relacin Volumen /capacidad del nivel de cada servicio.
fd :Factor de distribucin direccional del trnsito
fw :Factor para anchos de carril y hombros
fhv :Factor de vehculos pesados
3. Calcular el factor de vehculos pesados , fhv, para cada nivel de servicio, de
la siguiente ecuacin:
fhv : 1/[1+ PT (ET-1)+ PB (EB-1)+ PR (ER-1)]
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Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales
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Las equivalencias en automviles para Camiones Pesados (ET), para autobuses
(EB) y vehculos recreacionales (ER), afectadas por el alineamiento horizontal, son
tomadas del Manual de Capacidades. Los factores PT, PB y PR corresponden a la
fraccin decimal de la proporcin de camiones, autobuses y vehculos
recreacionales en el volumen de trnsito total.
4. Calcular los volmenes del flujo de servicio para cada nivel, utilizando la
frmula presentada en 2.
5. Convertir el flujo de la demanda horaria (v, en vph) en flujo equivalente:
V : v/FHP
Comparar V con el volumen calculado en 4 para determinar el nivel de servicio.
Nivel de Servicio
(NS)
Terreno Plano
Terreno Ondulado
Terreno Montaoso
Restricciones de Paso % 0 20 40 60 80 100
Restricciones de Paso % 0 20 40 60 80 100
Restricciones de Paso % 0 20 40 60 80 100
A
0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 0.04
0.15 0.10 0.07 0.05 0.04 0.03
0.14 0.09 0.07 0.04 0.02 0.01
B
0.27 0.24 0.21 0.19 0.17 0.16
0.26 0.23 0.19 0.17 0.15 0.13
0.25 0.20 0.16 0.13 0.12 0.10
C
0.43 0.39 0.36 0.34 0.33 0.32
0.42 0.39 0.35 0.32 0.30 0.26
0.39 0.33 0.38 0.23 0.20 0.16
D
0.64 0.62 0.60 0.59 0.58 0.57
0.62 0.57 0.52 0.48 046 0.43
0.58 0.50 0.45 0.40 0.37 0.33
E
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
0.97 0.94 0.92 0.91 0.90 0.90
0.91 0.87 0.84 0.82 0.80 0.78
Tabla No 6 Nivel de Servicio (V/C) para carreteras de dos carriles Fuente : TRB, Highway Capacity Manual, 1994
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Separacin Direccional (%/%)
Factor
50/50 60/40 70/30 80/20 90/10 100/0
1.00 0.94 0.89 0.83 0.75 0.71
Tabla No. 7 Factores de Ajuste por Distribucin Direccional del Trnsito en Carreteras de dos Carriles
Fuente: TRB.Highway Capacity Manual 1994.
Tabla No. 8 Factores de Hora Pico (FHP) Para Carreteras de Dos Carriles.
Fuente: TRB.Highway Capacity Manual 1994.
Volumen Horario FHP
100 200 300 400 500 600 700
800-900 1000-1400 1500-1800
900
0.83 0.87 0.90 0.91 0.91 0.92 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96
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Hombro (Metro)
Carril de 3.65 m Carril de 3.35 m
Carril de 3.05 m
Carril de 2.75 m
NS A-D NS E NS A-D NS E NS A-D NS E NS A-D NS E
1.8 1.2 0.6 0.0
1.00 1.00 0.92 0.97 0.81 0.93 0.70 0.88
0.93 0.94 0.85 0.92 0.75 0.88
0.65 0.82
0.83 0.87 0.77 0.85 0.68 0.81
0.58 0.75
0.70 0.76 0.65 0.74 0.57 0.70
0.49 0.66
Tabla No. 9 Factores de Ajuste por Efecto Combinado de Carriles Angostos de Hombros Restringidos, Carreteras de dos Carriles. Fuente: TRB. Highway Capacity Manual 1994.
Tipo de Terreno
Tipo de Vehculo
NS Plano Ondulado Montaoso
Camiones, Et
A B-C D-E
2.0 2.2 2.0
4.0 5.0 5.0
7.0 10.0 12.0
Buses, Eb
A B-C D-E
1.8 2.0 1.6
3.0 3.4 2.9
5.7 6.0 6.5
Tabla No. 10 Automviles Equivalentes para Camiones y Autobuses, en funcin del tipo de terreno, Carreteras de dos Carriles. Fuente: TRB. Highway Capacity Manual 1994.
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Tabla No.11 Automviles Equivalentes para Pendientes Especficas, en Caminos Rurales de dos Carriles. Fuente: TRB. Highway Capacity Manual 1994.
1.6.4.5 El Fenmeno Peatonal
El peatn al igual que el ciclista, est en una evidente desventaja al momento de
presentarse un conflicto peatn-vehculo a motor o ciclista-vehculo a motor. La
situacin es tal que, donde los volmenes de peatones y ciclistas alcancen
magnitudes significativas, es vlida la recomendacin general de realizar
cualquier esfuerzo para dotarlos de sus propias facilidades y separarlos
fsicamente mediante barreras o zonas verdes, de la corriente vehicular que
circula por la calzada principal de la carretera. An ms, cabra aadir que resulta
indispensable dedicar un mnimo de recursos a la medicin y el anlisis del
fenmeno peatonal, a fin de derivar frmulas para el tratamiento apropiado de sus
necesidades en el contexto del desarrollo de los sistemas de transporte.
1.6.4.6 Uso de Bicicletas en Calles y Carreteras
Debe estimularse el uso de bicicletas por todos los medios disponible, con
polticas orientadas a disminuir su costo de adquisicin por los usuarios, en virtud
de que ofrecen un medio efectivo para la movilizacin de personas a distancias
cortas, no contaminan el ambiente y contribuyen a la salud fsica y mental. En
correspondencia, debe realizarse todo esfuerzo para proteger la salud y la
PENDIENTES
Long.Pendiente (Km)
3 4 5 6 7
0.4 0.8 1.2 1.6 2.4 3.2 4.8 6.4
1.5 1.7 1.9 2.1 2.5 2.9 3.8 4.9
1.6 1.9 2.1 2.4 3.1 38 5.5 7.4
1.7 2.0 2.4 2.8 3.8 4.8 7.8
11.5
1.8 2.2 2.7 3.3 4.7 6.3
11.3 18.1
1.9 2.4 3.0 3.8 5.8 8.2
16.1 28.0
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seguridad de los ciclistas, que son cada vez ms numerosos en las calles y
carreteras del pas.
1.6.4.7 Tratamiento del Transporte Colectivo
En las vas sub urbanas, el trnsito automotor suele estar constituido en una parte
importante por vehculos de transporte colectivo, bsicamente autobuses, que
pueden requerir acondicionamientos especiales para un mejor funcionamiento.
Estos acondicionamientos se refieren a la disposicin de carriles especiales para
estos medios y a la localizacin y diseo de sus lugares de parada para la subida
y descenso de los pasajeros. En numerosas ciudades europeas se han
establecidos carriles especiales reservados, total o parcialmente, para circulacin
de auto buses.
Estos carriles especiales o carriles- bus, se han establecido al inicio de las reas
centrales de las ciudades, pero progresivamente, se han extendido al conjunto de
las grandes arterias metropolitanas y, en ocasiones, a algunas carreteras
suburbanas.
CAP
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