Teoría sobre elementos que componen el diseño de carreteras según la norma peruana sobre diseño de carreteras DG 2013

1. INTRODUCCION
CAMINOS 1
ING. CHRISTIAN JESUS REYES FIGUEROA

2. BIBLIOGRAFIA
Manual de Carreteras: Diseño Geométrico (DG-2013)
Especificaciones Técnicas Generales para Construcción – EG-2013

3. DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS
“El diseño geométrico es la parte más importante del proyecto integral de
carreteras, ya que a través de él se establece su configuración geométrica
tridimensional, buscando que la vía sea funcional, segura, cómoda, estética,
económica y compatible con el medioambiente”

4. DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS
“Los factores o requisitos del
diseño se agrupan en
externos (existentes) e
internos (propios de la vía y
su diseño).
Los factores externos se
relacionan con la topografía
del terreno natural, la
conformación geológica y
geotécnica del mismo, el
volumen y características del
tránsito actual y futuro, la
climatología, hidrología, los
parámetros socio-
económicos y propiedades
del área estudiada”

5. DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS
Los factores internos
contemplan las velocidades a
tener en cuenta para el
diseño y los efectos
operacionales de la
geometría especialmente los
vinculados con la seguridad,
estética y armonía de la
solución

6. DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS
Por lo tanto el diseño Geométrico de una carretera involucra la
correlación de los siguientes elementos:
1. Elementos físicos de la vía
2. Condiciones de operación de los vehículos
3. Características del terreno
Los elementos físicos hacen referencia a los alineamientos
(horizontal y vertical) y las secciones transversales. Las
condiciones de operación se refieren a las características de
los vehículos que usarán la vía (dimensiones, radios de giro,
etc.) Las características del terreno se refieren a la topografía
que presentan.

7. 1. ELEMENTOS FÍSICOS DE LAS VÍAS
Concepto tridimensional de una vía
Lo común es realizar análisis bidimensionales a la vía como:
alineamiento horizontal (x,z) y vertical (y). Estos alineamientos no se
trabajan totalmente por separado, sino que debe existir un diseño que
garantice la armonía de los alineamientos sin producir perdida de
seguridad cuando éstos se superpongan. En la figura se muestra una
vista tridimensional del eje de una carretera.
Diseño Geométrico de Carreteras – Alineamientos

8. 1. ELEMENTOS FÍSICOS DE LAS VÍAS
ALINEAMIENTO HORIZONTAL
El eje de la carretera es proyectado en un plano horizontal conteniendo
a las diferentes tangentes y tipos de curvas (curvas circulares y
espirales)

9. 1. ELEMENTOS FÍSICOS DE LAS VÍAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
El eje de la carretera es proyectado en un Plano vertical paralelo,
obteniéndose el perfil longitudinal (tramos rectos con pendientes
unidos con curvas verticales parabólicas)

10. 1. ELEMENTOS FÍSICOS DE LAS VÍAS
SECCION TRANSVERSAL
Se analizan las secciones que se forman a lo largo de la carretera
cuando es cortada con un plano perpendicular a su eje. Con ellas se
puede conocer posteriormente el movimiento de tierras y la necesidad
de obras de arte o estructuras. Las secciones transversales cambian
en tangente y en curva

11. 1. ELEMENTOS FÍSICOS DE LAS VÍAS
SECCION TRANSVERSAL EN TRAMO CURVO
La sección es diferente a la del tramo recto. Hay una inclinación de la
curva circular conocida como peralte

12. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
VEHÍCULOS DE DISEÑO
Condicionan los aspectos de dimensionamiento
geométrico y estructural de una carretera, por ejemplo:
• El ancho del vehículo adoptado incide en el ancho del
carril, bermas y sobreancho de curvas.
• La distancia entre ejes influye en los radios mínimos
• La relación “peso bruto/ potencia” guarda relación con la
pendiente admisible.
• Las longitudes mínimas de curvas verticales depende de
la altura del ojo de conductor .

13. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
VEHÍCULOS DE DISEÑO
Vehiculos ligeros
 Categoría L (vehículos automotores con menos de cuatro ruedas)
 Categoría M1 (vehículos automotores de cuatro ruedas diseñados
para el transporte de pasajeros con ocho asientos o menos, sin
contar el asiento del conductor).
Vehiculos pesados
 Categoría M (vehículos automotores de cuatro ruedas diseñados
para el transporte de pasajeros, excepto la M1)
 Categoría N (vehículos automotores de cuatro ruedas o más,
diseñados y construidos para el transporte de mercancías)
 Categoría O (remolques y semirremolques)
 Categoría S (combinaciones especiales de los M, N y O).

14. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
DIMENSIONES – vehículos ligeros (automóviles y camionetas hasta 1.5 Tn)
hf (altura de faros delanteros): 0.60 m
hc (altura de ojos del conductor):1.07 m
hc (altura de ojos de un conductor de camion o bus): 2.50 m
hl (alt. de luces traseras o menor altura perceptible de carrocería): 0.45 m
ht (altura del techo de un automóvil) :1.30 m

15. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
DIMENSIONES – vehículos pesados
h(altura de faros delanteros): 0.60 m
h3 (altura de ojos de un conductor de camion o bus): 2.50 m
H4 (alt. de luces traseras o menor altura perceptible de carrocería): 0.45 m
H6 (altura del techo) :4.10 m

16. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS

17. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
Vehículo pesado
Las dimensiones
máximas de los
vehículos a emplear
en el diseño
geométrico serán las
establecidas en el
Reglamento de
Pesos y Dimensión
vehicular para la
circulación en la Red
Vial Nacional

18. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
GIROS DE LOS VEHÍCULOS
El espacio mínimo para ejecutar un giro de 180° en el sentido de
movimiento de las agujas del reloj, es definido por la trayectoria
que sigue la rueda delantera izquierda del vehículo (trayectoria
exterior) y por la rueda trasera derecha (trayectoria
interior).Además de la trayectoria exterior, debe considerarse el
espacio libre requerido por la sección en volado que existe entre
el primer eje y el parachoques, o elemento más sobresaliente.
La trayectoria exterior queda determinada por el radio de giro
mínimo propio del vehículo, y es una característica de la
fabricación. La trayectoria interior depende de la trayectoria
exterior, del ancho del vehículo, de la distancia entre el primer y
último eje y de la circunstancia que estos ejes pertenecen a un
camión del tipo unidad rígida o semirremolque articulado.

19. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
GIROS DE LOS VEHÍCULOS

20. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
GIROS DE LOS VEHÍCULOS

21. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
GIROS DE LOS VEHÍCULOS

22. 2. CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS VEHÍCULOS
GIROS DE LOS VEHÍCULOS

23. 3. CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO
La pendiente transversal del terreno al eje de la carretera
determina 4 tipos de carretera Los terrenos pueden ser planos,
ondulados, accidentados escarpados..
El tipo de terreno es importante en el sentido que limita el diseño
de la carretera y lleva a menores niveles de servicio cuando la
topografía es muy variable.
Terrenos planos Terrenos ondulados Terrenos accidentados

24. 3. CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO
Representación del terreno
El terreno se suele representar a través de curvas de nivel
los cuales posteriormente permiten una reproducción
digital de la superficie

25. CLASIFICACIÓN DE CARRETERAS
Las carreteras se clasifican de acuerdo a:
 Su función
 A la demanda
 Condiciones orográficas

26. CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A LA
DEMANDA
 Autopistas de primera clase: (IMDA > 6,000 veh/día)
 Autopistas de segunda clase: (entre 6,000 veh/día y 4,001 veh/día)
 Carreteras De 1ra Clase: (IMDA entre 2,001 y 4,000 veh/día)
 De 2da Clase: (IMDA entre 400 y 2,000 veh/día)
 De 3ra Clase: (IMDA menos 400 veh/día)
 Trochas Carrozables: (IMDA no especificado)

27. CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A LA
OROGRAFIA
Las carreteras se clasifican de acuerdo a la orografía. La
pendiente transversal del terreno al eje de la carretera
determina 4 tipos:
 Tipo I (terreno plano): pendiente entre 0 y 10%, y sus pendientes
longitudinales son por lo general menores de tres por ciento (3%) .
 Tipo II (terreno ondulado): pendiente entre 11% y 50%, y sus
pendientes longitudinales se encuentran entre 3% y 6 %,
 Tipo III (terreno accidentado) : pendiente entre 50% y 100%, y sus
pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre 6% y 8%,
 Tipo IV (terreno escarpado) : pendiente > 100%, y sus pendientes
longitudinales excepcionales son superiores al 8%,