DISEÑO GEOMÉTRICO
DE CARRETERAS
JAMES CÁRDENAS GRISALES
Diseño geométrico transversal, secciones, áreas y volumenes
Anchos de banca y areas de secciones transversales
Vumenes de tierra, cubicacion
Areas de las secciones transversales
Área de una sección mixta compuesta en curva
Área de una sección homogenea simple en curva
Metodo de las coordenadas de los vertices
Método de la cartera de chaflanes
Área de una sección simple en recta
Áreas de una sección homogénea simple y recta
Método de las coordenadas de los vertices
Método de las figuras geometricas
Método planímetro
Anchos de banca
Ancho de la banca en recta y en seccion mixta
Ancho de la banca en curva y en terraplen
Ancho de la banca en curva y en corte
Ancho de la banca en recta y en terraplen
Ancho de la banca en recta y en corte
Depende de:
Valor de taludes en terraplenes
Pendiente transversal en cunetas
Sobreancho en curvas
Valor de bombeo en curvas
Espesor del pavimento
Ancho de las bermas
Ancho de los carriles
Secciones tranversales tipicas, posicion de chaflanes y estacas de ceros
Posicion de los chaflanes
Chaflanes o estacas de talud y estacas de ceros
Puntos donde los taludes de corte encuentran el terreno natural
Secciontranversales tipicas
Mixta-a media ladera
Terraplen-relleno
Corte-en ladera
Corte-excavacion
Elementos que integran la seccion tranversal
Geometricamente
Chaflan
Taludes
Cunetas
Bermas
Calzada
Corona
Ancho de banca
Ancho de explanacion
Ancho de zona
Consiste en la definición de la ubicación y dimensiones de los elementos que forman parte de la carretera sobre una sección normal al alineamiento horizontal
Diseño geometrico vertical: Rasante
Criterio para la determinacion de las longitudes de curvas verticales
Longitud mínimum de curvas verticales
Longitud mínima de curvas verticales con control por drenaje
Longitud mínima de curvas verticales con apariencia
Longitud mínima de curvas verticales con comodidad en la marcha
Longitud mínima de curvas verticales con visibilidad de Adelantamiento
Longitud minima de curvas verticales con visibilidad de parada
Curvas verticales concavas
Curvas verticales convexas
Visibilidad de carreteras
Evaluacion de visibilidad de un proyecto en planta
Evaluacion y presentacion de la visibilidad en perfil
Evaluacion y presentacion de la visibilidad en planta
Distancia de visisbilidad de encuentro
Distancia de visibilidad de adelantamiento
Distancia de Visibilidad de parada
Es necesaria para que el conductor de vehículo pueda detenerse antes de llegar obstaculo
La distancia de visibilidad es la longitud continua de carretera que es visible hacia adelante por el conductor.
Geometria de las curvas verticales parabolicas
Coeficiente angular de una curva vertical
Curvatura de la parabola como una variacion de la longitud como unidad dependiente.
Curvas verticales asimetricas
Proyeccones horizontales de sus tangentes de distinta longitud.
Curvas verticales simetricas
Elementos geometricos que integren el alineamiento vertical
Curvas verticales
Permiete el enlace de dos tangentes verticales consecutivas efectuando un camio gradual de la pendiente de la tangente de entrada a la tangente de la pendiente de salida
tangentes verticales
Se caracterizan por su longitud y su pendiente y estan limitadas por dos curvas sucesivas
Es la proyeccion del eje real o espiral de la via sobre una superficie vertical paralela al mismo
Diseño geométrico horizontal
dos puntos planta
Sobre ancho en las curvas
Transicion del sobre ancho
Expresion de calculo
Longitud mínima del espiral de transicion
Longitud minima de la espiral por razones de percepion y estetica
Longitud minima de la espiral de acuerdo a la variacion de la Transicion del peralte
Longitud minima de la espiral de acuerdo a la variacion de la aceleracion centrifuga
Curvas espirales de transicion
Elementos de enlace de una curva circur simple con espirales de transición de clotoides iguales
Ecuacion de clotoide o espiral de transicion
La espiral de euler o clotoide como curva de transicion
Estabilidad en la marcha, peralte y transicion
Transicion del peralte
Tiene una alineacion comunmente llamada bombeo normal
Facilita el drenaje o escurrimiento de las aguas lluvia lateralmente hacia las cunetas
Velocidad, curvatura, peralte y friccion lateral
Se plantea lo siguiente
Velocidades diferentes a la de equilibrio
Velocidad especifica
Velodcidad de diseño o proyeccion
Velocidad de equilibrio
Desplazamiento de un vehículo sobre una curva circular
Radios para deflexiones pequeñas
2º - R= 9000
3º - R= 5500
4º - R= 3500
5º - R= 2500
6º - R= 2000
Curvas circulares compuestas
Curva circular compuesta de tres radios
Radio 1 mayor a radio 2 mayor a radio 3
Curva circular de dos radios
Radio 1 mayor a radio 2
Estan compuestas por dos o mas curvas circulares simples
Curvas circulares simples
Otros metodos de calculo y localizacion de curva circular simple
Desde el PI por deflexiones y distancias
Desde el PC o PT por normales a la tanjente
Expresion de curvatura de una curva circular simple
Deflexión de la curva circular simple
Se realiza por medio de los angulos de flexion
Sistema Cuerda-grado
Sistema arco-grado
Expresiones que relacionan los elementos geométricos
M en funcion de R y DELTA
E en funcion de T y DELTA
E en funcion de R y DELTA
CLen funcion de R y DELTA
R en funcion de T y DELTA
T en funcion de R y DELTA
Elementos geometricos que caracterizan una curva circular simple
M
E
CL
L
T
R
DELTA
O
PT
PC
PI
Concepto
Proceso de correlación entre elementos físicos y las características de operación de los vehiculos
Mediante
Geometria
Fisica
Matematicas
Rutas y lineas de pendiente
Problemas propuestos
Linea de pendiente o de ceros
Trazado de una linea de pendiente
concepto
Linea que pasando por los puntos obligados del proyecto conserva la pendiente uniforme especificada y al coincidir con el eje de la via no acepta cortes ni rellenos.
Evaluación del trazado de rutas
Es necesario determinar
Conservacion
Operacion
Costos de construccion
Seleccion de rutas
Poligonales de estudio
Reconocimientos aéreos y terrestres
estudio de planos
Acopio de datos
Las carreteras
Concepto tridimencional de una via
Secciones transversales
Perfil longitudinal
Alineacion en planta
Espacio tridimencional
Diseño geometrico
Ruta favorable
Clasificacion de Carreteras
Segun su velocidad de diseño
Carretera terciaria
Carretera secundaria
Carretera principal de una calzada
Carreteras principal de dos calzadas
Segun su funcion
Carreteras terciarias
Carreteras secundarias
Carreteras principales
Segun el tipo de terreno
Escarpado
Montañoso
Ondulado
Plano
Segun sus caracteristicas
Carreteras de dos carriles
Carreteras multicarriles
Autopistas
Segun su competencia
Carreteras distritales y municipales
Carreteras veredales
Carretereas departamentales
Carreteras nacionales
Generalidades
Se busca establecer la configuración geométrica tridimensional
Para que una via sea
Compatible con el medio ambiente
Economica
Estetica
comoda
Funcional
