UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD DE INGENIERIA VIAS
TEMA: SECCION TRANSVERSAL DE UNA CARRETERA
PRESENTA PRESEN TADO DO A: DAVIRSON GRA GR AVINI
GRUPO: CD
PRESENTADO POR: NEINY FONSECA REDONDO
BARRANQUILLA-ATLATICO
10-04-2014 DISEÑO DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA L A CARRETERA La sección transversal describe los elementos de la carretera en un plano normal a su eje. Secciones típicas según la categoría de la carretera.
Sección transversal típica en vías de doble calzada
Sección transversal típica en vías Primarias y Secundarias
Sección transversal típica en vías Terciarias
ANCHO DE ZONA O DERECHO DE VA Es la faja de terreno destinada a la construcción mantenimiento futuras ampliaciones si la demanda de tr!nsito así lo e"ige servicios de seguridad servicios au"iliares y desarrollo paisajístico. # esta zona no se le puede dar uso privado. El anc$o de zona debe estar dentro de un rango salvo %ue circunstancias particulares del proyecto justifi%uen e"trapolar el límite superior. #nc$o de la zona
CORONA Es el conjunto formado por la calzada y las bermas. El anc$o de corona es la distancia $orizontal medida normalmente al eje entre los bordes interiores de las cunetas.
CALZADA La calzada es la parte de la corona destinada a la circulación de los ve$ículos y est! constituida por dos o m!s carriles entendi&ndose por carril la faja de anc$o suficiente para la circulación de una fila de ve$ículos. Las calzadas pueden ser pavimentadas o no. Si son pavimentadas %ueda comprendida entre los bordes internos de las bermas. La demarcación %ue ayuda a definir los carriles y el anc$o total de la calzada se debe ejecutar de conformidad con las disposiciones del
#nc$o de la calzada
PENDIENTE TRANSVERSAL EN ENTRETANGENCIAS HORIZONTALES Es la pendiente %ue se da a la corona y a la subrasante con el objeto de facilitar el escurrimiento superficial del agua. En entretangencias $orizontales las calzadas deben tener con el propósito de evacuar las aguas superficiales una inclinación transversal denominada bombeo %ue depende del tipo de superficie de rodadura. 'ombeo de la calzada
En carreteras de dos calzadas con separador central en ocasiones se facilita la evacuación del agua dren!ndola transversalmente $acia el separador central.
(orma alternativa del bombeo en una carretera de dos calzadas
BERMAS La berma es la faja comprendida entre el borde de la calzada y la cuneta. )umple cuatro funciones b!sicas* proporciona protección al pavimento y a sus capas inferiores %ue de otro modo se verían afectadas por la erosión y la inestabilidad+ permite detenciones ocasionales de los ve$ículos+ asegura una luz libre lateral %ue actúa sicológicamente sobre los conductores aumentando de este modo la capacidad de la vía y ofrece espacio adicional para maniobras de emergencia aumentando la seguridad. Para %ue estas funciones se cumplan las bermas deben tener anc$o constante estar libres de obst!culos y estar compactadas $omog&neamente en toda su sección.
ANCHO DE BERMA El anc$o de las bermas depende de la categoría de la carretera el tipo de terreno y la velocidad de dise,o del tramo $omog&neo - T/0.
#nc$o de bermas
Si la carretera tiene una sola calzada las bermas deben tener anc$os iguales. En caso de corresponder a una carretera unidireccional con calzadas separadas e"istir!n bermas interiores y e"teriores en cada calzada siendo las primeras de un anc$o inferior.
PENDIENTE TRANSVERSAL Las bermas deben tener la misma pendiente transversal %ue el carril de circulación adyacente bien sea en entretangencia o en curva. #dicionalmente no debe e"istir desnivel entre la berma y el carril de circulación adyacente separ!ndose &stas dos franjas mediante líneas de demarcación.
SOBREANCHO EN LAS CURVAS En curvas de radio reducido según sea el tipo de ve$ículos comerciales %ue circulan $abitualmente por la carretera se debe ensanc$ar la calzada con el objeto de asegurar espacios libres adecuados entre los ve$ículos %ue se cruzan en calzadas bidireccionales o %ue se adelantan en calzadas unidireccionales y entre el ve$ículo y el borde de la calzada.
DETERMINACIÓN DEL SOBREANCHO VEHCULOS RGIDOS En la (igura se ilustran dos ve$ículos pesados de tipo rígido circulando en una curva de radio /) Sobre anc$o en las curvas
1imensiones para el c!lculo del sobreanc$o en los ve$ículos de tipo rígido
Se puede decir %ue*
1ónde* /2* /adio $asta el e"tremo del parac$o%ues delantero.
1ónde* s* Sobreanc$o re%uerido por un carril
1ónde* L* 1istancia entre el parac$o%ues delantero y el eje trasero del ve$ículo. Si se asume %ue /2 es sensiblemente igual a / se tiene %ue para una calzada de n carriles*
1ónde* S* Sobreanc$o re%uerido para la calzada. n* 3úmero de carriles. /)* /adio de la curva circular
En vías de dos carriles y dos sentidos para anc$os de calzada en entretangencia mayores de siete metros -4.5 m0 no se re%uiere sobreanc$o a e"cepción de las curvas con !ngulos de defle"ión mayor a ciento veinte grados -67580. 9gualmente el sobreanc$o estar! limitado a curvas de /adio menor a ciento sesenta metros -6:5 m0 y todo el sobreanc$o re%uerido por los carriles %ue integran la calzada se debe construir en la parte interior de la curva. La línea central divisoria de carriles demarcada sobre el pavimento se debe fijar en la mitad de los bordes de la calzada ya ensanc$ada.
En vías Terciarias el sobreanc$o de la curva se puede determinar para cual%uier valor del radio de curvatura / teniendo en cuenta un carril+ para calzadas de n
carriles el sobreanc$o se determina multiplicando el valor dado en el gr!fico por el número de carriles -n0. En t&rminos generales dic$o valor se calcula mediante la siguiente relación*
1ónde* S* #nc$o re%uerido por la calzada en metros. n* 3úmero de carriles. /* /adio de la curva en metros.
VEHCULOS ARTICULADOS El ve$ículo articulado conformado por una unidad tractora y semirremol%ue. Las dimensiones ilustradas corresponden a las re%ueridas para el c!lculo del sobreanc$o. 1imensiones para el c!lculo del sobreanc$o re%uerido por el ve$ículo articulado /epresentativo del par%ue automotor colombiano
El ;anual ##S
presenta el siguiente procedimiento para la determinación del sobreanc$o re%uerido en una curva La e"presión recomendada por la ##S
1ónde*
S* Sobreanc$o re%uerido por la calzada en metros. #)* #nc$o de la calzada en curva en metros. # T* #nc$o de la calzada en tangente en metros. #$ora bien*
1ónde* n* 3úmero de carriles de la calzada ?* #nc$o ocupado por el ve$ículo cuando est! describiendo la trayectoria en la curva en metros.
Sobreanc$o re%uerido para una curva al ser recorrida por un ve$ículo #rticulado categoría @S7.
1onde* ?* #nc$o del ve$ículo en tangente en metros. /* /adio de la curva en metros. L6 L7 y L@* 1imensiones del ve$ículo en metros. er Tabla A.:. )* Espacio lateral de seguridad %ue re%uiere cada ve$ículo en metros.
alor de ) en función del anc$o de la calzada
(#* #vance del voladizo delantero del ve$ículo sobre el carril adyacente cuando est! describiendo la trayectoria curva.
1onde* / )* /adio de la curva en metros. #* alor del voladizo o saliente delantero del ve$ículo en metros. L6* 1istancia entre el eje delantero y el eje trasero de la unidad tractora en metros. B* Sobreanc$o adicional de seguridad %ue depende de la curvatura y de la elocidad Específica de la curva $orizontal -0 y cuyo propósito es facilitar la conducción sobre la curva en metros. Este valor es e"perimental.
1onde* )<* elocidad Específica de la curva en CmD$. /)* /adio de la curva en metros. El valor calculado del sobreanc$o se debe redondear al decímetro superior. Todo el sobreanc$o re%uerido por la calzada se debe construir en el interior de la curva.
TRANSICIÓN DEL SOBREANCHO )on el fin de disponer de un alineamiento continuo en los bordes de la calzada el sobreanc$o se debe desarrollar gradualmente a la entrada y a la salida de las curvas. En el caso de curvas circulares simples por razones de apariencia el sobreanc$o se debe desarrollar linealmente a lo largo del lado interno de la calzada en la misma longitud utilizada para la transición del peralte.
1onde* Sp* Sobreanc$o correspondiente a la longitud L p en metros. S* Sobreanc$o calculado para la curva en metros. Lp* Longitud elegida para determinar el sobreanc$o en metros. L* Longitud de transición del sobreanc$o en metros. En las curvas espiralizadas la transición del sobreanc$o se realiza linealmente en la longitud de la espiral. Para la demarcación de la calzada una vez pavimentada tanto la calzada como las bermas se debe proceder desde &l TE $asta el ET de la siguiente manera*
1emarcar a cada lado el anc$o proyectado de berma.
1ividir la franja central restante en dos porciones iguales. El punto central corresponde al eje de la calzada a demarcar.
Transición del sobreanc$o en las curvas
VALOR DE LA FLECHA !M" PARA PROVEER LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA EN CURVA La visibilidad de la vía en una curva $orizontal puede estar limitada por obst!culos situados en el interior de la misma tales como taludes en corte vegetación muros de contención y barreras de seguridad. Para evitar esta restricción debe e"istir una distancia mínima entre el eje del carril interior %ue se toma como trayectoria del ve$ículo y el obst!culo lateral %ue permita a lo largo del sector circular conservar siempre una distancia de visibilidad de parada mayor o igual a la mínima especificada. En consecuencia en el interior de una curva $orizontal se debe despejar de obst!culos una zona determinada por la envolvente de las visuales entre puntos cuya distancia es igual a la visibilidad deseada -ver (igura A.40. El dise,ador debe determinar la flec$a -;0 del arco subtendido por la curva %ue pasa por el punto de
obstrucción lateral %ue coincide con la dirección de la visual entre el ve$ículo y el obst!culo El valor mínimo de la flec$a -;0 aceptable para proveer al conductor la distancia de visibilidad de parada -1 P0 admisible en cual%uier curva se puede calcular mediante la siguiente relación*
1ónde* ;* (lec$a distancia del eje del carril interior al obst!culo -m0 / )* /adio de la curva $orizontal -m0 1 P* 1istancia de visibilidad de parada -m0
Elementos geom&tricos %ue intervienen en la determinación de la flec$a ;
CUNETAS
Son zanjas abiertas en el terreno revestidas o no %ue recogen y canalizan longitudinalmente las aguas superficiales y de infiltración. Sus dimensiones se deducen de c!lculos $idr!ulicos teniendo en cuenta la intensidad de lluvia prevista naturaleza del terreno pendiente de la cuneta !rea drenada etc. La selección de su forma y dimensiones depende principalmente del tipo de carretera en la cual se ubican pudiendo ser revestidas en concreto en el caso de carreteras Primarias y Secundarias o sin revestir para el caso de carreteras Terciarias.
CUNETAS REVESTIDAS EN CONCRETO Las cunetas revestidas en concreto se dise,an para %ue al final de su longitud su sección llegue al nivel de rebosamiento. El control de rebosamiento aplica para el caso m!s crítico el cual se presenta cuando la cuneta tiene la pendiente longitudinal igual a la pendiente mínima de la vía. En general la pendiente mínima para los proyectos de carreteras es cero punto cinco por ciento -5.A0.
CUNETAS SIN REVESTIR !CUNETAS EN TIERRA" Las cunetas en tierra se dise,an para asegurar %ue el agua no las va a erosionar. El control por erosión en las cunetas sin revestir depende del tipo de suelo de la subrasante de la pendiente longitudinal de la vía y de la intensidad de la lluvia de dise,o. Es necesario verificar la acción erosiva del agua sobre la superficie del suelo %ue forma la cuneta. La velocidad del agua depende directamente de la pendiente longitudinal de la vía y del caudal %ue llega del !rea tributaria definida por el anc$o de impluvium y la longitud de dic$a cuneta.
TALUDES Los taludes son los planos laterales %ue limitan la e"planación. Su inclinación se mide por la tangente del !ngulo %ue forman tales planos con la vertical en cada sección de la vía. La inclinación de los taludes de corte es variable a lo largo de la vía según sea la calidad y estratificación de los suelos encontrados. Los taludes en corte y en terrapl&n se deben dise,ar de acuerdo con los lineamientos presentados en el F;anual de Estabilidad de TaludesG del 9nstituto 3acional de ías analizando las condiciones específicas del lugar en relación con los aspectos geológico H geot&cnicos facilidades de mantenimiento perfilado y est&tica para optar por la solución m!s conveniente entre diversas alternativas.
Si un terrapl&n se debe cimentar sobre terrenos %ue presenten inclinaciones superiores a veinte por ciento -750 o %ue est&n constituidos por materiales inadecuados se deben considerar obras especiales para minimizar los peligros de deslizamiento o de asentamientos diferenciales e"cesivos. Los suelos de fundación con alto contenido de materia org!nica o muy compresible se deben retirar o tratar según sea el problema %ue los afecte. En el caso de la construcción de terraplenes en laderas con pendientes pronunciadas se deben construir escalones %ue minimicen el riesgo de deslizamiento por un eventual plano de contacto y adem!s faciliten el proceso de compactación de las capas de dic$o terrapl&n.
CARRILES ESPECIALES DE ASCENSO La operación de las carreteras de dos carriles adem!s de estar limitada por la e"tensión y la frecuencia de las secciones de adelantamiento est! influenciada por el tr!nsito de camiones principalmente en tangentes verticales con pendientes fuertes. El efecto se traduce en la disminución de la velocidad de los ve$ículos livianos y en la restricción de la distancia de visibilidad todo lo cual se refleja en la afectación del nivel de servicio y en el aumento de los costos de operación. En general los ve$ículos livianos no se ven influenciados por rampas -pendientes ascendentes0 inferiores a siete por ciento -40+ pero los ve$ículos pesados en rampas largas con pendientes superiores a tres por ciento -@0 sufren una disminución importante en su velocidad. Para esta situación es deseable proporcionar un carril de ascenso en una vía de dos carriles cuando se e"ceda la longitud crítica de pendiente. Los criterios generales para dotar a la sección transversal de la vía de un tercer carril son*
# partir del sitio en donde la longitud de la pendiente $aya causado a los ve$ículos pesados una reducción de veinticinco Cilómetros por $ora -7A CmD$0 respecto a su velocidad media de operación en tramos a nivel de la carretera %ue se dise,a.
)uando el Tr!nsito Promedio 1iario -TP10 sea superior a 6555 ve$ículos y la inclinación de la rasante mayor de cuatro por ciento -> 0.
Si la velocidad media del tr!nsito liviano disminuye del valor indicado en la para el establecimiento de un carril de ascenso en carreteras podría ser necesario utilizar un carril de ascenso.
)riterio para el establecimiento de un carril de ascenso en carreteras
En el proyecto de construcción de carriles de ascenso se deben tener en cuenta los siguientes aspectos*
La longitud mínima de un carril de ascenso debe corresponder a un tiempo de recorrido de apro"imadamente veinte segundos -75 s0 a la elocidad Específica de la tangente vertical - T0 y no ser menor de trescientos metros -@55 m0.
)omo mínimo el carril debe tener tres metros [email protected] m0 de anc$o pero preferiblemente el del carril adyacente.
La berma debe tener el anc$o adoptado en la sección transversal de la vía.
ANDENES Y SENDEROS PEATONALES Son de uso restringido en !reas rurales dado su escaso número de peatones. El anc$o re%uerido por una persona es de setenta y cinco centímetros -5.4A m0 y para garantizar el cruce de las personas su anc$o total debe ser mínimo de un metro con cincuenta centímetros -6.A5 m0. La elevación respecto de la corona adyacente debe estar entre diez y veinticinco centímetros -5.65 H 5.7A m0. Los sitios donde generalmente se deben localizar los andenes son zonas escolares !reas de servicio !reas de estacionamiento de buses etc. En la
Sección transversal de una vía con andenes
SEPARADORES DE CALZADA Los separadores son por lo general zonas verdes o zonas duras colocadas paralelamente al eje de la carretera para separar direcciones opuestas de tr!nsito -separador central o mediana0 o para separar calzadas destinadas al mismo sentido del tr!nsito -calzadas laterales0. El separador est! comprendido entre las cunetas interiores de ambas calzadas. #parte de su objeto principal independizar la circulación de las calzadas el separador central puede contribuir a disminuir cual%uier tipo de interferencia como el deslumbramiento nocturno. )uando los separadores son muy anc$os puede resultar demasiado costosos pero convenientes para ampliación futura de las calzadas o por razones est&ticas y de circulación. En terreno plano el separador central suele ser constante en su anc$o con lo %ue se mantienen paralelas las dos calzadas. En terreno monta,oso si se independizan las calzadas el anc$o del separador central es variable. Si el anc$o del separador varía entre cuatro metros y diez metros -> m I65 m0 puede ser necesario instalar barreras de seguridad si el volumen de tr!nsito así lo demanda. Si el anc$o del separador es aún menor puede ser necesario pavimentar toda la zona entre ambas prolongando las bermas interiores y colocando una barrera en el centro. Se debe dar al separador el cuidado re%uerido y en todos los casos descritos estudiar e implantar un apropiado sistema de desagJe superficial. Los separadores laterales deben ser como mínimo de anc$o menor %ue el separador central o mediana a menos %ue sobre ellos se instalen postes de alumbrado en cuyo caso su anc$o debe ser mayor de cuatro metros ->.5 m0.
LNEA DE CHAFLANES La línea de c$aflanes es la representación en planta de los bordes de la e"planación o líneas %ue unen las estacas de c$afl!n consecutivas. Esta línea indica $asta dónde se e"tiende lateralmente el movimiento de tierras por causa de los cortes o de los terraplenes tal como se ve en la (igura A.K. Los cortes como se ve en la figura se dibujan con una convención -a veces con un color o tipo de línea0 diferente de los terraplenes. La línea de c$aflanes determina la necesidad de eventuales compras adicionales de predios y la identificación preliminar de re%uerimientos de estructuras de contención. Línea de c$aflanes
1ise,o de la sección transversal de una vía primaria de doble calzada para una velocidad de 5 CmD$
VA PRIMARIA DE DOS CALZADAS elocidad Tipo 1e Terreno #nc$o 1e La Bona #nc$o 1e La )alzada 'ombeo 'ermas Separador #nden
5 CmD$ plano @5 m 4.@5 7 7.AD6.5 >.55 m 6.A5 m
