IC 06 Alineam. Vertical.pdf

8/17/2019 IC 06 Alineam. Vertical.pdf

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Pro feso r: Jo séL. Reyes INGENIERÍA DE CA RRETERA S

DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINOALINEAMIENTO VERTICAL


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Línea de rasante

Perfil del terreno

PROGRESIVAS

C O T A S


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El alineamiento vertical de una carretera o línea de rasante, está formado por una serie de tramos rectos o tangentes conectados por curvas parabólicas .

El diseño de curvas verticales se hace pensando en 4 criterios: segur idad,c o m o d id ad o p er ac ión y d r en aj e.

Las tangentes se caracterizan por su longitud y pendiente. Para propósitos dediseño estas pendientes están limitadas por condiciones de drenaje y elfuncionamiento de los camiones.

Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define según el avancedel kilometraje, siendo positivas aquéllas que implican un aumento de cota ynegativas las que producen una pérdida de cota.


TANGENTES VERTICALES


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PENDIENTES


Pendientes Mínimas

• Si la calzada posee un bombeo de 2% y no existen bermas y/o cunetas, se

podrá adoptar excepcionalmente sectores con pendientes de hasta 0,2%.

• Si el bombeo es de 2,5% excepcionalmente podrá adoptarse pendientes

iguales a cero.• Si existen bermas, la pendiente mínima deseable será de 0,5% y la mínima

excepcional de 0,35%.

• En zonas de transición de peralte, en que la pendiente transversal se anula,

la pendiente mínima deberá ser de 0,5%.


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PENDIENTES


Las las pendientes máximas que están indicadas en la Tabla 303.01 , noobstante, se pueden presentar los siguientes casos particulares:

• En zonas de altitud superior a los 3.000 msnm, los valores máximos de la

Tabla 303.01 , se reducirán en 1% para terrenos accidentados oescarpados.

• En autopistas, las pendientes de bajada podrán superar hasta en un 2% los

máximos establecidos en la Tabla 303.01 .

Pendientes Máximas


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ALINEAMIENTO VERTICAL - PENDIENTES MAXIMAS


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ALINEAMIENTO VERTICAL

Caída de velocidad para un camión tipo semitrailer cargado,cuya relación peso/potencia sea del orden de 150 Kg/Hp Neto.

Longitud crítica en pendiente

Pendientes Máximas - Longitud crítica de una pendiente

Se define como la máxima longitud en subida sobre la cual un camión cargadopuede operar sin ver reducida su velocidad por debajo de un valor prefijado.En pendiente, como norma general, es recomendable no superar los 15 km/h decaída de velocidad, para camiones


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Caída de velocidad para un camión tipo semitra ile r cargado, cuya relaciónpeso/potencia sea del orden de 150 Kg/Hp Neto.


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CARRILES DE ASCENSO

Necesidad del Carril• Se ampliará la plataforma añadiendo un carril adicional, cuando la longitud de

la pendiente cause una reducción de la velocidad de 25 Km/h ó más en la

velocidad de operación de los camiones cargados.• En carreteras de calzada única se dispondrán carriles adicionales por la

derecha de la calzada (carriles para circulación lenta).

• Los carriles adicionales tendrán el mismo ancho que los que constituyen lacalzada. Se omitirá proyectar el carril con longitud menor de 250 m.

• Antes de los carriles adicionales para circulación lenta o rápida se dispondráuna cuña de transición con una longitud mínima de setenta metros (70 m).

• El carril adicional para circulación lenta se prolongará hasta que el vehículolento alcance el ochenta y cinco por ciento (85%) de la velocidad de diseño,sin que dicho porcentaje pueda sobrepasar los ochenta Kilómetros por hora

(80 Km/h).


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Tramos en descanso

En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5% se

proyectará, más o menos cada tres kilómetros, un tramo de descanso de unalongitud no menor de 500 m., con pendiente no mayor de 2%.

CARRILES DE ASCENSO

Necesidad del Carril

• A la prolongación anterior se añadirá una cuña de transición con un valor mínimo de cien metros (100 m). El final de un carril adicional para circulaciónlenta no podrá coincidir con la existencia de prohibición de adelantar (carenciade visibilidad de adelantamiento ).

> 5%

< 2%

> 500 m

3000 m


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ALINEAMIENTO VERTICALNecesidad de Curvas Verticales

Los tramos consecutivos de rasante, serán enlazados con curvas verticalesparabólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea mayor a 1%,para carreteras pavimentadas y 2% para las demás.

Proyecto de las Curvas Verticales

Las curvas verticales serán proyectadas de modo que permitan, cuando menos,l a d i st an c ia d e v is ib i li dad m ín i m a d e p ar ad a .

Las curvas verticales son definidas por su parámetro de curvatura K, queequivale a la longitud de la curva en el plano horizontal, en metros, para cada1% de variación en la pendiente, así:

K = L/AK : Parámetro de curvaturaL : Longitud de la curva vertical

A : Valor Absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes


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Tipos de curvas verticales simétricas

convexas

cóncavas


+P1

-P2

PVC PVT

PVI

L/2 L/2

PVI

+P1

2+P

PVI1

-P

-P2

L/2 L/2

-P1

-P2

PVI1

-P +P2

PVI +P 1

+P2

PVI

L/2 L/2


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CURVAS VERTICALES:

2Lpp

aL

ppdx

yd

:pero(4)2adxyd

(3)pbbpdxdy

m0x

(2)b2axdxdy

PCdelelevaciónesc0x

(1)cbxaxy

12122

2

11

v

2


p1 p2

L/2

PT v

PC v

L/2

y

x

PIv

L


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CURVAS VERTICALES:

Cxpx2L Ay 1

2


donde:

A = p2

- p1

(expresado en decimal)p1 (expresado en decimal)C = elevación del PC v

p1 p2

L/2

PT v

PC v

L/2

y

x

PIv

L


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CadenamientoEl cadenamiento que presenta la longitud de la carretera hasta un puntodeterminado se mide sobre la proyección horizontal

Ejemplo:L= 200 mCadenamiento del PVC = 6 + 200

¿cadenamiento del PVI =?cad PVI = 6 + 200 + L/2cad PVI = 6 + 200 + 200/2cad PVI = 6 + 300cad PVT = 6 + 400

El cadenamiento de cualquier punto de la curva (horizontal o vertical) se midesobre la proyección horizontal (eje x)


p1 p2

L/2

PT v

PC v

L/2

y

x

PIv

L


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LONGITUD MÍNIMA DE CURVAS CONVEXAS

La longitud mínima de las curvas convexas debe asegurar por lo menos que unconductor pueda detener el vehículo que maneja al observar un objeto

estacionario ubicado delante de su trayectoria.Desde el punto de vista estético, la longitud mínima de la curva: Lmín(m) ≥ V(km/h)



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LONGITUD DE LAS CURVAS CONVEXAS

Para contar con la visibilidad de parada (Dp):


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Pro feso r: Jo séL. Reyes INGENIERÍA DE CA RRETERA S FIGURA 303.06

LONGITUD MINIMA CURVA VERTICAL CONVEXA CON DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARAD


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LONGITUD MÍNIMA DE CURVAS CONCAVASALINEAMIENTO VERTICAL

En el caso de las curvas cóncavas la distancia de visibilidad es gobernada por las condiciones de la iluminación nocturna, debido a que de día la visibilidad enla curva no tiene restricciones


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FIGURA 303.08LONGITUD MINIMA CURVAS VERTICALES CONCAVAS

Adicionalmente, teniendo en cuenta los efectos gravitacionales y de fuerza centrífuga:L=AV 2/395


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Pro feso r: Jo séL. Reyes INGENIERÍA DE CA RRETERA S FIGURA 303.08

LONGITUD MINIMA CURVA VERTICAL CONCAVAS


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DISEÑO ESPACIAL DE LA VÍALos trazados en planta y perfil de una carretera deberán estar coordinados deforma que el usuario pueda circular por ella de manera cómoda y segura.

Los puntos de tangencia de toda curva vertical, en coincidencia con una curvahorizontal, estarán situados dentro de la clotoide en planta y lo más próximos alpunto de radio infinito. En general los puntos de inflexión en planta y perfil debenaproximadamente coincidir y ser iguales en cantidad a lo largo de un tramo.

Se deberá cumplir las siguientes relación:

Donde:

L : Longitud de curva vertical (m) A : Valor absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes (tanto por uno)R : Radio de curva circular en planta (m)

10AR

L5A


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DISEÑO ESPACIAL DE LA VÍA

En carreteras con velocidad igual o menor que sesenta Kilómetros por hora (60Kph) y en carreteras de características reducidas, se cumplirá siempre que seaposible la condición:

Donde:

þ : Peralte correspondiente a la curva circular (%)L : Longitud de curva vertical (m)

A : Valor absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes (tanto por uno)R : Radio de curva circular en planta (m)

p100AR

L


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- Curva vertical convexa en coincidencia con un punto de inflexión en planta.- Tangente en planta con curvas convexa y cóncava consecutivas.

- Tangente seguida de curva en planta en correspondencia con curvasconvexa y cóncava.

- Alineación curva, de desarrollo corto, que contenga una curva cóncava

corta.

- Conjunto de alineaciones en planta en que se puedan percibir dos curvasverticales cóncavas o dos curvas verticales convexas simultáneamente.

- Curva horizontal de radio mínimo próxima al punto más bajo de una curva

vertical cóncava que conecte rasantes de pronunciadas pendientes.

Combinaciones No deseables en carreteras de una calzada

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