Ingeniería de carreteras - Tema 8

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
LAUREATE INTERNATIONAL UNIVERSITIES
INGENIERÍA DE CARRETERAS
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
DISEÑO ESPACIAL DE LA VÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO
ALINEAMIENTO VERTICAL
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO
ALINEAMIENTO VERTICAL
PROGRESIVAS
C
O
T
A
S
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO
ALINEAMIENTO VERTICAL
Línea de rasante
Perfil del terreno
PROGRESIVAS
C
O
T
A
S
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
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: seguridad,
comodidad operación y drenaje.
Las tangentes se caracterizan por su longitud y pendiente. Para propósitos de
diseño estas pendientes están limitadas por condiciones de drenaje y el
funcionamiento de los camiones.
Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define según el avance
del kilometraje, siendo positivas aquéllas que implican un aumento de cota y
negativas las que producen una pérdida de cota.
DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO
ALINEAMIENTO VERTICAL
TANGENTES VERTICALES
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
PENDIENTES
DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO
ALINEAMIENTO VERTICAL
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%. 
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
PENDIENTES
DISEÑO GEOMETRICO DEL CAMINO
ALINEAMIENTO VERTICAL
Las las pendientes máximas que están indicadas en la Tabla 303.01, no 
obstante, 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 o 
escarpados. 
• En autopistas, las pendientes de bajada podrán superar hasta en un 2% los 
máximos establecidos en la Tabla 303.01. 
Pendientes Máximas
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL - PENDIENTES MAXIMAS
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
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 cargado
puede 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 de
caída de velocidad, para camiones
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
Caída de velocidad para un camión tipo semitrailer cargado, cuya relación
peso/potencia sea del orden de 150 Kg/Hp Neto.
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
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 la
calzada. Se omitirá proyectar el carril con longitud menor de 250 m.
• Antes de los carriles adicionales para circulación lenta o rápida se dispondrá
una cuña de transición con una longitud mínima de setenta metros (70 m).
• El carril adicional para circulación lenta se prolongará hasta que el vehículo
lento 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).
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
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 una
longitud 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 circulación
lenta no podrá coincidir con la existencia de prohibición de adelantar (carencia
de visibilidad de adelantamiento).
> 5%
< 2%
> 500 m
3000 m
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
Necesidad de Curvas Verticales
Los tramos consecutivos de rasante, serán enlazados con curvas verticales
parabólicas 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,
la distancia de visibilidad mínima de parada.
Las curvas verticales son definidas por su parámetro de curvatura K, que
equivale a la longitud de la curva en el plano horizontal, en metros, para cada
1% de variación en la pendiente, así:
K = L/A
K : Parámetro de curvatura
L : Longitud de la curva vertical
A : Valor Absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Tipos de curvas verticales simétricas
convexas
cóncavas
ALINEAMIENTO VERTICAL
+P
1
-P
2
PVC PVT
PVI
L/2 L/2
PVI
+P
1
2
+P
PVI
1
-P
-P
2
L/2 L/2
+P
1
-P
2
PVC PVT
PVI
L/2 L/2
PVI
+P
1
2
+P
PVI
1
-P
-P
2
L/2 L/2
+P
1
-P
2
PVC PVT
PVI
L/2 L/2
PVI
+P
1
2
+P
PVI
1
-P
-P
2
L/2 L/2
1
-P +P
2
-P
1
-P
2
+P
1
+P
2
PVI
PVI
PVI
L/2 L/2
1
-P +P
2
-P
1
-P
2
+P
1
+P
2
PVI
PVI
PVI
L/2 L/2
1
-P +P
2
-P
1
-P
2
+P
1
+P
2
PVI
PVI
PVI
L/2 L/2
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CURVAS VERTICALES:
2L
pp
a
L
pp
dx
yd
:pero(4)2a
dx
yd
(3)pbbp
dx
dy
m0x
(2)b2ax
dx
dy
PCdelelevaciónesc0x
(1)cbxaxy
1212
2
2
11
v
2









ALINEAMIENTO VERTICAL
p1 p2
L/2
PTv
PCv
L/2
y
x
PIv
L
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CURVAS VERTICALES:
Cxpx
2L
A
y 1
2 
ALINEAMIENTO VERTICAL
donde:
A = p2 - p1 (expresado en decimal)
p1 (expresado en decimal)
C = elevación del PCv
p1 p2
L/2
PTv
PCv
L/2
y
x
PIv
L
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
Cadenamiento
El cadenamiento que presenta la longitud de la carretera hasta un punto
determinado se mide sobre la proyección horizontal
Ejemplo:
L= 200 m
Cadenamiento del PVC = 6 + 200
¿cadenamiento del PVI =?
cad PVI = 6 + 200 + L/2
cad PVI = 6 + 200 + 200/2
cad PVI = 6 + 300
cad PVT = 6 + 400
El cadenamiento de cualquier punto de la curva (horizontal o vertical) se mide
sobre la proyección horizontal (eje x)
ALINEAMIENTO VERTICAL
p1 p2
L/2
PTv
PCv
L/2
y
x
PIv
L
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CONCLUSIONES
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
INGENIERÍA DE
CARRETERAS