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- INTRODUCCION ALINEAMIENTO HORIZONTAL Y ALINEAMIENTO VERTICAL - OBJETIVOS - ALINEAMIENTO HORIZONTAL - ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL: - Tangentes - Tangentes Horizontales: - Curvas circulares............................................................................................................ - alineamiento horizontal en rectas.................................................................................... - longitud máxima en rectas.............................................................................................. - LONGITUD MINIMA EN RECTAS
- HORIZONTALES ALINEAMIENTO HORIZONTAL EN CURVAS CLASIFICACIÓN DE LAS CURVAS
- DE UN PROYECTO DE CARRETERAS ESTABLECIMIENTO DEL EJE DE LA VÍA (CENTER LINE) EN LA ELABORACIÓN
- PARÁMETROS DE DISEÑO
- ALINEAMIENTO VERTICAL.........................................................................................
- DEFINICIÓN.................................................................................................................... - ............................................................................................... Elementos de una curva - ................................................................................ TIPOS DE CURVAS VERTICALES - a. Curvas verticales simétricas............................................................................. - b. Curvas verticales asimétricas........................................................................... - c. Curvas verticales en cresta............................................................................... - d. Curvas verticales en columpio.......................................................................... - ............................................................................................. PENDIENTES MÁXIMAS
- NORMAS GENERALES PARA EL PERFIL LONGITUDINAL....................................
- CONCLUSION.................................................................................................................
- BIBLIOGRAFÍA
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INTRODUCCION
El alineamiento horizontal está constituido por una serie de líneas rectas,
definidas por la línea preliminar, enlazados por curvas circulares o curvas de
grado de curvatura variable de modo que permitan una transición suave y
segura al pasar de tramos rectos a tramos curvos o viceversa. Los tramos
rectos que permanecen luego de emplear las curvas de enlacen se denominan
también tramos en tangente y pueden llegar a ser nulos, es decir, que una
curva de enlace quede completamente unida a la siguiente. (OSPINA, 2002)
Al cambiar la dirección de un alineamiento horizontal se hace necesario,
colocar curvas, con lo cual se modifica el rumbo de la vía y se acerca o se
aleja este del rumbo general que se requiere para unir el punto inicial con
el final. Este cambio de dirección es necesario realizarse por los
siguientes
factores:
Topográfico: Con el fin de acomodar el alineamiento a
la topografía y evitar cortes o llenos excesivos,
minimizando
costos y evitando inestabilidades en los cortes o en los llenos.
Construcciones existentes y futuras: Para lograr
salvar obstáculos derivados de la utilización que tienen los
terrenos
por donde pasa la vía.
Hidráulico: Permitiendo cruzar una corriente de agua
mediante una estructura (puente) de modo que quede
construida en un buen sitio o ponteadero. Se llama
ponteadero al lugar en el cual, tenidas en cuenta todas las
variables hidráulicas, de cimentaciones, de diseño
estructural, de los alineamientos de la vía, etc., resulta más
económico y estable desde todo punto de vista la
Vial: Con la finalidad de hacer menos conflictivo para
los usuarios el cruce con cualquier otra vía terrestre
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ferrocarril, etc.) que atraviese la ruta que se está diseñando,
sea a nivel o a desnivel.
Técnico: Cuando se quiere evadir un área con problemas de
tipo geológico o geotécnico, y cuya solución podría ser
demasiado compleja.
OBJETIVOS
Diseñar el alineamiento horizontal que mejor se adapte al terreno, es decir, la
proyección del eje vial, mediante el cálculo de pendiente, radio
de curvatura, entretangencia mínima, distancia de visibilidad, y finalmente cortes
y llenos.
Realizar el trazado del alineamiento horizontal de la línea de pendiente
uniforme seleccionada, cumpliendo con los criterios y normas establecidas.
ALINEAMIENTO HORIZONTAL
El alineamiento horizontal es la proyección del eje de la vía sobre un plano horizontal y está
compuesto por rectas y curvas horizontales; las rectas se caracterizan por su “longitud
y dirección”; los cambios de dirección de las rectas se suavizan con las curvas horizontales,
las cuales se caracterizan por su “curvatura y su longitud
En el diseño de alineamiento horizontal se utilizan las curvas circulares (radio de curvatura
constantes) y curvas de transición (radios de curvatura variable).
Las distancias horizontales se expresan en "progresivas", medidas a partir de un origen
arbitrario, convenientemente seleccionado, que generalmente es el comienzo de un tramo de
proyecto. se anotan como cualquier número, pero sustituyendo el punto que normalmente
separa los miles de las centenas por un signo +. Así 34 + 275 , 36 expresa que ese punto está
a
- 275 , 36 metros del origen adoptado.
ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL:
Los elementos que integran el alineamiento horizontal son las tangentes, las curvas
circulares y las curvas de transición.
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Tangentes
Las tangentes son la proyección sobre un piano horizontal de las rectas que unen
las curvas. Al punto de intersección de la prolongación de dos tangentes
consecutivas se representa como PI, y al ángulo de flexión formado por la
prolongación de una tangente y la siguiente se representa por A. Como las
tangentes van unidas entre sí por curras, la longitud de una tangente es la distancia
comprendida entre el fin de la curva anterior y el principio de la siguiente. A
cualquier punto preciso del alineamiento horizontal localizado en e 1 terreno sobre
una tangente, se le denomina punto sobre tangente y se le representa por PST.
La longitud mínima de una tangente está condicionada por la seguridad. Las
tangentes son causa potencial de accidentes, debido a la somnolencia que produce
al conductor mantener concentrada su atención en puntos fijos del camino
durante mucho tiempo, o bien, porque favorecen los deslumbramientos durante la
noche; por tal razón, conviene limitar la longitud de las tangentes, proyectando en
su lugar alineamientos ondulados con curvas de gran radio.
La longitud minina de tangente entre dos curvas consecutivas está definida por la
longitud necesaria para dar la sobreelevación y ampliación a esas curvas.
2. 1. 1 Tangentes Horizontales: estas deben cumplir con la longitud minina especificada, la
longitud máxima no viene límite, sin embargo, cuando éstas son muy largas, pueden resultar
peligrosas, porque provocan somnolencia en el conductor, esto podrá evitarse
sustituyéndolas por otras de menor longitud unidas por curvas suaves.
NORVIAL
1985
L ≤ 2000 m
L ≥ 800 m
NORVIAL
1996
L ≤ (50/3) x Vp
AASHTO 2004
"Debido a que el uso de tramos rectos de
carretera sería materialmente imposible e
indeseable estéticamente, curvas horizontales
son elementos esenciales en el diseño de las
carreteras ..."
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relación de:
𝑅
1
𝑅
2
= 1 , 5
Cuando dos tangentes están unidas entre sí por una sola curva circular, ésta se
denomina curva simple. En el sentido del cadenamiento, las curvas
simples pueden ser hacia la izquierda o hacia la derecha. Las curvas circulares
simples
tienen como elementos
característicos.
alineamiento horizontal en rectas....................................................................................
LONGITUD MAXIMA EN RECTAS
- la longitud de los trayectos en recta está limitada por las condiciones topográficas.
sin embargo, en carreteras, no son recomendables trayectos en recta más largos
que los que puedan recorrerse en 90 segundos según la velocidad de diseño, por los
efectos siguientes:
- durante la noche, las luces contrarias demasiado prolongadas, retardan
la acomodación de los ojos, al pasar del claro al oscuro.
- durante el día, cuando el tránsito es escaso, la prolongada presencia de un
vehículo que viene en sentido contrario, tiende a disminuir el estado de alerta
que todo conductor asume cuando va a cruzarse con otro.
- tanto en tránsito diurno como en nocturno, la prolongada presencia de un
vehículo que viene en sentido contrario, dificulta la estimación de la distancia que
separa ambos vehículos y la velocidad de aproximación
LONGITUD MINIMA EN RECTAS
1_Estas longitudes máximas son mayores que las requeridas para la visibilidad de paso. en
los casos en que topográficamente parezca conveniente disponer rectas más largas, se
recomienda intercalar curvas circulares de radios grandes y deflexiones pequeñas.
2_Cuando las curvas revertidas tienen transiciones (espirales) las curvas pueden ser
exactamente revertidas. en el caso de que haya una distancia recta muy corta entre ambas
espirales, debe adoptarse una rata de transición, de modo que solamente haya un punto de
inflexión entre ambas.
3_Cuando las curvas son del mismo sentido, la longitud de la recta entre 2 curvas
consecutivas del mismo sentido con radio diferente, debe ser igual o mayor a la
distancia
mismas condiciones de seguridad, comodidad y estética que el resto de los elementos
del trazado.
Curvas Compuestas: en lo posible, se evitará el proyecto de curvas compuestas,
particularmente si la adopción de un solo radio motiva solamente un pequeño
aumento de costo. El enlace de los arcos circulares deberá efectuarse con un arco
en espiral cuyo parámetro será el mayor de los correspondientes a las dos curvas.
La longitud total de una curva compuesta no deberá ser menor de 150 metros y
debe procurarse que el radio mayor no exceda en más de 2. 5 veces al menor.
Curvas Revertidas: estas deben ser provistas de sus correspondientes espirales de
transición. Su empleo debe limitarse a terrenos montañosos y condiciones
especiales en vías urbanas. En carreteras rurales en terrenos fáciles debe evitarse el
empleo de
curvas revertidas.
Curvas consecutivas con recta intermedio corta: deben evitarse, en lo posible,
procurando resolver el alineamiento en estos casos con una sola curva o con curvas
compuestas, cuando son de igual sentido, o con curvas revertidas, cuando son de
sentidos contrarios.
Curvas circulares.- se clasifican en
:
curvas horizontales circulares simples
curvas horizontales circulares compuestas
curvas horizontales circulares revertidas
ESTABLECIMIENTO DEL EJE DE LA VÍA (CENTER LINE) EN LA
ELABORACIÓN DE UN PROYECTO DE CARRETERAS
- la ubicación del eje de la vía, conocido también como línea central o center line, va
a depender del tipo de vía que se proyecta, y no siempre se ubica en el centro de la
vialidad. los casos más frecuentes de ubicación del eje de vía en un proyecto
de
carreteras son los siguientes
ESTABLECIMIENTO DEL EJE DE LA VÍA (CENTER LINE) EN LA
ELABORACIÓN DE UN PROYECTO DE CARRETERAS
- en vías sin divisoria, o con divisoria de barrera angosta, (igual o menor a 3 m),
la rasante se ubica en el eje de simetría de la sección, que generalmente es el eje que
define el alineamiento horizontal.
- en carretera con divisorias de barrera anchas o con divisoria deprimida, la rasante
se ubica en el borde de cada calzada más próximo a la divisoria.
En vías y rampas de un solo sentido de circulación, es recomendable ubicar
la rasante en el borde izquierdo de la calzada, correlativo al sentido de la circulació
n.
DISEÑO DE LA GEOMETRÍA DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL.
PARÁMETROS DE DISEÑO
- los parámetros que rigen el diseño geométrico de una vía son tres como se había
mencionado anteriormente (velocidad, tránsito y vehículo tipo), sin embargo, existen
otros parámetros que influyen en el diseño de algunos elementos específico, en este
caso en el diseño del alineamiento horizontal; estos parámetros son el peralte, el
radio de curvatura y el factor de fricción lateral.
- FACTOR DE FRICCION: Se refiere a la fricción que se genera en el contacto
esto ocurre en las curvas horizontales cuando los vehículos realizan el giro, y
juega un papel importante en el diseño de una curva horizontal.
EL PERALTE : es la inclinación de la vía con relación a la horizontal transversal
al sentido (cambio de dirección en la marcha)
valores de peralte
EL RADIO DE CURVATURA : Es el radio que describe una circunferencia con el
cual se diseña una curva horizontal circular de un tramo vial. Geométricamente, este
radio es un valor propio de la vía.
- RADIO DE GIRO: es el radio que describe un vehículo cuando realiza un
determinado giro. no es más que la circunferencia que describe la rueda delantera del
todo contrario al que gira, este radio o correspondiente diámetro viene indicado por
el fabricante.
DISEÑO DE LA GEOMETRÍA DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL.
PARÁMETROS DE DISEÑO
- longitud rectas (km) condición topográfica radios mínimos (mts) 0 , 75 a 2 , 00 llano 700
más de 2 , 00 llano 2000 0 , 75 a 2 , 00 ondulado 500 más de 2 , 00 ondulado 1500 0 , 75
a
2 , 00 montañoso 350 más de 2 , 00 montañoso
................................................................................ TIPOS DE CURVAS VERTICALES
a. Curvas verticales simétricas.............................................................................
Son aquellas que se proyectan simétricamente con respecto al punto de intersección de la
pendiente, de manera que sean iguales las proyecciones horizontales de las tangentes.
b. Curvas verticales asimétricas...........................................................................
Cuando las proyecciones horizontales de las tangentes tengan pendientes diferentes, se
clasificarán como curvas verticales asimétrica. Este caso puede siempre presentarse cuando las
pendientes de la rasante están determinadas y una de ellas se encuentra en un punto obligado que
limita la longitud de una de las ramas de la parábola.
La curva que mejor satisface el cambio gradual de una tangente a otra es la parábola. Ya que
está referida a dos ejes ´perpendiculares X y, con origen en el PCV, representan las
coordenadas horizontales y verticales en cualquier punto de la curva.
En el perfil longitudinal elaborado en el diseño se muestran ambas curvas, convexas y cóncavas.
c. CURVAS VERTICAL EN CRESTA. (CONVEXAS)
Se diseñan de acuerdo a las más amplias distancias de visibilidad de parada para la respectiva
velocidad de diseño. Existen dos condiciones de diseño:
La primera que la longitud de la curva (L) sea mayor que la distancia de visibilidad de parada: L
Dvp
La segunda que la longitud de la curva (L) sea menor que la distancia de visibilidad de parada:
L < Dvp
d. CURVAS VERTICALES EN COLUMPIO. (CONCAVAS)
Su diseño es conforme a la distancia que alcanzan a iluminar los faros del vehículo de diseño
(criterio de seguridad). Existen dos condiciones de diseño:
La primera que la longitud de la curva (L) sea mayor que la distancia de visibilidad de parada: L
Dvp
La segunda que la longitud de la curva (L) sea menor que la distancia de visibilidad de parada:
L < Dvp
Para que las curvas verticales en columpio cumplan con la distancia de visibilidad necesaria, su
longitud deberá calcularse usando la siguiente formula:
𝐿 = 𝐾 × 𝐴
PENDIENTES MAXIMAS
CONCLUSION.................................................................................................................
Concluimos que el alineamiento horizontal es la proyección del eje de proyecto ya sea sobre
un plano horizontal. Sus elementos son tangentes y curvas horizontales. Tiene puntos de
inflexión (PI), formando entre si un ángulo de flexión.
La longitud máxima de una tangente está condicionada por la seguridad, ya que tangentes
largas son causa potencial de accidentes.
La longitud mínima de una tangente entre dos curvas consecutivas está definida por la
longitud necesaria para proporcionar a cada curva la transición.
BIBLIOGRAFÍA
Ministerio de Transportes, Comunicaciones y
Comunicaciones. 2001. Manual de Diseño Geométrico de
Carreteras (DG 2001 ). Lima, Perú, MTC. 451 p. https://
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Cárdenas, J. (2014). Diseño Geométrico de Carreteras. En J. Cárdenas. Bogotá:
ECOE EDICIONES.
MTOP. (2013). Norma Ecuatoriana Vial NEVI-12. Quito, Pichincha, Ecuador.
Navarro, S. (2008). Curvas Horizontales. Estelí, Nicaragua.
