Para iniciar el proceso de la creación de carreteras
se debe tener cierto entendimiento del proceso y elementos presentes en este, estos son algunos elementos o parámetros guías a seguir.
Tenemos los elementos presentes
sobre la carretera:
Medianera: Se aplica al muro
divisoria que está en medio de la carretera. Existen diferentes tipos por
ejemplo tipo New Jersey.
Señalización: Las señales viales son los medios físicos empleados para indicar a los usuarios
de la vía pública, la forma más correcta y segura de transitar por la misma.
Estos puede ser horizontal es decir escrita sobre la vía o vertical en
rótulos
Cunetas: Es el medio por donde escurren las aguas.
Taludes: Acumulación de fragmentos
de roca partida en la base de paredes de roca, acantilados de montañas o
cuencas de valles
Carriles: Es la franja
longitudinal en que puede estar dividida la calzada, delimitada o no por marcas
viales.
Demarcación: Señales de tráfico o señales de tránsito son los signos
usados en la vía pública para impartir la información necesaria a los usuarios
que transitan por un camino o carretera, en especial los conductores de
vehículos y peatones.
Vegetación: Naturaleza presente en
la vía y entorno.
Puente: Es una construcción que
permite salvar un accidente geográfico ya sea río, camino o vía férrea.
Balastro: Su función es ser un
reductor de energías. Por ejemplo al darle estabilidad al durmiente.
Elementos previos a analizar para la construcción de
carreteras.
TPD: transito promedio
diario. Nos permite saber el flujo vehicular, cuantos vehículos pasan por un determinado tramo de la carretera y está dado por la cantidad de ejes que hay. Es de importancia ya que nos permite definir elmentos de diseño como los anchos de los carriles. También se cuenta con el TPS
semanal y TPM mensual.
Geotecnia: Se encarga
del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los
materiales provenientes de la Tierra. Me indica cómo está el suelo por ejemplo
taludes, estudios de suelo entre otros, permite definir el diseño de pavimentos (espesor del asfalto, base y sub-base).
Hidrología: Se dedica
al estudio de la distribución, espacial y temporal, y las propiedades del agua.
Análisis de cuencas, en el instituto meteorológico para el comportamiento de
climas y cantidades de agua. Es importante para determinar tuberías, drenajes, cordones y caños, cunetas, desfogue de aguas y cambios de pendientes en una carretera
Ambiental: Entorno que
afecta y condiciona para el diseño de la carretera, determina características especiales como zonas boscosas, reservas forestales o indígenas y especies de animales que habitan la región.
Catastro: Expropiaciones, estudios catastrales de características especiales en la topografía del terreno.
Existen tres procesos en una carretera:
Construcción: es empezar una carretera desde cero.
Rehabilitación: consiste en arreglar un tramo o quitarlo y volverlo a poner.
Mantenimiento: Consiste básicamente en recarpeteos y revisiones periódicas para mantener en buen estado y funcionamiento la carretera.
Criterios de diseño
Sistemas de clasificación
Las carreteras se pueden clasificar de distintas maneras, Así se han clasificado según sus sistemas operacionales, según su clase, según su función o según tipos geométricos (autopistas, carreteras y calles) y orográficos. Según la región pueden ser: rurales o urbanas, también se clasifican según su uso administrativo y tienen una numeración de ruta.
Uso administrativo.
1
1. Nacional_ ejemplo la ruta 2 la ruta 32 y la ruta 27, de las cuales la ruta 32 es de carácter internacional.
2. Regional.
3. De acceso restringido_ ejemplo condominios.
4. De acceso unidireccional_ solo tienen un sentido vial.
5. Vecinal.
La Clasificación Funcional agrupa las calles y carreteras en tres grupos:
Arterial: Provee el
mayor nivel de servicio con las mayores velocidades permitidas en distancias de viaje ininterrumpido, con algún grado de
control en los accesos. Mayor movilidad, pocos accesos.
Colector: Provee un
menor nivel de servicio que la arterial. Se permiten velocidades menores en
distancias cortas por servir de colector de
tráfico de caminos locales y los conecta con
las arteriales. Balance entre movilidad y accesos.
Local: Consiste en
todas las carreteras no definidas como
arteriales o colectoras; su servicio principal es proveer acceso
a la mayoría de lugares y sirve a
los viajes sobre distancias relativamente cortas. Baja movilidad, bastantes
accesos.
| FUNCIÓN |
CLASE DE CARRETERA |
NOMECLATURA |
TPD (AÑO FINAL DE DISEÑO) |
Número de Carriles |
| ARTERIAL
PRINCIPAL |
AUTOPISTA |
AA |
>20.000 |
6-8 |
| ARTERIAL
RURAL |
AR |
10000-20000 |
4-6 |
| ARTERIAL
URBANA |
AU |
10000-20000 |
4-6 |
| ARTERIAL
MENOR |
ARTERIAL MENOR RURAL |
AMR |
3000-10000 |
2 |
| ARTERIAL
MENOR URBANA |
AMU |
3000-10000 |
2 |
| COLECTOR
MAYOR |
COLECTOR MAYOR RURAL |
CMR |
10000-20000 |
4-6 |
| COLECTOR
MAYOR URBANA |
CMU |
10000-20000 |
4-6 |
| COLECTOR
MENOR |
COLECTOR MENOR RURAL |
CR |
500-3000 |
2 |
| COLECTOR
MENOR URBANA |
CU |
500-3000 |
2 |
| LOCAL |
LOCAL RURAL |
LR |
100-500 |
2 |
| LOCAL
URBANO |
LU |
100-500 |
2 |
| RURAL |
R |
<100 |
1-2 |
Vehículos de diseño
Debido a las
dimensiones tan variables de los vehículos que circulan por la red de
carreteras, es necesario examinarlos, agruparlos en clases similares y
establecer un vehículo representativo para cada clase.
| Vehículo de Diseño | Símbolo | Altura | Ancho | Longitud | Voladizo
delantero | Voladizo trasero | WB1 | WB2 |
| Vehículo Liviano | P | 1.3 | 2.1 | 5.8 | 0.9 | 0.9 | 3.4 | |
| Camión | SU | 4.1 | 2.4 | 9.2 | 1.2 | 1.8 | 6.1 | |
| Bus | BUS-14 | 3.7 | 2.6 | 12.2 | 1.8 | 2.6 | 7.3 | |
| Bus Articulado | A-BUS | 3.4 | 2.6 | 18.3 | 3.1 | 6.7 | 5.9 | |
| Cabezal con Semirremolque | WB-15 | 4.1 | 2.6 | 16.8 | 0.6 | 4.5 | 10.8 | |
| Cabezal con Semirremolque | WB-19 | 4.1 | 2.6 | 20.9 | 0.9 | 0.6 | 4.5 | 10.8 |
| Cabezal con Semirremolque | WB-20 | 4.1 | 2.6 | 22.4 | 1.2 | 1.40-0.80 | 6.6 | 13.20-13.80 |
Trayectorias Mínimas
de Giro de los Vehículos de Diseño
Las dimensiones
principales que afectan el diseño son el radio mínimo de giro (RMG) en la línea
central, el ancho de la huella, la distancia entre ejes y la trayectoria del
neumático interior trasero.
Radios Mínimos de
Giro de los Vehículos de Diseño.
| Vehículo de Diseño |
Símbolo |
Radio de Giro
Mínimo de Diseño (m) |
Radio en la Línea
Central RMG (m) |
Radio Interior
Mínimo (m) |
| Vehículo Liviano |
P |
7.3 |
6.4 |
4.4 |
| Camión |
SU |
12.8 |
11.6 |
8.6 |
| Bus |
BUS-14 |
13.7 |
12.4 |
7.8 |
| Bus Articulado |
A-BUS |
12.1 |
10.8 |
6.5 |
| Cabezal con Semirremolque |
WB-15 |
13.7 |
12.5 |
5.2 |
| Cabezal con Semirremolque |
WB-19 |
13.7 |
12.5 |
2.4 |
| Cabezal con Semirremolque |
WB-20 |
13.7 |
12.5 |
1.3 |
Nivel de Servicio
A. Flujo libre de vehículos, bajos volúmenes de tránsito y relativamente altas velocidades de operación (90 km/h o más).
B. Flujo libre razonable, pero la velocidad
empieza a ser restringida por las
condiciones del tránsito (80 km/h).
C. Se mantiene en zona estable, pero muchos conductores empiezan a sentir restricciones
en su libertad para seleccionar su
propia velocidad (70 km/h).
D. Acercándose a flujo
inestable, los conductores tienen poca libertad para maniobrar. La velocidad se mantiene alrededor
de 60 km/h.
E. Flujo inestable, suceden pequeños embotellamientos.
La velocidad cae hasta 40 km/hr.
F. Flujo forzado,
condiciones de “pare y siga”, congestión de tránsito.
| Nivel de Servicio |
Descripción |
| A |
Flujo libre de vehículos, bajos volúmenes
de tránsito y relativamente altas velocidades de operación (90km/h o más). La
demora de los conductores no es mayor del 35% del total de tiempo de viaje y
la razón de flujo total para ambas direcciones es de 490 veh/hr. |
| B |
Flujo libre razonable, pero la velocidad
empieza a ser restringida por las condiciones del tránsito (80km/h). La
demora de los conductores no es mayor al 50% del total del tiempo de viaje y
la razón de flujo total para ambas direcciones de 780 veh/hr. |
| C |
Se mantiene en zona estable, pero muchos
conductores empiezan a sentir restricciones en su libertad para seleccionar
su propia velocidad (70 km/h). La demora de los conductores alcanza el 65%
del total del tiempo de viaje y la razón de flujo total para ambas
direcciones es de 1,190 veh/hr. |
| D |
Acercándose a flujo inestable, los
conductores tienen poca libertad para maniobrar. La velocidad se mantiene
alrededor de 60 km/h. La demora de los conductores es cercana al 80% del
total del tiempo de viaje y la razón de flujo total para ambas direcciones es
de 1,830 veh/hr. |
| E |
Flujo inestable, suceden pequeños
embotellamientos. La velocidad cae hasta 40 km/hr. La demora de los
conductores es mayor al 80% del total del tiempo de viaje. |
| F |
Flujo forzado, condiciones de “pare y
siga”, congestión de tránsito |
Elementos de diseño
horizontal
Tangente Entrada
Tangente Salida
PI: Punto de
intersección
PC: Punto de
curva
PT:
Es donde termina la curva y empieza la tangente
E:
Externa.
Es la que va del punto medio a la intersección
M:
Media o mediatriz. Va del punto medio de la cuerda al punto medio de la curva
β:
Angulo
de flexión
R:
Radio
O:
origen
PM:
Centro
de curva. Punto medio
CP:
Cuerda
o cuerda principal
LC: Longitud de Cuerda
β/2
2
No son curvas
circulares. Son una parábola.
Contamos con una pendiente de entrada
% y pendiente de salida %
PIV:
Punto de intersección vertical
PTV:
Punto tangente vertical
PCV: Punto de curva vertical
Para los cálculos se toma la curva
y se proyecta al horizonte.
