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CAPÍTULO V
Secciones transversales.
o 76. Generalidades. - Proyectar con acierto la seCClOn transversal de un camino es problema delicado, al cual debe el ingeniero dedicar la máxima atención. De la sección transversal, depende en proporción im- portante la capacidad d.e tráfico del camino; y al mismo tiempo, la sec- ción transv·ersal pesa, fundamentalmente, en el coste de construcción de la vía. Por otra parte, para fijar con a:cierto una sección transversal, es imprescindible prever el tráfico futuro del camino; y en esta previsión, no sujeta a la rigidez de una fórmula, es el buen sentido del proyectista el que ha de determinar la solución más conveniente. Visión amplia dd porvenir y, al mismo tiempo, sentido económico, para no hacer irrealiza- ble, o al menos inconveniente desde el punto de vista económico, el pro- yecto. Para coordinar ambas necesidades, es aquí, tal vez más claramente que en ningún otro problema de ingeniería, donde el proyectista ha de
tener como guía el lema de máxima ambición al p1'oyectar, ejecutando de
momento sólo aquello que el momento exige, pero haciendo posible para
el futuro una ampliación fácil y económica. Que la falta de visión no
·constituya en el porvenir un obstáculo insuperable para la ampliación. Vamos a ver cómo influyen cada uno de los factores que en la fija- ción del perfil intervienen.
77. El factor económico del coste de la obra. - Si un camino de
dos vías de circulación cuesta, por' m. l., 2 p, con tres vías costará, por lo
menos, 3 p; efectivamente, el firme con su cimiento, etc., vendrá si·empre
aumentado proporcionaJmente al incremento del ancho; el movimiento de tierras, en cuanto el terreno no sea transversalmente uniforme, aumen- tará más que proporcionalmente al incremento de ancho de la vía (fig. 59). La repercusión económica del ancho del camino es, pues, muy grande, máxime si tenemos en cuenta que el aumento del ancho ha de hacerse
siempre por el total que corresponda a una vía completa. de circulación,
ya que, hacerlo con dimensiones menores, nada resuelve en la práctica.
78. El factor económico de explotación de la vía. - Un camino tiene que servir para un tráfico determinad'o; la máxima capacidad de
circulación con un ancho determinado, exige que el tráfico pueda mar-
char con la mayor velocidad comercial y la máxima seguridad; la veloci- dad para lograr el mínimo consumo de combustible ha de poderse man- tener 10 más uniforme posible. La determinación del ancho preciso por vía de circulación depende de las dimensiones de los vehículos y su velocidad.
1
Desmonte = 7,00 m. 2 3 vías...... Terraplén.= 16,00 m.^2
1
De ancho .. 50 % Aumento pro- " desmonte II5 % porcuonal ... "terraplén... 82 %
2 vías ...... l Desmonte =^ 3,25^ m.
2 Terraplén = 8,80 m. 2
Figura 59.
Las dimensiones norma:1es de los vehículos son las acotadas en las
figuras 60 y 61; la tendencia en la construcción de vehículos de transpor-
te de mercancías, es, aún hoy, a aumentar sus dimensiones. El ancho de una vía de circulación está formado por el ancho del vehículo propiamente dicho, más los anchos a y e de las zonas que quedan hasta el bordillo y b entre las vías de circ-ulación; el ancho del vehículo es una cantidad fija; para cada vía se tomará el ancho del vehículo de
mayores dimensiones que ha de circular por ella; los anchos a, b y e de-
penden de la naturaleza del vehícu'lo y la velocidad de marcha; velocida- des altas exigirán mayor dimensión suplementaria. En el gráfico de la figura 62, utilizado para las autoestradas alemanas después de un deteni- do estudio, puede determinarse el sobreancho total s = a + b + e pre- ciso, según las diferentes clases de vehículos y su velocidad, sea en recta o en curva.
En el Congreso de Carreteras de Wáshington se fijó el ancho de 3
metros por vía de circulación. En Inglaterra se admite 10 pies (3,05 m.) por cada vía de circulación y 11 pies (3,355 m.) cuando se trata de vías con una elevada proporción de vehiculos de gran ancho; el ancho mínimo total admitido es de 20 pies (6,10 m.), excepto en zonas muy poco po- bladas. La Instrucción española, para el cálculo de los anchos de las diferen- tes categorías de caminos, prescribe las siguientes dimensiones mínimas:
Una Y!a de ciclistél
/Jos Yies de ciclistas en el mismo sen/ido .. Po; cad" YID más añadir (},.90 m.
Oas ,ia'$ <le drcv/ación en sentido contrario. Por ca<la YI;' mas añadir o, ~O m.
Air8 c.t7',;, .,;8 de t:/,cv/acoit/n cfll pe~tone .. a.IOm.
Fig. 61. - Dime.nsiones tipo, según R. A. L., 1937·
a) Caminos nacionales: con una velocidad específica de 60 Km./hora
en pleno campo; por vía de circulación, 4 m., para que, utilizando el paseo, puedan coincidir en un momento de apuro tres circulaciones de 3 m. En los tramos a menos de 10 Km. de las poblaciones se prevén tres
circulaciones de 3,33 m. cada una.
b) Caminos comarcales: la línea de circulación en pleno campo se
supone de un ancho de 3,25 m., teniendo en cuenta que la velocidad espe-
cífica ha de ser de 45 Km./hora. En las secciones a menos de 10 Km.
de las poblaciones, se supone por vía de circulación 3 m. e) Caminos locales: la vía de circulación se supone de un anch0 de
2,50 m., oon velocidad específica de 30 Km./hora.
Los usuarios que por los caminos circulan tienen velocidades de régimen muy di'ferentes; las normales son:
2
40 =
10
80 km./h.=---=22 m./s.
-'
3,6 Km./h. = 1 m.js.
............. 18
Automóviles de turismo.
Autobuses de transporte de viajeros.
Bicicletas
Tracción animal
Peatü'11es
La interferencia de vehículos de distinta clase produce una dismi- nución en la capacidad del camino; en el gráfico (fig. 63) (1) se aprecia c1aramente la influencia del tráfico lento en la disminución del número de vehículos/hora; por esta causa, cuando la intensidad del tráfico es grande, se aumenta en proporción importante la capacidad de la vía, se- parando las diferentes clases de tráfico de la misma. La separación de las distintas líneas del tráfico sólo resulta lógica para una gran circulación; de lo contrario, es antieconómico est.ablecer las anchas explanaciones que exige; en zonas de accesos a grandes pobla- ciones o en arterias de tráfico importante, unión de centros de primera categoría, puede ser económicamente conveniente la separación de los tráficos de lent.o y rápido. En las zonas donde existe una circulación im- portante de bicicletas es siempre conveniente separarla del rest.o del t.rá- fico; la bicicleta constituye un entorpecimiento enorme y un gran peligro para la circulación genera1; las vías para ciclistas deben estar, a ser po- sible, físicamente separadas del resto del camino; en general se estable- cen a ambos lados de la vía, cada una con dirección única; en Holanda,
(1) RICHARD AUBERLEN. De la De~¡tsche Strassenzvesm. Berlín.
7100 1100 !JOO Nllt 1300 Ye!Jiculos
lOO 300 400 500 500 700 <100 .900 1000 Tráfico /lOr !Jora
Caj78cidad de circulación se}!:'" la na/viaJeLa y veloCidad' eSjlé'CI&:a del tráfico 1Á = 1racción afllméll C = Camiones .Y autoóuses Á = Ávfomonks ole IorÍ.5mo.
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(.) /le/ocirlad e.s¡ec//i'ca = ve/ocldad automoriles de turismo Figura^ 63.
donde el número de bicicletas es muy grande, se prescriben los siguientes anchos:
I A,^ CHO^ DE^ LA^ VIA CIRCL;LACION I
A (^) B
Menos de 2.000. .......... 1,20 m. 1,95 (^) a 2,40 (^) m.
De 2.000 a 4.000... .............. 1,95 a 3 m. 3,00 a 3,90 "
Más de 4.000..... ...... ....... .. (^) - 3,90 a 4,95 (^) "
La columna A da los anchos de pistas en una sola dirección; la B, cuando se puede circular en dos direcciones. Hay que tener especial cui- dado al proyectar el cruce de las pistas para ciclistas con la circulación general; si es posible, deben disponerse a distinto nivel. En vías importantes, pero no de tráfico excepcional, resulta conve- niente la separación de las dos direcciones del tráfico general; se aumenta algo la capacidad de circulación, especialmente para velocidades medias elevadas, y, desde luego, en gran proporción, la seguridad. Elementos fundamentales del perfil transversal de un camino son: el firme, los paseos y las cunetas. El ancho del firme se calcula según el número de vías de circulación que se hayan supuesto precisas y las características de ésta; para tener idea del tráfico de que es capaz cada línea de circulación, se puede suponer el siguiente rendimiento práctico: Autobuses y camiones.
Automóviles de turismo.
Vehículos de tracción animal.
Bicicletas sin motor. ...
Peatones.
1 vehí·culo cada 4 segundos, o sean 900 vehí.culos por hora; ancho de vía. 3 metros. vehículo cada 2 segundos, o sean 1. v,ehkulos a la hora; ancho de vía. 3 metros. 5 vehículos por minuto, o sean 300 ve- hículos a la hora; ancho de vÍ", 3 metros. vehículo cada 4 segllndüs, o sean 15 vehículos por minuto, o 900 vehícu- los a la hora, en una soja vía de cir- culación, de 0,80 m. ele ancho. Por vía de circulación, 1 peatón püor se- gundo; ancho de vía de peatón, 0, metros. El erfil del firme en recta, sin separación de tráficos, tiene un punto alto en su eje y pendiente hacia ambos lados; pendiente que varía del 1
Círculo: la ecuación, referida a los ejes de la figura 66, es:
x 2 + (y - R)2 = R2 ; de donde: y = R + V R" - ,,,2. [1] La determinación de la magnitud del radio se hace en la condición de que para % = G, Y = f; luego
de donde: p+a^2 R=---- 2f
Figura 65.
:--.----~-~-------i fo~:I ' o '00:0 tY :.2 I F;[~~~~_~~~ ¡ I I I I yl
I
Figura 66.
determinado R en función de los datos de! problema, la ecuación [1] irá dando los valores de y que corresponden a los distintos de x y que ser- virán para construir la plantilla del camino. Parábola de segundo grado: ecuación y = K x 2 ,
referida a los ejes de la figura 66 para x = a, y = f; luego
f = K a^2 ; de donde: K = --;^ f a 2
[2]
la ecuación y = L %2 determina para cada valor de x los diferentes va- a^2
lores de y precisos para construir la plantilla.
Parábola cúbica: la ecuación, referida a los ejes, es: y = K %3; ha- ciendo y = f; % = G, resulta:
K=-'^ f
a^3^ ' la ·ecuaóón^
y= __f x 3
a 3
da los elementos necesarios para construir la plantilla. En las figuras 65 y 66, para mayor claridad, las flechas están muy exageradas. El firme del camino, propiamente dicho, queda limitado por dos líneas longitudinales, en las cuales puede o no ir colocado el bordillo: el Q9rgillo_ o e1]cintado tiene, como función primordial, sostener lateralmente el firme, evitando, como sucede en el caso de que el pavimento quede limi- tado simplemente por e! paseo, que las cargas, al actuar en la zona límite de! firme, produzcan su rotura, en la forma que en la figura 67 se indica; en caminos de tráfico intenso, es imprescindible su empleo para la buena
Figura 67.
conservación del pavimento. El bordillo puede ir colocado en la rasante del firme, o elevado; el bordillo con la rasante del firme o enterrado, per- mite que el tráfico se salga del pavimento del camino en un momento de apuro, utilizando. como zona auxiliar, el paseo. El bordillo elevado tiene la ventaja de una mejor conservación del paseo, pues el tráfico, para en- trar en él, ha de montar sobre el bordillo; ventaja que tiene como contra- partida importante una menor seguridad para la circulación, que no pue- de, en caso de apuro, utilizar la zona del paseo sin saltar el bordillo, lo cual resulta peligroso, caso de una maniobra forzada; tiene también el bordillo elevado el inconveniente de que, con firme no absolutamente im- permeable, ~"¡ drenaje es más imperfecto; el polvo y la porquería del ca- mino ensucian la zona próxima al bordillo y hacen que el agua se estan- que, favoreciendo su infiltración en el firme; nuestro criterio es ~pl<:é!! ~rdillo enterrado en las secciones normales de caminos en pleno campo;
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trazándolo, y entonces constituye una zona muy peligrosa, si un vehículo automóvil, a gran velocidad, se ve forzado, en un momento de apuro, a salir del firme -central (fig. 68). Cuando el bordillo está enterrado, el paseo, como continuación del tlrme, tiene normalmente su misma pendiente transversal. Cuando el pa- seo está elevado sobre el firme del camino, tiene una pendiente del 1,5 al 3 por 100 hacia el bordillo. En el interior de las poblaciones, los paseos, al pasar a la categoría de aceras, pueden tener dimensiones mucho mayo-
Figura 68.
res y estar distribuídas transversalmente, de acuerdo con las necesidades que, por su situación, hayan de cumplir; a veces, cuando su ancho es grande, se utilizan para construir jardines longitudinales.
80. Cunetas. - Son canales longitudinales que sirven para recoger y eliminar rápidamente el agua que cae sobre el firme y que va a ellas debido a su pendiente transversal; su función es trascendental para la conservación del pavimento; el enemigo mayor de un firme de cualquier clase, es el agua; al proyectar y -construir un camino, hay que cuidar con todo esmero su recog;ida y eliminación. La cuneta debe cumplir su función específica, la recogida yelimina- ción de las aguas del firme, sin constituir un peligro para la 'Circulación.
Incho delpaseo 1 l' "
(a)
Derlil en recia (} 1!17 /00'0 interior en Ctlrya
o.60m.O'nJ8S
x) Pendiente variable no sU(lerior (b) a rj
Ancho de la ban<¡ueta En ¡eiS montañoso con ta/ocles escafilados
Poste 11"licadorj'ere las nnadas ( t:)
En zonas de nieves ¡;ecof!fltes
(d)
Perlil ¡e/;)roJ'O fue Il.VI7ca tleóe ac!o¡fltarse
Figura 69.
...
81. Perfil transversal de.1 terreno. Taludes. - El perfil longitu- dinal del camino irá produciendo secciones transversales en desmonte o en terraplén; tanto en un caso CDmo en otro se terminarán con taludes, cuya inclinación depende de que se trate de desmonte o terraplén y de la r¡aturaleza del terreno.
En el caso de secciones en desmonte, el talud que se debe dar al
terreno será· el necesario para que se sostenga con suficiente estabilidad,
sin desprendimientos, que constituyen un grave peligro para el tráfico.
Sin perjuicio de que el ingeniero, con un conocimiento exacto de las características de su caso particular, proyecte el talud más adecuado en cada caso, 'como orientación, se puede considerar que los taludes serán:
Roca dura, de O al/S. Ti'erra compacta con revestimiento, 1/2. Tierra ordinaria sin revestir, 1/1. Tierra poco consistente, 1,25/1 a 1,5/1.
En los terraplenes, el talud de las tierras deberá ser el preciso para que se sostengan; dependerá, por tanto, de su naturaleza. Como no"ma general, puede considerarse: Con ti·erra compacta (terraplén de pequeña altura). 1/ Con tierra or·dinaria .. ,. 1,5/ Con tierra escogida. 2/
Los taludes con fuerte pendiente favorecen poco la estética del ca- mino; por ello, en las autoestradas alemanas se dan taludes más tendidos que lo necesario, que se unen con el terreno natural y con la explanación
Figura 72.
por curvas de gran radio; se obtiene así una considerahle mejora de la
belleza del trazado, pero e aumenta, en ci fra no despreciable, el importe
del movimiento de tierras'.
El talud se prolonga, en general, hasta su interseoción con el terreno natura!; cuando éste tiene una gran pendiente, sería antieconómico hacer- lo, ya que el volumen de terraplén alcanzaría valores muy grandes; cuan- do la pendiente del terreno es superior a la admisible para el terraplén,
la línea de éste y el terreno no se encontrarían nunca; tanto en un caso
como en otro, se emplean muros de sostenimiento para hacer posible la
obra, -disminuir el volumen del terraplen, o en el caso de que, económica-
mente, presente ventaja su utilización, para disminuir el volumen de des-
monte preciso para alcanzar el talud necesario, según la naturaleza del
Figura 73.
o
<:t (^) I II I / O Figura 74.
terreno. La figura 72 es un caso típico de empleo de muros; en definitiva. el problema es un problema económico cuya solución se obtiene estu- diando, en cada caso, la -disposición, para que resulte mínimo coste del metro lineal de camino, con las rasantes adoptadas.
82. Aumento de la sección en curva. - La sección estudiada para una alineación recta es 1mprescindible aumentarla en curva, exterior o interiormente, si queremos conservar la misma capacidad de circulación: exteriormente, por razón del sobreancho que el tráfico necesita para ins- cribirse en la curva; interiormente, para respetar la visibilidad establecida para el camino. Sobreancho exterior preciso para la circulación cie los vehículos:
Sea un camino en un trozo en curva de radio medio, R, y en él
un vehículo de traoción animal de dimensiones e y l (fig. 73); si el ve-
83. Zonas de estacionamiento y parada. - El estacionamiento de los vehículos en los caminos, no solamente produce una disminución de la capacidad de la vía, sino que es causa de gran número de acciden- tes de circulación. Por observaciones hechas en las carreteras alemanas, se ha podido comprobar que un tanto por ciento elevado de los accidentes, especialmente durante la noche y en días de niebla, es debido, no a los
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l· 8'50 ·
Figura 75.
vehículos en marcha, sino a los parados. N o es posible, economlCamen- te, dar a la explanación del camino el sobreancho preciso para que los ve- hículos puedan detenerse fuera de la calzada, en cualquier punto; repre- sentaría un aumento de 1,5 a 2 m. de anchura; aunque solamente se estableciese en un solo lado, sería un gasto excesivamente elevado. En vez de hacerlo así, se recurre, en los caminos modernos, a proyectar zonas de parada cada dos ° tres kilómetros, o menos, en puntos donde
Figura 76.
no sea costosa la explanación. Su longitud debe ser, como mínimo, de 7,50, y su ancho, de dos a tres metros, como mínimo también; su pavimenta- ción puede ser de calidad inferior a la del camino (figs. 75 y 76). Además de las zonas de parada deben proyectarse, en un camino moderno, zonas de estacionamiento, cuyos fines pueden ser:
1.0 Estacionamiento de un número de vehículos relativamente ele- vado en las proximidades de servicios importantes; por ejemplo: estacio- nes de ferrocarril, aeropuertos, campos de deporte, etc. 2.° Zonas de estacionamiento de vehículos en sitios de belleza na- tural, monumentos. etc. Aparte de estas zonas de estacionamiento o parada, puede decirse en la carretera misma, existen las zonas de descanso, situadas la mayo- ría de las veces a una cierta distancia, de las cuales nos ocuparemos al tratar de los servicios de explotación del camino. Las dimensiones precisas de las zonas de estacionamiento dependen del caso particular de que se trate. En vías urbanas el problema adquiere especial importancia; las características del tráfico moderno, en el cual el automóvil se ha convertido en un medio de trabajo, hace que exista un gran número de vehículos sin chófer, que forzosamente han de pasar largo tiempo estacionados en zonas determinadas, especialmente en ca- lles comerciales, donde precisamente la congestión de circulación es ma- yor. El doble estacionamiento de vehículos representa una pérdida muy elevada de capacidad de vía. Por ejemplo: en una calle de calzada nor- mal de 18 m.- tres vías en circulación en cada sentido -, una línea de estacionamiento en cada acera, representa una pérdida de capacidad del 33 por 100. Es preciso buscar en la proximidad de grandes vías, zonas de estacionamiento de vehículos suficientemente próximas a ellas, para que sea posible prohibirlo en la vía principal; siempre resulta más económico hacerlo así, que ensanchar la vía principal; en estos puntos de estacionamiento se ordena cuidadosamente la colocación de los vehículos,
para lograr el máximo aprovechamiento, y se cobra, en algunas capita-
les, una cantidad fija por el derecho de parada.
84. Estaciones de aprovisionamiento de gasolina. - Deben co- locarse fuera del camino principal, estudiando cuidadosamente sus en- tradas y salidas para evitar puntos de posibles accidentes; conviene anun- ciar a bastante distancia su existencia, para que el conductor llegue a ellas con la debida precaución, ya sea para servirse de las mismas o bien para evitar accidentes ·con los vehículos que entren o salgan de ellas. En las poblaciones, deben ,colocarse en vías secundarias, sufi·cientemente próximas a la calle principal, anunciando en ésta su existencia y si- tuación. 85. Escuelas. - N o se establecerán en vías principales; tienen que estar colocadas en vías secundarias, 10 suficientemente apartadas y anun- ciar su situación, para que los conductores marchen con la precaución debida.
