apuntes proyecto geométrico del camino
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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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