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ACTUALIZACIÓN DE LAS NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA
DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1967/80
CURSO DE DIVULGACIÓN
PARA PERSONAL
PROFESIONAL DE LA DNV –
CASA CENTRAL
23-26 agosto 2011
PROPUESTAS
ENVÍO POR MAIL DE LOS
ARCHIVOS pdf DE LAS
PRESENTACIONES ppt DE
CADA SESIÓN
• La SGEyP invita a los profesionales
participantes que lo deseen a
presentar al final del curso (26.8)
propuestas fundadas (*) y escritas
para modificar o suprimir temas del
Informe Final de la Actualización 2010.
(*) Qué, para qué, por qué, cómo (borrador
texto)
Con la eventual asistencia técnica de
la EICAM, la SGEyP evaluará las
propuestas y comunicará su decisión
por escrito a cada proponente, con
copia a los participantes del curso.
• A los profesionales participantes que
durante la tarde-noche de cada sesión
matinal quieran recibir por mail los
archivos pdf expuestos en ppt, se les
solicita que indiquen su dirección de
correo electrónico en el listado
preparado al efecto.
1
22
ACTUALIZACIÓN 2010 DE LAS NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE
LA DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1967/80
CURSO DE DIVULGACIÓN
PARA PERSONAL
PROFESIONAL DE LA
DNV – CASA CENTRAL
23-26 agosto 2011
Exposición de la EICAM
SELECCIÓN de TEMAS
CAPÍTULO 0
RESUMEN
Expositor
Ing. Francisco J. Sierra
23 agosto 2011
Mi agradecimiento
al Ing. Marcelo Maldonado, proyectista vial y
docente universitario, por la autorización
para utilizar en este RESUMEN parte del
material de su presentación ppt sobre
Comparación Normas 67/80 y
Actualización 2010, que con claridad y
concisión preparó como Introducción al
Diseño Geométrico Vial, para sus Cursos de
Grado y Posgrado en la Facultad de
Ingeniería de la UNCor.
FJS
ACTUALIZACIÓN 2010 DE LAS NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA
DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1967/80
La Actualización se basa en:
• NUEVOS CONOCIMIENTOS SOBRE CÓMO AFECTAN A LA
SEGURIDAD Y OPERACIÓN DEL TRÁNSITO LOS
ELEMENTOS VISIBLES DEL CAMINO
Tiene en cuenta:
• El COMPORTAMIENTO DEL CONDUCTOR, LOS ADELANTOS
TECNOLOGÍCOS Y LA FLEXIBILIDAD DE DISEÑO (Sensibilidad
al entorno natural y artificial)
Título:
• NORMAS Y RECOMENDACIONES DE DISEÑO GEOMÉTRICO
Y SEGURIDAD VIAL
• INSTRUCCIONES GENERALES DE ESTUDIOS Y
PROYECTOS, A) OBRAS BÁSICAS
3
44
DNV (Plan Estratégico SV 2003)
• ... dar al usuario vial las condiciones óptimas de seguridad y
comodidad en el tránsito, y economía de transporte...
• … para:
– Reducir los accidentes en:
• calzada
• fuera de la calzada
• intersecciones
• pasos urbanos
– Elaborar el Cuerpo Normativo de Seguridad Vial que rija las
distintas etapas del Sistema Vial
– Introducir la variables de Seguridad Vial en la toma de
decisiones del quehacer vial.
OBJETIVOS DNV
5
OBJETIVOS ACTUALIZACIÓN 2010
Sistematizar, ordenar y uniformar los criterios generales para los
estudios y proyectos de los caminos arteriales rurales y pasos
urbanos bajo jurisdicción de la Dirección Nacional de Vialidad
Fomentar el diseño y construcción de caminos seguros y eficaces para
el bienestar de los viajeros y la sociedad en general
Garantizar que todos los proyectos viales se construyan según un
conjunto de normas que incluyan consideraciones de circunstancias
locales
Reunir documentos técnicos internos de la DNV relacionados con el
diseño geométrico y seguridad vial.
Definir los procesos y normas que proporcionen a los caminos los
niveles adecuados de eficiencia (movilidad, seguridad, economía,
comodidad) según los planes y estrategias de inversión nacionales
Poner énfasis en el autocontenido y autosuficiencia de los documentos
resultantes.
6
ÁMBITO DE APLICACIÓN ACTUALIZACIÓN 2010 (1)
Estas normas tratan un amplio espectro de tipos de caminos de la red
nacional, desde autopistas multicarriles que llevan decenas de
miles de vehículos por hora hasta caminos de calzada simple de
dos carriles y dos sentidos, con volúmenes en el orden de 500
vehículos diarios.
Se recomienda dar mayor flexibilidad al diseño, con énfasis particular
en la coordinación planialtimétrica y la coherencia de diseño, y
mejorar la seguridad y condiciones del adelantamiento,
lamentablemente disminuidas por la disposición de la Ley 24449 de
prohibirlo en curvas, cuando mejor hubiera sido permitirlo en curvas
a la izquierda con visibilidad adecuada.
7
ÁMBITO DE APLICACIÓN ACTUALIZACIÓN 2010 (2)
Dado que todos los proyectos viales son distintos y no se pueden cubrir todas
las condiciones específicas del lugar, las normas, recomendaciones e
instrucciones son de carácter general; se basan en supuestas condiciones
futuras de los vehículos y conductores y demandas del transporte, las
cuales varían con el tiempo, y por lo cual es normal que se revisen y
actualicen periódicamente.
La Actualización 2010 de las normas DNV – 1967/80 no implica que los
caminos proyectados con las anteriores sean inseguros.
El propósito de la Actualización es que las modificaciones introducidas
proporcionen diseños más satisfactorios de las obras nuevas, y de las
reconstrucciones importantes de obras existentes.
Para evaluar la calidad de los caminos existentes, las normas y
recomendaciones actualizadas no deben utilizarse como un simple listado
de verificación, sin tener en cuenta las limitaciones y circunstancias
imperantes en la época de la concepción y aplicación de las normas de
diseño entonces vigentes.
8
ÁMBITO DE APLICACIÓN ACTUALIZACIÓN 2010 (3)
Estas normas y recomendaciones no sustituyen el conocimiento,
experiencia o el buen juicio ingenieril.
Incluyen técnicas, gráficos y tablas para ayudar a solucionar problemas de
diseño de las características visibles el camino.
Más que de investigaciones propias, íntegramente resultaron de una
profunda lectura y revisión de publicaciones de organismos viales
de países líderes en diseño y seguridad vial, y de una
pretendidamente ecléctica selección de los más importantes
hallazgos habidos en la especialidad durante los últimos 50 años.
Se tuvieron en cuenta, desde las experiencias y hallazgos de Ken Stonex
en el Campo de Pruebas de la General Motors, pasando por los Libros
Verdes y Amarillos, Diseño de los Costados del Camino, Manual de
Seguridad Vial de AASHTO, hasta las normas e informes técnicos de
Canadá, Europa, Australia, Sudáfrica, Nueva Zelanda…
99
• Diseño de la plataforma: ajustar los coeficientes de los modelos
matemáticos en uso, poner énfasis en la coordinación
planialtimétrica y coherencia de diseño.
• Diseño de los costados-del-camino: incorporar los conceptos de
zona despejada y justificación de los dispositivos de contención.
• Intersecciones a nivel y distribuidores: incluir las rotondas
modernas y el distribuidor tipo diamante de punto único
• Pasos urbanos: Evitarlos o excepcionalmente diseñarlos con aptos
dispositivos de apaciguamiento-del-tránsito
• Rentabilidad económica: tener en cuenta los beneficios
económicos resultantes por la reducción de accidentes, beneficios
medidos en menores costos de muertos, heridos y daños
materiales
• Enfoque conceptual (Ezra Hauer, 1999)
– Los caminos diseñados según las normas no son seguros, ni
inseguros, ni apropiadamente seguros; sólo tienen un
impremeditado nivel de seguridad. Sólo hay caminos más o
menos seguros
– Mito a desterrar: Sólo los conductores causan los accidentes,
los caminos no.
PREMISAS DE LA ACTUALIZACIÓN 2010
1010
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL Dº Gº (1)
Desde la invención del automóvil
Distancia visual de detención [C3]
Ancho y condición de calzada y banquinas [C3]
40/50’s
Velocidad directriz [C2], VD (máxima segura (?))
Seguridad = f (equilibrio dinámico en curvas)
Peso + Centrífuga = ft + e)
Tablas de Barnett (curvas horizontales con transiciones) y de Viguria (curvas
verticales)
Problemas: Poca sensibilidad a rectas y sección transversal; Dominio de diseño.
VD = Velocidad máxima segura es una buena conjetura, no avalada siempre por la
realidad, en la cual se mide la eficiencia de las medidas de Dº Gº según el
concepto de Seguridad Sustantiva [C1] (reducción del número de muertos,
número y gravedad de heridos, y costos de daños materiales), y no según la
Seguridad Nominal [C1], para la cual con sólo cumplir las normas o
creencias populares, el camino es seguro de transitar.
1111
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL Dº Gº (2)
60’s
Zona despejada [C3] = f (factor humano), Ing. Ken Stonex EUA
Coherencia de diseño 1 [C3], Seguridad = f (ΔCm; expectativas y
comodidad conductor) Criterios de Hans Lorenz (Autobahn
alemanas) enseñados en la EGIC por ing. Federico Rühle. Gráfico
de curvatura [C3].
NDGDNV’67 3 Capítulos; vigentes en 2011.
El ing. Federico Rühle enseñó en las NVN67 y EGIC los principios de
Coordinación planialtimétrica [C3].
Aparición de las barandas de defensa [C7] como panacea de
seguridad, en reemplazo de los pretiles de hormigón armado.
1212
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL Dº Gº (3)
70’s
Adenda Modelo AASHTO DVD [C3] → calzada húmeda + factor humano
(operación nocturna). Valores mínimos absolutos y deseables
80’s
Criterio de Leisch [C3]; Seguridad = f (ΔVD Curvas sucesivas ≤ 10 mph)
NDGDNV’80 5 Capítulos agregados a NDGDNV’67 vigentes en 2011;
intersecciones, distribuidores, dispositivos de contención, iluminación,
geometría de alcantarillas…
Difusión de PC, programas viales, manejo de grandes bases de datos de
alineamientos, velocidades, tránsito, accidentes
Newton → Poisson, Bayes (equilibrio dinámico + estadística); modelos
matemáticos obtenidos por regresión que relacionan la velocidad real
[C2] (índice del comportamiento de los conductores) con la curvatura
media (Cm) [C3] del alineamiento horizontal (mejor ajuste: función lineal).
1313
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL Dº Gº (4)
90’s
Velocidad de operación VO en flujo libre = mejor índice del comportamiento del
conductor (velocidad deseada)
La curvatura horizontal es mayor condicionante geométrico de la VO.
Velocidad de operación VO85 [C2] VO en condiciones ideales: flujo
libre, automóviles, calzada húmeda.
Coherencia de diseño 2 [C3] VO85 ≈ VD
Si VO85 ≠ VD → Incoherencia de diseño (según rangos) → concentración
accidentes; puntos negros.
VD ↓ Prueba
Cm ↓ Alineamiento
VO85→ ∆VO85 ↕ Comportamiento
∆Choques → ∆Costo↕ Bucle
1414
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL Dº Gº (5)
90’s (cont)
Criterios de Seguridad [C3] (Lamm y otros):
Seguridad = f1 (VD - VO85); f2 (VO85i – VO85i+1); f3 (fts – ftd)
Rangos de diseño geométrico: Bueno, Tolerable (Regular), Pobre (Malo)
Otros hallazgos:
Rotondas modernas [C5] : revalorización mundial por beneficios de
seguridad, capacidad, costo, estética.
Apaciguamiento del tránsito [C8] en inevitables pasos urbanos
Flexibilidad de diseño [C1] (DSC). Diseño sensible a valores culturales,
históricos, sociales, ambientales
Pavimentación parcial o total de banquinas [C3]; a igualdad de
costos mucho mejor que ensancharlas.
Administración acceso a propiedad [C2]; mayor seguridad, fluidez de
tránsito, capacidad, de los caminos arteriales
1515
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL DºGº (6)
90-11’s
Evaluación de la seguridad vial: cualitativa → cuantitativa
Desarrollo de programas IHSDM, HSM [C3]
Glennon, Leisch, Zeeger, Hauer, Krammes, … establecen el principio básico
unánimemente aceptado y adoptado del nuevo concepto (filosofía,
paradigma) del diseño geométrico:
Diseñar teniendo en cuenta el comportamiento del conductor normal, y
no para que el conductor se comporte como el proyectista quiere…
que ya en 1937 había preanunciado nuestro visionario ingeniero Pascual
Palazzo:
“No hay sino un medio de evitar accidentes en los caminos, es hacer que
sean improbables. Pero no improbables para una especie ideal,
inexistente de conductores o peatones prudentes, atentos,
inteligentes, de rápida reacción, sino para los hombres tal cual son o
llegan a ser en las diversas circunstancias de la vida diaria.”
16
ANTECEDENTES
EVOLUCIÓN DE CRITERIOS Y HERRAMIENTAS DEL Dº Gº (7)
La filosofía de diseño, sistemas y técnicas desarrolladas en todo este
documento se basan en el enfoque de Velocidad Directriz [C2]
y en los parámetros geométricos relacionados.
Cuando se cuente con fidedignos datos locales sobre Velocidades
de Operación del 85º percentil [C2] de tránsito en flujo libre
se aplicarán los programas de coherencia de diseño (IHSDM,
EICAM) que relacionan los perfiles de velocidad de operación con la
ocurrencia probable de accidentes, y se aplicarán los nuevos
coeficientes en desarrollo en la actividad vial internacional que
relacionan la seguridad con la efectividad de costo, habida cuenta
del costo estadístico de cada elemento del diseño geométrico.
1717
ANTECEDENTES
CRONOLOGÍA FUENTES – 1954-80 (1)
1818
ANTECEDENTES
CRONOLOGÍA FUENTES – 1980-2010 (2)
Algunas Normas Recientes
1919
ANTECEDENTES
CRONOLOGÍA FUENTES – 1980-2010 (3)
Monografías EGIC / CAVyT / PROVIAL / CISEV
Ingenieros Viales del Equipo Redactor - Oficina EICAM Beccar
Francisco Sierra
1985 X CAVyT Justificación y Proyecto de las Barreras de Seguridad
1986 EGIC UBA-DNV Trazado y Diseño Geométrico de Caminos Rurales
1990 EGIC UBA-DNV Cálculo y Replanteo del Trazado Vial
1997 XII CAVyT Elementos de Diseño Geométrico DNV 67 – AASHTO 1994
2001 XIIIº CAVyT La Seguridad Vial y las Velocidades Máximas Señalizadas en las Autopistas
La Coherencia de Diseño y un Modelo Interactivo para Diseñar Caminos Más Seguros
2002 PROVIAL SV CENATTEV Las Franjas Sonoras de Bajo Costo Salvan Vidas
La Distancia de Visibilidad de Detención según Libro Verde de AASHTO
2005 XIV CAVyT La Temible Caída de Borde de Pavimento
2010 II CISEV Medición de los Niveles de Seguridad e Inseguridad
Rodolfo Goñi
2001 XIII CAVyT Consideraciones sobre el Diseño de Rotondas
Rodolfo Goñi – Arturo Garcete
2005 XIV CAVyT Aportes para una Revisión de las Normas de Diseño Geométrico
Francisco Sierra – Luis Outes
2001 XIII CAVyT Seguridad y Capacidad de las Rotondas Modernas
2005 XIII CAVyT Apaciguamiento del Tránsito: Desde los lomos de Burros hasta las Rotondas Modernas
Francisco Sierra - Luis Outes – Alejandra Fissore
2009 XV CAVyT Ironías Siniestras en nuestros caminos y temas conexos
Luis Outes
2010 II CISEV El Camino Tricarril
Alejandra Fissore
2010 II CISEV Distancias de Diseño Geométrico Fisiológicamente Visibles
Arturo Garcete
2001 UNLP Sistemas de Contención de Vehículos – Barreras de Seguridad
20
2
CONTROLES DE
DISEÑO
3
DISEÑO
GEOMÉTRICO
5
INTERSECCIONES
6
DISTRIBUIDORES
7
SEGURIDAD EN LA
CALZADA Y SUS
COSTADOS
1
INTRODUCCIÓN
4
AUTOPISTAS
8
DISEÑOS
ESPECIALES
9
TRAZADO
10
INSTRUCCIONES
GENERALES
20
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010
CORRESPONDENCIA ENTRE
NDGDNV 67/80 – NDGyRSV ACTUALIZACIÓN 2010
• Se agregaron los capítulos 1 – 4 – 8 – 9 y 10
• En general, las principales innovaciones se produjeron en los temas tratados en los
capítulos impares, particularmente 3 y 7
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (1)
DISTANCIAS VISUALES [C3]
Distancia Visual de Detención DVD
- Parámetro básico de seguridad – Diferencia entre VN10 y LV A01/04
LV A94 y Anteriores – VN10
LV A01/04: fl = 0,35 (constante) lado seguridad hasta V = 55 km/h
Normas RU: fl = 0,25 (constante) lado seguridad todas las V
21
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (2)
DISTANCIAS VISUALES [C3] Distancia Visual de Detención DVD
-Parámetro básico de SV – Modelo matemático. DVD = f (Vinicial)
DISTANCIAS VISUALES [C3] Distancia Visual de Adelantamiento DVA
- En AVN’10 Se mantuvo el modelo VN’67-80 sin modificaciones.
DISTANCIAS VISUALES [C3] Distancia Visual de Decisión DVDE
- Nueva Recomendación para maniobras evasivas según modelo LV.
Más que un problema de Física, la
DVD es un problema de
comportamiento humano, registro de
accidentes, y estadístico. Se emplean
expresiones de la Física cuyos
resultados se ajustan a la realidad por
medio de coeficientes (fl, a)
22
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (3)
ALINEAMIENTO PLANIMÉTRICO [C3]
– Curvas Horizontales
Actualización del modelo AASHTO
- Nueva expresión para fricción transversal húmeda (ft)
- Nuevas Tablas (ATLAS) emáx: 6-8-10 %
23
ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO [C3]
– Curvas Verticales
Actualización del Modelo AASHTO
Coeficiente de alturas según práctica DNV
Parámetros ajustados por cambios en DVD
Utiliza valores de K básicos (m/%), Viguria
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (4)
Más que un problema de óptica
geométrica, la DVD es un problema
de comportamiento humano, registro
de accidentes, y estadístico. Se
emplean expresiones geométrico-
cinemáticas cuyos resultados se
ajustan a la realidad por medio de
coeficientes (h2)
24
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (5)
COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA [C3]
-Recomendaciones vinculadas con
- Seguridad
- Apariencia Estética
- Aprovechamiento de herramientas informáticas
- Procesos de ajustes sucesivos
Para mejorar la seguridad de circulación: Ej. Pérdida de trazado
25
COORDINACION PLANIALTIMÉTRICA [C3]
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (6)
26
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (7)
COHERENCIA DE DISEÑO [C3]
Programa IHSDM
Interactive Highway Safety Design Model – FHWA EUA)
Módulos
- Diseño Coherencia - Perfil de VO85
- Revisión Normas
- Predicción de Accidentes
- Diagnóstico de Intersecciones
- Análisis de Operación de Tránsito
27
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (8)
SECCIÓN TRANSVERSAL [C3]
- Anchos de carriles 3,35 a 3,65 m
- Banquinas de 0,5 a 3,5 m según categoría
- Banquina pavimentada mínimo 0,5 hasta Cat. III
- Taludes ≤ 1:4
- Zona Despejada
- Carriles adicionales
- Recomendaciones anchos de Zona de Camino
- Ancho de puentes = Ancho
coronamiento acceso
28
SECCIÓN TRANSVERSAL [Atlas]
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (9)
29
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (10)
AUTOPISTAS [C4]
Un camino, para ser designado autopista debe satisfacer todas las
condiciones siguientes:
• dos calzadas -de por lo menos dos carriles cada una- separadas
físicamente
• control total de acceso
• cruces a distinto nivel con otras vías
• conexiones con otras vías mediante distribuidores
• exclusivo para tránsito automotor
• diseño superior, apropiado para desarrollar altas velocidades con
seguridad, comodidad y economía.
30
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (11)
INTERSECCIONES [C5a]
• Gráficos para seleccionar el tipo de intersección
• Modificación de triángulos de visibilidad según modelo AASHTO
• Nuevos valores de anchos de pavimento en ramas según mediciones DNV
• Trayectorias de vehículos tipo utilizando programas de computadora
• Dimensionamiento de elementos de canalización
Caso 1 Caso 2 Caso 3
Condición Condición Condición
Radio interior (m) A B C A B C A B C
15 5,4 5,5 7,2 6,0 7,8 9,2 9,4 11,0 13,6
25 4,8 5,0 5,9 5,6 6,9 7,9 8,6 9,7 11,1
30 4,5 4,9 5,7 5,5 6,7 7,6 8,4 9,4 10,6
50 4,2 4,6 5,2 5,3 6,3 7,0 7,9 8,8 9,5
75 3,9 4,5 4,9 5,2 5,9 6,5 7,6 8,3 8,7
100 3,9 4,5 4,9 5,2 5,9 6,5 7,6 8,3 8,7
125 3,9 4,5 4,9 5,1 5,9 6,4 7,6 8,2 8,5
150 3,6 4,5 4,9 5,1 5,8 6,4 7,5 8,2 8,4
Recta 3,6 4,2 4,4 5,0 5,5 6,1 7,3 7,9 7,9
Modificación de anchos (m) por efecto de banquina pavimentada (1) y cordones
Banquina sin
pavimentar
Sin modificación Sin modificación Sin modificación
Cordón Montable Sin modificación Sin modificación Sin modificación
Un lado Añadir 0,3 Sin modificación Añadir 0,3
Cordón no
montable Dos
lados
Añadir 0,6 Añadir 0,3 Añadir 0,6
Banquina
pavimentada a uno o
ambos lados
En condiciones B
y C ancho en
recta puede
reducirse a 3,6 m
si ancho de
banquina
pavimentada es
1,2 m o más
Deducir ancho de
las banquinas
pavimentadas.
Ancho mínimo
como Caso 1.
Deducir 0,6 m
donde la
banquina
pavimentada sea
de 1,2 m como
mínimo.
31
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (12)
INTERSECCIONES [C5b]
Rotondas Modernas
Conversión de antiguos círculos de tránsito en rotondas con Ceda el Paso en la entrada
Kingson NY
• Criterios de Ubicación
• Elementos de Diseño
• Ventajas
o Apaciguamiento VO
o > Capacidad y Seguridad
o < Costo semáforos
• Tipos de Rotondas
• Dispositivos de Regulación
• … 32
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (13)
DISTRIBUIDORES [C6]
• Diamante modificado con rotondas tipo PESA – Puente/viaducto/túnel
Sobre/bajo Camino/río.
Ventajas
Bajo costo y diseño compacto, con un
solo puente/viaducto/túnel
• Reduce los puntos de conflicto sobre
el camino secundario
• Mayor control de las velocidades en el
camino transversal con rotondas
33
ACTUALIZACIÓN DE LAS NORMAS DE DISEÑO DE LA DNV (14)
DISTRIBUIDORES [C6]
• Justificaciones
• Incorporación de Distribuidores (Diamante punto único, direccionales, tipo PESA)
• Revisión y corrección de carriles de cambio de velocidad
• Radios típicos para cada clase de rama (directa, semidirecta, indirecta (rulo)
• Aspectos complementarios (peatones, iluminación, forestación)
34
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (15)
SEGURIDAD EN LA CALZADA Y SUS COSTADOS [C7a]
Mantenimiento de los vehículos en la calzada
Recomendaciones sobre
- Diseño geométrico
- Coordinación planialtimétrica y coherencia de diseño
- Fricción y lisura superficial del pavimento
- Drenaje
- Delineación
- Señalización vertical
- Franjas sonoras longitudinales y transversales
- Iluminación
- Mantenimiento
35
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (16)
SEGURIDAD EN LA CALZADA Y SUS COSTADOS [C3-C7a]
Tratamiento de los Costados de la Calzada (CDC)
Concepto de Zona Despejada (ZD)
Zona lateral libre de obstáculos o condiciones peligrosas donde un vehículo
errante pueda recuperar el control (volver a la calzada o detenerse) sin
inconvenientes
36
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (17)
Factores de corrección
por curva horizontal
SEGURIDAD EN LA CALZADA Y SUS COSTADOS [C3-C7a]
Ancho de Zona Despejada
f (VD, pendiente del talud, TMDA y pendiente longitudinal
37
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (18)
SEGURIDAD EN LA CALZADA Y SUS COSTADOS [C7a]
Tratamiento de Obstáculos en CDC
- Remover - Eliminar
- Relocalizar
- Reducir severidad (Hacer frangible)
- Redirigir / Proteger mediante barreras o amortiguadores de impacto
- Delinear o Señalizar
38
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (19)
SEGURIDAD EN LA CALZADA Y SUS COSTADOS [C7b]
DISPOSITIVOS DE CONTENCIÓN
- Barreras longitudinales
- Amortiguadores de impacto
Idealmente son dispositivos de protección cuya función sería redirigir y/o contener a un
vehículo errante salido de la calzada.
Realmente hasta ahora no existen dispositivos que cumplan totalmente tales funciones.
En los caminos argentinos, con las barreras se siguen cometiendo los mismos o peores
errores que hace más de 40 años; p.e., se dispone de un plano tipo obsoleto diseñado
por los fabricantes, aplicado sin estudio y sin saber a qué vehículos puede contener y
redirigir; y cada vez se difunde más la práctica inadecuada de emplazarlas como
barricada en zonas que debieran estar despejadas (ZD).
Hasta ahora no hay forma para determinar con precisión la conveniencia de diseñar una
barrera en una situación dada. En sí, la barrera es un peligro y no debe instalarse a
menos que reduzca la gravedad de los accidentes.
Las prácticas modernas tienden a diseñar los caminos para que sea innecesario
instalar barreras. Resultado: mayor seguridad y economía.
Tal es el concepto guía para el desarrollo del C7b, en sintonía con la teoría y práctica
internacional.
39
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (20)
DISEÑOS ESPECIALES [C8]
Instalaciones de servicios para:
• Vehículos (Estaciones, Áreas de descanso, miradores, ramas de escape, etc.)
• Peatones
• Ciclistas
• Cruces ferroviarios a nivel
• Servicios públicos
• Diseños ambientales
• Alambrados
• Plantaciones
• Paisajismo
• Pasos urbanos (Movilidad / Accesibilidad, Pasos urbanos, Apaciguamiento tránsito)
40
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (21)
TRAZADO [C9]
Técnica clave recomendada para un buen trazado técnico en montaña:
NO SI
41
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (22)
INSTRUCCIONES GENERALES
[C10]
Para asegurar la representatividad
del MDT es necesario contar con
profesionales y técnicos
topógrafos con amplia experiencia
en el proyecto vial, que distingan
la importancia de la cantidad y
calidad de los puntos a relevar.
El personal de campo debe
intervenir y revisar el proceso de
creación del MDT en gabinete.
42
ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS
[4 Tomos + Atlas]
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (24)
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO 2 CONTROLES DE DISEÑO
CAPÍTULO 3 DISEÑO GEOMÉTRICO
CAPÍTULO 4 AUTOPISTAS
CAPÍTULO 5 INTERSECCIONES
CAPÍTULO 6 DISTRIBUIDORES
43
ACTUALIZACION NORMAS Dº Gº DNV 2010 (25)
CAPÍTULO 7 SEGURIDAD EN LA
CALZADA Y SUS COSTADOS
CAPÍTULO 8 DISEÑOS ESPECIALES
CAPÍTULO 9 TRAZADO
CAPÍTULO 10 INSTRUCCIONES
GENERALES
ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS
[4 Tomos + Atlas]
44
ACTUALIZACIÓN NORMAS Dº Gº DNV 2010 (26)
ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS
[4 Tomos + Atlas]
45
46
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
Expositor
Ing. Francisco J. Sierra
23 agosto 2011
CRITERIOS Y NORMAS DE DISEÑO
“Los caminos diseñados según las normas no son seguros, ni inseguros, ni
apropiadamente seguros; sólo tienen un impremeditado nivel de seguridad.
Sólo hay caminos más o menos seguros”
Dr. Ing. Ezra Hauer, 1999
Diseño tradicional
- Basado en capacidades del
vehículo de diseño y sobre
las leyes del movimiento de
Newton.
- Un diseño según la Velocidad
Directriz seleccionada es
seguro
Nuevos Enfoques
- Diseños según Normas no son
necesariamente seguros
- Prioridad a seguridad vial y
aspectos ligados al
comportamiento de los
conductores e impacto ambiental
NUEVOS ENFOQUES EN LA FILOSOFÍA DEL DISEÑO
47
Mg. Ing. Marcelo Maldonado Actualización 2010 Normas y Recomendaciones de Diseño Geométrico y Seguridad Vial de la
Dirección Nacional de Vialidad - NyRDGySV 2010
1.2 FILOSOFÍA Y TÉCNICAS DE DISEÑO (1)
1.2.4 IMPORTANCIA DEL TRAZADO
• La labor de un proyecto vial se va concretando por aproximaciones
sucesivas; se va de lo mayor a lo menor, de los grandes rasgos al
detalle
• Cronológicamente, el Reconocimiento y Trazado es una primera
fase para determinar por dónde pasará el camino. Después se
proyecta el alineamiento horizontal, Estudio Final, y por último se
proyecta en detalle la altimetría y el drenaje, Proyecto Final. La
elección del trazado es de directa responsabilidad del director del
proyecto o de un profesional experimentado con sólida formación
técnica y práctica, y actualizado en los adelantos tecnológicos.
• El proyecto queda condicionado y deberá ajustarse a los criterios de
diseño que se tuvieron en cuenta al definir la traza adoptada
• Cuesta más corregir fallas de proyecto advertidos en una obra ya
terminada que el costo adicional que hubieran significado los
estudios complementarios necesarios para reducir o eliminar la
posibilidad de fallas
48
49
1.2 FILOSOFÍA Y TÉCNICAS DE DISEÑO (2)
1.2.6 TÉCNICAS DE DISEÑO
Concepto de dominio-de-diseño
El concepto de dominio de diseño
reconoce que hay un rango de
valores, el cual podría adoptarse
para un parámetro de diseño
particular entre los límites
absolutos superior e inferior. Los
valores adoptados para un
parámetro de diseño particular en
el dominio de diseño podría
resultar en un aceptable, aunque
variable, nivel de comportamiento
en condiciones medias, en
términos de seguridad, operación
y consecuencias económicas y
ambientales.
50
1.3 NORMAS Y SEGURIDAD
1.3.1 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES
NORMAS OBLIGATORIAS
Son las más esenciales para alcanzar los objetivos generales del
diseño. Para ellas se utiliza la palabra “deberá”.
(*) La velocidad directriz es un parámetro de diseño, no una
característica visible. Su valor puede variar sin que ello signifique
una trasgresión a la norma. Por ejemplo, cuando cambien las
condiciones topográficas o de entorno y se apliquen los sanos
principios de la ‘zonificación’ de velocidades, para que su variación
entre dos elementos geométricos consecutivos no supere los 10
km/h.
NORMAS PERMISIVAS O RECOMENDACIONES O GUÍAS
Todas las demás normas de carácter consultivo, ya sea indicado por el
uso de "debería" o "puede" o "se recomienda", son permisivas sin
ningún requisito para la aplicación prevista.
1.3 NORMAS Y SEGURIDAD
1.3.2 NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO
• Velocidad directriz (*)
• Distancia visual detención
• Radios mínimos y máximos
• Curva espiral en toda curva
peraltada
• Peralte máximo y mínimo
• Gálibo vertical de puente
• Desarrollo peralte en
transición curva
• Valor K mínimo curvas
verticales
• Pendiente longitudinal máxima
• Pendiente banquina lado alto
curva
• Gálibo vertical puente
• Ancho carril; sobreanchos en
curva
• Ancho y pavimentación
banquinas
• Interfaz calzada-banquina al
ras
• Ancho puente y alcantarillas
• Pendiente transversal calzada
• Nivel prueba dispositivo
contención
• Ancho mediana
• Ubicación de estaciones de
servicio
• Pavimentación banquina
exterior curvas
• Pendiente banquina exterior
curvas igual pendiente calzada
51
1.3 NORMAS Y SEGURIDAD
1.3.3 RECOMENDACIONES FUERTES
• Zona despejada
• Objetos fijos: quitar, alejar,
modificar, proteger, delinear
• Taludes traspasables
• Diseño planialtimetría barreras
• Franja sonora borde banquina
• Distancia visual de decisión en
aproximación distribuidores
• Longitud máxima (≈ 20 m)
pendiente carril < 2% zona
llana
• Ancho zona de camino
(incluido distribuidores)
• Coordinación planialtimétrica
• Incluir rotonda moderna entre
opciones de diseño
• Carril auxiliar para
adelantamiento camiones
lentos
• Franjas sonoras borde
banquina, eje y transversales
• Control densidad de accesos
• Desalentar pasos urbanos
• Frecuencia distancia visual
adelantamiento
52
1.4 EXCEPCIONES A LA NORMA
1.4.1 EXCEPCIONES DE DISEÑO
• Las excepciones de diseño se definen como los casos en que se
utilizan valores más bajos que el nivel mínimo. Pueden aprobarse
en las etapas de planificación o diseño. La aprobación de todas las
excepciones debe documentarse y presentarse siguiendo los pasos
administrativos instruidos en el [C10].
• Las excepciones de diseño son los valores dimensionales de
elementos visibles del camino que no cumplen los límites
establecidos en el Resumen de Características Geométricas de
Caminos Rurales [S3.13], y listados en [S1.3.2]. Las excepciones
deben contar con la aprobación de la Subgerencia de Estudios y
Proyectos [C10]
53
1.4 EXCEPCIONES A LA NORMA
1.4.2 SEGURIDAD NOMINAL y SEGURIDAD SUSTANTIVA (1)
• Seguridad nominal. Examen
al cumplimiento de las normas,
justificaciones, guías y
procedimientos de diseño
aprobados.
• Seguridad sustantiva.
Examen a la frecuencia y
gravedad de choques reales o
previstos para un camino o
segmento de camino o
intersección.
54
1.4 EXCEPCIONES A LA NORMA
1.4.2 SEGURIDAD NOMINAL y SEGURIDAD SUSTANTIVA (2)
55
1.5 INSTRUCCIONES GENERALES ESTUDIOS Y PROYECTOS
• Las Instrucciones Generales de Estudios y Proyectos [C10] se
refieren a técnicas recomendadas para los trabajos topográficos,
tolerancias de mediciones, registro de datos, densidad de puntos
relevados según topografía, materialización de la poligonal básica o
del eje de proyecto; presentación de planos de proyecto,
procedimientos administrativos para gestionar una excepción de
diseño, técnicas de trazado en montaña.
• Son de obligatorio cumplimiento por lo que adquieren el nivel de
norma.
56
1.6 ADHESIÓN A LOS CRITERIOS DE DISEÑO
• A través de la SGEyP, la intención general de la DNV es que todos
los criterios de diseño geométrico de esta publicación sobre
Normas, Recomendaciones e Instrucciones se cumplan y que,
cuando sea práctico, el diseño propuesto supere los criterios
mínimos, particularmente en los proyectos de las categorías
superiores (Especial, I, II y III).
• Cuando se presente un rango de valores, el proyectista debe hacer
todos los esfuerzos razonables para elaborar un proyecto que
iguale o supere el valor superior. Con ello, la DNV pretende
garantizar que las rutas nacionales bajo su jurisdicción constituyan
un sistema vial que responda a las necesidades del transporte, que
proporcione un nivel razonable de seguridad, comodidad y
economía al público viajero.
57
1.9 GLOSARIO
• Para establecer una base común y facilitar la comprensión uniforme
de los principales procesos del diseño geométrico y de la seguridad
vial, en el Glosario [S1.9] se resume la terminología adoptada, con
algunos términos utilizados en la construcción. Se destacan las
definiciones y términos dados por la Ley 24449
• Se procura que el entendimiento entre planificadores, proyectistas y
constructores evite cualquier malentendido en las actividades
específicas.
• En la [S1.7] se incluye un listado en español de símbolos,
acrónimos, siglas y abreviaturas, y otro listado en inglés.
58
1.9 GLOSARIO
EJEMPLOS DE MUESTRA
310 entradas + derivadas
• Adelantamiento
• Apartadero
• Apeadero
• Autopista
• Autovía
• Bulevar
• Carretera
• Carril
• Chebrón
• Ciclovía
• Curvatura
• Encrucijada
• Franja dura
• Grado de curvatura, Gº
• Intervalo
• Percentil
• Rama
• Ramal
• Rampa
• Semiautopista
59
1.10 BIBLIOGRAFÍA GENERAL DE CONSULTA
1.10.1 En español o traducciones (40 documentos) ...
1.10.2 En inglés – Traducción parcial para Bibliografía Particular de
Consulta (7 documentos)
60
61
1.11 BIBLIOGRAFÍA PARTICULAR DE CONSULTA
C1 Bibliografía Particular de Consulta
1.11.1 En español original o traducciones (12 documentos)
1.11.2 En español – Archivos pdf en DVD Actualización 2010
C1 Bibliografía Particular de Consulta
62
63
CAPÍTULO 2
CONTROLES DE
DISEÑO
Expositor
Ing. Alejandra D. Fissore
23 agosto 2011
64
2 CONTROLES DE DISEÑO
El diseño de las características visibles de un camino está influido por:
• Factores humanos
• Topografía
• Velocidad
• Tránsito
• Vehículos de diseño
• Factores ambientales
• Funciones de los caminos
• Administración de accesos
Un buen diseño será el que tenga en cuenta simultáneamente los
controles básicos, en la medida de su importancia
65
2.2 FACTORES HUMANOS
2.2.1 COMPONENTES CLAVE DEL SISTEMA DE TRANSPORTE VIAL
Componentes del sistema de transporte vial: usuario, vehículo y camino.
Cada uno contribuye a la calidad del tránsito, la cual resulta de
complejas combinaciones e interacciones de estos componentes.
¿Por qué existen sectores donde se concentran los accidentes (puntos
negros) en caminos construidos según las normas?
Los humanos no son infalibles, cometen errores, muchos de los cuales
son inducidos por defectos de las características visibles del camino.
Las normas de diseño vial deben basarse en comportamientos,
necesidades, capacidades y limitaciones humanas.
66
2.2 FACTORES HUMANOS
2.2.2 PREVENCIÓN DE ACCIDENTES
Generalmente, un accidente de tránsito es el resultado final de un proceso de
múltiples pasos.
Según las acciones tomadas en cualquiera de estos pasos, un accidente puede o
no evitarse.
Dado que los humanos cometen errores, los caminos deben
diseñarse para que sean “indulgentes” con los errores humanos.
67
Cuando un diseño resulta incompatible con las capacidades humanas del
conductor y de cualquier otro usuario vial, crecen las oportunidades de
errores y accidentes.
El conocimiento del comportamiento humano, de sus capacidades y
características, es un elemento vital en el diseño vial.
Los usuarios viales no se comportan de la misma forma, y los diseños
deben acomodar sustanciales diferencias en el rango de características
humanas, y un amplio rango de respuestas.
Sin embargo, si las claves perceptuales son claras y coherentes, la
tarea de adaptación es más fácil y la respuesta de los conductores
será más adecuada, previsible y uniforme.
2.2 FACTORES HUMANOS
2.2.3 FACTORES HUMANOS PRINCIPALES
68
Antes Después
EXPECTATIVAS DEL CONDUCTOR están relacionadas con la
COHERENCIA DE DISEÑO.
Sin embargo, si las claves perceptuales son claras y coherentes, la
tarea de adaptación es más fácil y la respuesta de los conductores
será más adecuada, previsible y uniforme.
2.2 FACTORES HUMANOS
2.2.3 FACTORES HUMANOS PRINCIPALES
69
Principios útiles para el diseño del camino:
• El camino debe confirmar lo que los conductores
esperan, basados en la experiencia previa.
• Los conductores deben enfrentarse con claves
claras acerca de lo que se espera de ellos.
2.2 FACTORES HUMANOS
2.2.3 FACTORES HUMANOS PRINCIPALES
70
OTROS USUARIOS VIALES
Peatones
Realza la seguridad peatonal proveer:
• Isletas de refugio de mediana de ancho suficiente en las intersecciones
anchas
• Iluminación en los lugares que demanden múltiple información y
procesamiento
Ciclistas
Mejoramientos:
• Banquinas pavimentadas
• Carriles de tránsito exteriores más anchos si no existen banquinas
• Rejas de tapas de sumideros seguras para las bicicletas
• Enrase de las tapas de cámaras con la superficie de calzada
• Suplementar el sistema vial con la provisión de sendas ciclistas
2.2 FACTORES HUMANOS
2.2.3 FACTORES HUMANOS PRINCIPALES
71
En el desarrollo de cualquier sistema técnico no puede desdeñarse la posibilidad
de error, y el sistema de transporte vial no es una excepción de esta realidad.
• Pasado: conductores ‘acusados’ por cometer un error, adoptar un
comportamiento inapropiado o tener limitadas aptitudes para conducir.
• Presente: se reconoce que soluciones efectivas al problema requieren
mucho más que la simple identificación de la parte “culpable”.
Se debe comprender que las medidas sobre cada uno de los
componentes básicos del sistema, y sobre las interfaces entre estos
componentes, pueden tener un impacto preponderante en la reducción de
los errores humanos y la ocurrencia de accidentes.
Los proyectistas viales deben desarrollar entornos del camino bien
adaptados a las capacidades y limitaciones humanas.
• Futuro: es de esperar que se considere un mayor número de elementos
para minimizar los errores humanos o minimizar sus efectos, conduciendo
a un mejoramiento del nivel de seguridad de las redes viales.
2.2 FACTORES HUMANOS
CONCLUSIÓN
72
El camino debe acomodar casi todas las demandas razonables (velocidad)
con adecuación apropiada (seguridad y capacidad).
La relación entre el diseño vial y la velocidad es interactiva:
• El proyectista diseña los elementos del camino mediante la velocidad
prevista a la cual se lo usará
• La velocidad a la cual será usado depende en gran medida de las
características de diseño elegidas
La velocidad real a la cual será usado el camino depende en gran parte de
las características de diseño elegidas, sin embargo estimar estas
velocidades “a priori” representa una tarea poco sencilla para el equipo
de proyectistas dada la falta de mediciones de velocidades reales.
2.4 VELOCIDAD
73
Velocidad directriz (V)
Máxima velocidad a la que puede transitar con seguridad, sobre una
sección de camino, un conductor de habilidad media manejando un
vehículo en buenas condiciones mecánicas, bajo condiciones
favorables de: flujo libre, clima, visibilidad y calzada húmeda
Define los parámetros mínimos de diseño referidos a Distancias Visuales y alineamientos H y V
Recomendaciones:
• Rangos de V según la topografía
• Topografía uniforme, V única según topografía y categoría del camino
• Cambio en la topografía, se justifica un cambio V, si la longitud de zona
de distintas características, es apreciable, y la configuración del terreno
predisponga al conductor a aceptar la variación de velocidad
• Variaciones de V no bruscas (10 en 10 km/h)
• De no preverse aumentos apreciables de costos, es recomendable
proyectar para una V superior a la de su categoría
2.4 VELOCIDAD
2.4.1 DEFINICIONES
74
Velocidad de operación (VO)
Velocidad a la cual se observa que los conductores operan sus
vehículos durante condiciones favorables de: flujo libre, clima,
visibilidad y calzada húmeda
Condiciones favorables: sólo la geometría influye en la elección de la velocidad del conductor
Flujo libre: separación entre los vehículos es de 5 segundos o más.
Velocidad directriz: es la teóricamente posible
Velocidad de operación: es la observada en caminos existentes, y prevista
para condiciones de proyecto similares a las existentes.
Velocidad de operación del 85 percentil (VO85): Velocidad estadística
debajo de la cual viajan el 85% de los vehículos en condiciones favorables
Estadístico más usado para representar la VO de la distribución de VO.
2.4 VELOCIDAD
2.4.1 DEFINICIONES
75
Las características físicas y las proporciones de los diversos tamaños
de vehículos que circulan en un camino definen varios elementos del diseño
geométrico; p.ej. intersecciones, anchos de calzada, anchos de carriles
auxiliares, configuraciones de accesos.
2.6.3 VEHÍCULOS REPRESENTATIVOS
La AVN’10 considera 4 clases generales - vehículos representativos LV’04
• Vehículos de pasajeros: (P)
• Ómnibus: interurbano (BUS-14); urbano (CITY-BUS)
• Camiones: unidad simple (SU); semirremolque mediano (WB-12);
semirremolque grande (WB-15)*; especial (WB-19)
• Vehículos recreacionales: casa rodante (MH); coche y remolque caravana
(P/T); coche y remolque bote (P/B)
2.6 VEHÍCULOS DE DISEÑO
2.6.1 INTRODUCCIÓN
76
2.7.1 CRITERIO PAISAJISTA
Los caminos le permiten al hombre el contacto con la naturaleza.
Para aprovechar esta oportunidad, los caminos no deben mutilar la naturaleza,
deben integrarse en el paisaje.
2.7.2 GUIADO VISUAL
Árboles, grupos de árboles, o taludes de desmontes; permiten visualizar la
trayectoria del camino a distancias mayores. Estos elementos están fuera de
la superficie de la calzada. Se creó el concepto de ‘guiado visual’, ya no sobre
la calzada, geométricamente bidimensional, sino a través de un espacio de
tres dimensiones.
2.7.3 CLIMA
Conocer particularidades del clima local y buscar formas de reducir su efecto;
p.ej en condiciones de densa llovizna, los vehículos tenderán a moverse muy lentamente
pero la visibilidad restringida provocará altos niveles de estrés, y es más probable que los
conductores tomen decisiones incorrectas bajo tensión.
Prestar particular atención al concepto de ‘camino indulgente’.
2.7.4 ARQUITECTURA VIAL
Equilibrio y coordinación de consideraciones estéticas, funcionales y
tecnológicas, con el “sentido de lugar” y sus condiciones físicas.
2.7 FACTORES AMBIENTALES
77
• Clasifica a los caminos según el carácter del servicio que proveen;
• Se usa como herramienta para planificar el transporte;
• Es coherente con las normas de diseño geométrico.
2.8.3 CONTROL DE ACCESOS
El conflicto entre servir al movimiento directo y dar acceso requiere de las
diferencias y gradaciones de los tipos funcionales.
La extensión y grado del control de acceso es un factor significativo en la
definición de la categoría funcional de un camino.
2.8 FUNCIONES DE LOS CAMINOS
2.8.2 EL CONCEPTO DE CLASIFICACIÓN FUNCIONAL
Relaciones funcionales
Al clasificar funcionalmente las redes de caminos,
las dos principales consideraciones son:
• Accesibilidad, y
• Movilidad
78
Arteriales: son conexiones vitales entre comunidades y sirven como corredores
esenciales para el comercio, intercambio, turismo y viajes de recreación.
2.9 ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
2.9.1 USO DEL SUELO. DESARROLLO DESENFRENADO
79
Generalmente el camino promueve la división del suelo y el crecimiento
residencial y comercial a lo largo de toda la franja.
Este crecimiento crea Problemas de seguridad: más muertos, heridos y
daños materiales con la consecuente necesidad de costosos mejoramientos:
carriles adicionales, desvíos, carriles de giro, y semaforización de
intersecciones.
2.9 ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
2.9.1 USO DEL SUELO. DESARROLLO DESENFRENADO
80
Desafortunadamente, pocas comunidades promulgan ordenanzas para
controlar el tipo y calidad del desarrollo del costado del camino.
y los contribuyentes deben
soportar los costos asociados
con el desarrollo de la franja:
• Problemas de seguridad:
más muertos, heridos y
daños materiales
• congestión del tránsito
• costosos mejoramientos
remediadores
2.9 ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
2.9.1 USO DEL SUELO. DESARROLLO DESENFRENADO
81
DEFINICIÓN DE ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
Proceso que da acceso al desarrollo de la tierra, mientras preserva el
flujo de tránsito en el sistema circundante en términos de seguridad,
capacidad, y velocidad.
• Trata los problemas de tránsito causados por la falta de administración de
accesos antes de que ocurran
• Trata cómo se tiene acceso a la tierra a lo largo de arteriales
• Se centra en mitigar los problemas de tránsito ocasionados por el
desarrollo y su creciente volumen de tránsito
• Propone la planificación y zonificación local para tratar todos los patrones
de crecimiento junto a sus temas de estética
2.9 ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
2.9.1 USO DEL SUELO. DESARROLLO DESENFRENADO
82
El objetivo global de la administración de acceso local es:
• Reducir los conflictos mediante la limitación del número de ‘puntos de
conflicto’ que un vehículo pueda experimentar en su viaje
• Separar los puntos de conflicto tanto como sea posible (si no pueden
eliminarse completamente)
• Remover los vehículos más lentos que giran para ingresar a los lugares
adyacentes desde los carriles de tránsito directo
La planificación del buen uso del suelo, regulación sensible, y
razonables guías de planeamiento del lugar ayudan a reducir la
congestión y conflictos.
2.9 ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
2.9.2 PRINCIPIOS GENERALES
83
Un efectivo programa de administración de accesos juega un papel
importante en preservar la capacidad vial, reducir los choques y evitar o
minimizar costosos mejoramientos viales. Puede esperarse que un
proyecto de administración de accesos reduzca los choques anuales entre
un 10 al 65 por ciento.
2.9 ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
2.9.3 IMPORTANCIA DE LA ADMINISTRACIÓN DE ACCESOS
84
2.10.1 En español o traducciones (18)
2.10.2 En español, archivos pdf en DVD de la Actualización 2010
C2 Bibliografía Particular de Consulta
2.10 BIBLIOGRAFÍA PARTICULAR DE CONSULTA
85
CAPÍTULO 3
DISEÑO
GEOMÉTRICO
Expositores
Ing. Alejandra D. Fissore
Ing. Rodolfo Goñi
Ing. Francisco J. Sierra
23 y 24 agosto 2011
86
3.1 ASPECTOS GENERALES
3.1.1 SIGNIFICADO DEL ADJETIVO ‘GEOMÉTRICO’
Proyecto vial
• Proceso creativo por el cual se conciben los medios adecuados para satisfacer una
necesidad, utilitaria o estética, relacionada con el transporte de bienes y/o personas.
• Etapa intermedia entre la intención y la concreción, planificación y construcción.
• Esencia: ideas y capacidades creativas del proyectista.
• Medios: elementos, herramientas y técnicas auxiliares, entre las que se destacan
las representaciones, imágenes sustitutas de la realidad futura.
Diseño geométrico: diseño de las características visibles de un camino.
Geometría: una herramienta más con la que cuenta el proyectista.
El diseño ‘geométrico’ no consiste en resolver problemas de geometría,
o en atenerse estrictamente a un recetario de valores dados por las
normas en tablas y gráficos, y aceptados sin discernir previamente su
conveniencia según las condiciones específicas del lugar o tipo de
camino a diseñar.
87
3.1 ASPECTOS GENERALES
3.1.2 MODELOS MATEMÁTICOS
El diseño geométrico usa modelos matemáticos aplicados a datos de fenómenos
naturales y comportamientos humanos, basados en técnicas estadísticas.
P. ej., distancia visual de detención
Modelos matemáticos:
• Representación simplificada de un sistema.
• Por la sustitución del objeto real por el modelo, aparece la posibilidad
de formular su estudio como un problema matemático universal, que no
depende de la naturaleza concreta del objeto.
• La capacidad de prever resultados acordes con la realidad depende de:
tamaño y calidad de la muestra de datos, perspicacia y experiencia del analista.
De la observación del modelo respecto de la realidad, se realizan los ajustes
del modelo, generalmente con coeficientes, hasta llegar a resultados
coherentes con la realidad.
Las idealizaciones hechas para simplificar el planteamiento de los problemas
limitan el rango de validez de la solución obtenida.
88
3.2 DISTANCIAS VISUALES
Una de las características que más contribuye a la circulación segura, libre de
sorpresas y tensiones es contar continuamente con la debida visibilidad para poder
anticipar cómodamente las distintas maniobras a realizar.
Longitud continua, medida sobre la trayectoria normal de marcha de
una calzada, hasta donde el conductor de un vehículo ve la superficie de
la calzada o un objeto de una altura especificada por encima de la
calzada, cuando la visibilidad no esté obstruida por el tránsito. (HCM)
Criterio fundamental en el diseño de caminos. Afecta a la operación de los
vehículos y tiene un gran impacto sobre los costos de construcción.
Por seguridad, el proyectista debe proveer distancia visual de suficiente
longitud para que los conductores controlen la operación de sus vehículos y
así disminuir la tasa de accidentes al menor valor posible.
Distancias visuales mínimas definidas en la AVN’10:
• Distancia visual de detención (DVD)
• Distancia visual de adelantamiento (DVA)
• Distancia visual de decisión (DVDE)
89
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.2 DISTANCIA VISUAL DE DETENCIÓN
Distancia que requiere un conductor de habilidad media manejando a la
velocidad directriz un vehículo en condiciones mecánicas aceptables
sobre calzada húmeda, desde el instante en que observa un obstáculo
imprevisto en el camino hasta el momento en que se detiene
completamente delante del obstáculo por aplicación de los frenos. (HCM)
Modelo de AVN’10 (AASHTO)
DVD comprende 2 componentes:
DPR: distancia recorrida a velocidad
uniforme, V, durante el lapso en que
el conductor advierte el peligro y
reacciona para aplicar los frenos
(concepto cinemático).
DF: distancia recorrida en
movimiento uniformemente
retardado, durante el frenado en
calzada húmeda hasta la detención
frente al obstáculo
(concepto dinámico)
DVD = DPR + DF
90
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.2 DISTANCIA VISUAL DE DETENCIÓN
DPR
AVN’10 adopta TPR de 2,5 s, según modelo de AASHTO.
DPR (m) = V (km/h)/1,44
DF
El término DF se calcula con la expresión simplificada de la igualdad entre la
energía cinética y el trabajo de fricción (modelo dinámico) o con el movimiento
uniformemente retardado (modelo cinemático)
fl
• Se lo supone constante durante el frenado, pero variable o constante con la
velocidad inicial del frenado, según el modelo dinámico (AVN’10) o cinemático
(LV01/04)
• Valor representativo de la fricción entre neumáticos y calzada, y engloba las
resistencias del aire, rodamiento, e interna del motor y engranajes.
La expresión de DF es una fórmula empírica de un fenómeno complejo. Las
diferencias entre el sencillo modelo teórico y la experiencia (mediciones) se
ajustan por medio del coeficiente fl o a.
fl254
V
DF
2
×
=
DVD = DPR + DF
91
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.2 DISTANCIA VISUAL DE DETENCIÓN
DF
Hasta 1971, el criterio de AASHTO era considerar fricción longitudinal de
pavimento húmedo, y velocidad entre 80 y el 93% de la directriz. Se suponía
que “no era realista suponer marchar a la velocidad directriz cuando los
pavimentos estaban húmedos”.
La Adenda de 1971 de AASHTO, sobre la base del resultado de numerosas
observaciones de campo respecto del comportamiento de los conductores sobre
calzada húmeda, adoptó el criterio de diseñar con el 100% de la velocidad
directriz sobre pavimento húmedo.
De acuerdo con LV’94, AVN10 adopta:
• fl = fricción longitudinal húmeda
• 100% V
92
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.2 DISTANCIA VISUAL DE DETENCIÓN
DVD
Influencia de la pendiente:
En la Tabla se indican las DVD para distintas V y pendiente nula.
Para pendientes positivas (subidas) y negativas (bajadas), la DVD de
pendiente nula se multiplica por los coeficientes de la tabla.
( )ifl254
V
1,44
V
DVD
2
±×
+=
DVD
m
93
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.2 DISTANCIA VISUAL DE DETENCIÓN
VN’67/80
• TPR: variable con V
• fl : fricción longitudinal entre seca y húmeda. Variable con la velocidad
• 100% V
Los valores de f del Cuadro II-1 son
inferiores a los valores límites de
AASHO para pavimentos en estado
seco. Con el pavimento húmedo,
los valores de f son inferiores a los
del Cuadro II-1.
f varía con la velocidad
disminuyendo cuando ella
aumenta.
94
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.3 DISTANCIA VISUAL DE ADELANTAMIENTO
Se mantiene el modelo VN’67/80 DVA = d1 + d2 + d3
Porcentaje mínimo recomendable de longitud con DVA para secciones de 3 km de
caminos indivisos de dos carriles:
• Zona llana 80 %
• Zona ondulada 50 %
• Zona montañosa 30 %
• Zona muy montañosa 20 %
Cuando no sea posible proveer suficientes tramos con DVA, evaluar la conveniencia de
proyectar carriles de adelantamiento.
95
3.2 DISTANCIAS VISUALES
3.2.4 DISTANCIA VISUAL DE DECISIÓN
La DVD es insuficiente cuando:
• los conductores deben tomar decisiones complejas
• la información es difícil de percibir,
• se requieren inesperadas o inusuales maniobras; p.ej. maniobras evasivas,
a menudo menos peligrosas y preferibles que la detención.
La DVDE o distancia anticipatoria:
Es la requerida para que:
• El conductor detecte una fuente
de información difícil de percibir
o una condición peligrosa en la
cercanía de la calzada y estime
su potencial.
• Seleccione una nueva velocidad
y trayectoria adecuadas e inicie
y termine segura y eficiente-
mente la maniobra requerida.
Se usa en:
• Aproximaciones a intersecciones y
distribuidores
• Cambios en la sección transversal
• Variaciones de velocidad directriz
• Zonas de elevada “carga mental”
para el conductor
DVDE de AVN’10,
según LV’94
96
3.4 ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.4.5 CURVATURA DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
∆
L
∆
Curvatura de una línea plana
La forma de una línea plana (su cualidad de aguda, fuerte, cerrada o
achatada, abierta, amplia) en un punto depende de la razón de variación de
su dirección; es decir, la variación de la inclinación de la tangente en cada
punto del arco. Esta razón se llama curvatura.
Curvatura media de un arco
Razón entre el ángulo de desviación Δ formado por
las tangentes extremas al arco, y la longitud del arco.
Curvatura en un punto
Círculo de curvatura o
círculo osculador
En una curva contínua, tres puntos infinitamente
próximos no alineados determinan una circunferencia
denominada círculo osculador o círculo de curvatura,
cuya curvatura, C = 1/R en rad/m, es la de la curva
dada en ese punto.
L
Δ
=Cm






====
m
rad
R
1
L
L/R
L
Δ
CmC
97
3.4 ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.4.5 CURVATURA DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
• Cm de un elemento del
Alineamiento Horizontal:
Cmi = ±Δi/Li
• Cm de una sección del
Alineamiento Horizontal
Cmi,n= ∑|Δi|/∑Li (Curvas + Rectas)
• Terminología europea:
Cm = CCR
Change Curvature Rate, [gon/km]
Gráfico de curvatura de curva circular con transiciones
Gráfico de curvatura de un tramo/sección
( )





+∆+
==
m
rad
L
e2ce1
L
Δ
Cm
θθ
98
3.4 ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.4.5 CURVATURA DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
Alineamiento desunido; radios
pequeños; sin transiciones
Alineamiento más suave; radios más
grandes; sin transiciones
Alineamiento más suave; radios más
grandes; con transiciones
99
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.2 CURVAS CIRCULARES
Modelo matemático de AASHTO
Modelo de la mecánica clásica sobre el equilibrio
dinámico de un móvil en trayectoria curva bajo la
acción del peso y la fuerza centrífuga y la
reacción del peralte y la fricción transversal entre
neumáticos y calzada húmeda. ( )fte127
V
R
2
+
=
Coeficiente de fricción transversal húmeda máxima, (ftmáx)
En condiciones de inminente deslizamiento lateral del vehículo.
AVN’10 adopta ftmáx de acuerdo con LV’94:
Para
h
km
80V ≤ ;
5000
3V
0,188ftmáx −=
Para
h
km
80V > ;
800
V
0,24ftmáx −=
VN’67/80
fricción transversal húmeda máxima:
ftmáx = 0,196-0,0007V
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
Peralte máximo (emáx)
Radio mínimo absoluto (RmínAbs)
Para V y emáx dados, es el valor del radio
correspondiente a la condición límite de
seguridad contra el deslizamiento lateral:
fricción transversal húmeda máxima.
Radio mínimo deseable (RmínDes)
Para V y emáx dados, es el valor del radio
calculado con la velocidad media de marcha
en flujo libre correspondiente a la velocidad
directriz, para el cual el coeficiente de
fricción transversal húmeda es nulo.
ftmáx)127(emáx
2V
RmínAbs
+
=
0)127(emáx
2VMM
RmínDes
+
=
Ídem VN’67/80
Definición ídem VN’67/80
Valores diferentes: ftmáx
Diferente a VN’67/80
100
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
VN’67/80
Radio mínimo deseable
Se consideran como deseables los radios que cumplen simultáneamente las condiciones de los dos criterios:
• Aquellos en los que la fricción utilizada para vehículos marchando a la velocidad directriz corresponda a
coeficientes menores que la mitad de los máximos.
• Radios que durante la noche permitan iluminar suficientemente a objetos colocados en el camino a una
distancia igual a la de frenado correspondiente a una velocidad igual al 90% de la directriz.
)2/ftmáx127(emáx
2V
RmínDes
+
= y R que durante la noche permitan iluminar objetos a una DF calculada con 0,9V
101
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
Distribución de e y ft en función de R
La AVN’10 adopta el método Nº 3 de VN’67/80, similar al método Nº 4 de los LV.
El peralte contrarresta íntegramente la fuerza centrífuga de un vehículo
que circule en flujo libre a la VMM correspondiente a la V, desde un
radio RmínDes en que el peralte es máximo. Para radios menores hasta
el RmínAbs, se mantiene el peralte máximo.
102
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
VN’67/80
Adopta el método Nº 4 de VN’67/80 para la distribución de e y ft en función de R
El peralte se ha fijado de manera de contrarrestar totalmente la fuerza centrífuga que actúa sobre vehículo
que circulan a la velocidad de marcha. A partir de un determinado radio y hasta el radio mínimo, el peralte va
aumentando gradualmente de manera de hacerse máximo en correspondencia con dicho radio mínimo.
103
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
Velocidad máxima segura
(VMS)
Máxima velocidad que puede
mantenerse a lo largo de una
curva horizontal considerada
aisladamente (R), en condiciones
de seguridad cuando el
pavimento está húmedo y los
neumáticos en buen estado, el
peralte es el diseñado (e), y la
fricción transversal es la máxima
(ftmáx).
ftmáx)+127R(e=VMS
Diferente a VN’67/80
104
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
VN’67/80
Velocidad máxima segura (Vs)
Teniendo en cuenta que bajo condiciones de pavimento húmedo la atención del conductor es más concentrada,
se ha disminuido el lapso de percepción y reacción en 0,3 s. Además adoptando los coeficientes de fricción
determinados por AASHO para pavimentos húmedos y las distancias de detención del Cuadro II-1 para cada
velocidad directriz, las velocidades máximas seguras que se obtienen, son las del Cuadro II-2.
Retrocálculo: con D1 del Cuadro II-1, f pavimento húmedo de AASHO, TPR
(Cuadro II-1) - 0,3 s; se determina Vs.
105
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.3 PERALTE (e) y RADIO (R)
Radios de curvas consecutivas
El alineamiento horizontal es uno de los factores que más influye en las
velocidades de los conductores. Las variaciones de VO a lo largo de un
camino influyen en la frecuencia de los accidentes; cuanto mayor e
inesperada sea la variación, mayor será la probabilidad de choque.
Diseño de relación, es un mejoramiento
importante sobre los métodos tradicionales
de diseño, que sólo chequeaban el
cumplimiento de los radios mínimos.
En los ‘70, sobre la base de bases de datos de
curvatura, Velocidad de Operación y frecuencia de
accidentes, investigadores alemanes desarrollaron
reglas para ayudar a los proyectistas a elegir los
radios de curvas consecutivas que pudieran reducir
los accidentes. Diseñaron gráficos prácticos para
indicar la calidad de diseño de varias secuencias
posibles de radios para curvas consecutivas, según
rangos bueno, tolerable y malo; gráficos válidos
para los países donde se obtuvieron los datos.
Fuente: Guías alemanas de diseño, Lamm y otros (1999) 106
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.4 CLOTOIDE
Longitud mínima y máxima
• Longitud mínima. Se mantienen los criterios
de VN’67/80:
• Criterio de comodidad
• Criterio de apariencia general
Le ≥ 30 m
• Criterio de apariencia de borde
• Longitud máxima
A diferencia de VN’67/80 se limita la
longitud de las transiciones y no se
recomiendan las transiciones largas.
Las expectativas de los conductores no son
satisfechas por las longitudes largas de
transición: inducen maniobras zigzagueantes.
Lemáx = 1,25 x Lemín
107
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.6 SOBREANCHOS
Se mantiene el modelo de VN’67/80
Método de distribución
• Repartir por partes iguales a ambos lados
del eje, sin modificar la posición del eje de
simetría de la calzada respecto al eje de
proyecto.
• Distribuir linealmente a lo largo de la
longitud de las espirales, para obtener el
valor total en todo el desarrollo del arco
circular.
108
3.5 DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
3.5.9 TABLAS DE CURVAS HORIZONTALES
Radios mínimos deseables (RmínDes), radios mínimos absolutos (RmínAbs), peraltes (e),
longitudes de transiciones mínimas (Lemín) y sobreanchos (S), para velocidades directrices (V)
desde 25 km/h hasta 140 km/h, con peraltes máximos (emáx) del 6, 8, y 10%.
109
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.6 CURVATURA VERTICAL
Parábola cuadrática de eje vertical
Lugar geométrico de los puntos del plano que equidistan de un punto, foco F, y de una recta,
directriz D. La distancia del foco F a la directriz D es el parámetro P, cuyo valor determina el
tamaño de la parábola; cuanto mayor sea, más grande y extendida será la curva.
2P
x
y
2
=
)
m
m
(iΔ)m(P)m(L = Multiplicando y dividiendo
por 100% →
( )%iΔ
%
m
KL(m) 





=
K (m/%) numéricamente es P (m)/100; p. ej., si P= 4500 m, el valor K es 45 m/%
K representa la proyección horizontal de longitud de la parábola por unidad de variación
porcentual de pendiente 110
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.7 CURVAS VERTICALES
Parámetro Básico, Viguria: el parámetro P (m) básico, para cierta velocidad directriz, es el
parámetro o radio del círculo osculador en el vértice de una parábola de eje vertical que proporciona como
mínimo la distancia visual hasta pendiente media ± 2%, necesaria para esa velocidad, cualquiera que sea la
diferencia algebraica de pendientes.
AVN’10 utiliza valores de K básicos (m/%), Viguria
Criterios de longitudes mínimas
• Seguridad de operación (DVD)
• Apariencia estética subjetiva de la rasante (L(m)≥V(km/h); para que la CV
parezca una curva y no un quiebre)
Longitudes mínimas de curvas verticales convexas y cóncavas
• Seguridad de operación: Lmín (m) = Kbásico x ∆i x Fim
Para cualquier ∆i (%) e im (%) – Fim factor de corrección por im
• Apariencia estética de la rasante: Lmín (m) = V (km/h)
Expresión empírica y subjetiva
• K mínimo: K ≥ 4 m/%
Independientemente de V
Diferencias algebraicas de pendientes que no requieren CV
Para V ≥ 80 km/h :
Para V < 80 km/h :
( ) V
40%Δi ≤
( ) 0,5%Δi ≤ 111
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.7 CURVAS VERTICALES
VN’67/80 – Utiliza el modelo AASTHO – Alturas:
• h1= 1,1 m Altura del ojo del automovilista
• h2 = 0,20 m Altura del objeto
• h1’ = 0,65 m Altura de los faros
• h2’ = 1,35 m Altura del automóvil
• h1’’ = 2,2 m Altura del ojo del camionero
• H = 4,5 m Altura de la estructura superior
• α = 1ºÁngulo del haz luminoso sobre el eje longitudinal
Seguridad de Operación - VN’67/80
Calcula P mínimos
Numeración de Tablas según edición ‘67
112
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.7 CURVAS VERTICALES
AVN’10 – Utiliza el modelo AASTHO – Alturas, según práctica de la DNV:
• Altura ojos ; h1= 1,1 m
• Altura faros delanteros: h1 = 0,6 m
• Altura objeto:
o Operación diurna: h2 = 0,3 m (absoluto) / 0,15 m (normal) / 0 m (deseable)
o Operación nocturna: h2 = 0,6 m (altura faros traseros)
• Altura vehículo = 1,3 m
• Ángulo del haz luminoso sobre el eje longitudinal α = 1º
• Altura ojo del camionero ; h1= 2,2 m
• Altura mínima de la estructura H = 4,5 m
113
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.8 CURVAS VERTICALES CONVEXAS
Valor Kbásico para DVD (im ≤ 2%)
• Operación diurna
Gran sensibilidad
de CA(h2) hasta
aproximadamente
h2= 0,3 m
114
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.8 CURVAS VERTICALES CONVEXAS
Valor Kbásico para DVD (im ≤ 2%)
• Operación nocturna
La visibilidad nocturna con h1 = 0,6 m (altura de los faros delanteros) y h2 = 0,6 m
(altura de los faros traseros) es similar a la visibilidad diurna con h1 = 1,1 m y h2 =
0,3 m. Para el cálculo se adopta la operación diurna
115
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.8 CURVAS VERTICALES CONVEXAS
Gráfico de longitudes mínimas de curvas convexas
116
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.8 CURVAS VERTICALES CONVEXAS
Valor Kbásico para DVA (im ≤ 2%)
El Artículo 48 j) de la Ley Nacional de Tránsito y Seguridad Vial Nº 24449 prohíbe el
adelantamiento en zonas peligrosas (curvas horizontales y verticales, encrucijadas,
puentes, etc.)
Por si en el futuro se enmendara la Ley, en [3 Anexo] se incluye el cálculo del valor
Kbásico para DVA.
117
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.9 CURVAS VERTICALES CÓNCAVAS
Valor Kbásico para DVD (im ≤ 2%)
• Operación diurna
La visibilidad en operación nocturna es más desfavorable que en operación diurna
por ser la altura de los faros delanteros menor que la altura de los ojos.
• Operación nocturna
118
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.9 CURVAS VERTICALES CÓNCAVAS
Gráfico de longitudes mínimas de curvas cóncavas
119
3.6 ALINEAMIENTO ALTIMÉTRICO
3.6.9 CURVAS VERTICALES CÓNCAVAS
Valor Kbásico para DVD bajo estructura
• Operación diurna
La visibilidad bajo estructuras en operación nocturna es más desfavorable que en
operación diurna.
• Operación nocturna
En operación diurna, H tendría que ser del orden de 1,1 m para obtener K
similares al de operación nocturna.
120
RESUMEN
121
3.7 SECCIÓN TRANSVERSAL
3.7.1 GENERALIDADES
Las características de la sección transversal pueden ser:
• geométricas (visibles), o
• estructurales (invisibles)
Las geométricas comprenden formas, posiciones y dimensiones de los
elementos superficiales.
Normalmente se mantienen uniformes a lo largo de apreciables longitudes
del camino y en caso de variar lo hacen gradualmente.
Las estructurales se refieren a las cualidades físicas de resistencia y
estabilidad de los elementos superficiales e inferiores del pavimento, y a las
de suavidad y fricción de los elementos superficiales del pavimento.
Características estructurales que influyen sobre el diseño geométrico:
• facultad de la superficie del pavimento de mantener su forma y
dimensiones,
• fricción y rugosidad, y
• aptitud para drenar el agua de lluvia.
122
3.7 SECCIÓN TRANSVERSAL
3.7.3 ELEMENTOS DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL
Geométricamente, la sección transversal típica de un camino rural queda
definida por la calzada (carriles) y sus costados: banquinas, taludes,
cunetas, contrataludes, y los bordes hasta el límite de la zona de camino.
Los elementos de la sección transversal influyen sobre las
características operativas, de seguridad y estética del camino.
Deben diseñarse según patrones de velocidad, capacidad y nivel de servicio,
y considerando dimensiones y características de operación de los vehículos
y del comportamiento de los conductores.
123
3.8 CALZADA
3.8.1 CARRILES BÁSICOS
Son los carriles continuos a lo largo del camino.
Ancho del carril
• para V ≥ 80 km/h (alta velocidad) AVN’10 adopta 3,65 m (LV: 3.6 m)
• para V < 80 km/h (baja velocidad) AVN’10 adopta 3,35 m (LV: 3.3 m)
El índice de choques aumenta con anchos de carril superiores a 3,65 m.
VN’67/80
5 anchos diferentes de carriles:
3; 3,35; 3,5; 3,65 y 3,75 m.
124
3.8 CALZADA
3.8.1 CARRILES BÁSICOS
Forma del perfil de la calzada
AVN’10 adopta una pendiente mínima de 2% que permite un adecuado
drenaje superficial de la calzada y una operación estable del vehículo.
VN’80
125
3.8 CALZADA
3.8.2 CARRILES AUXILIARES
Se ubican inmediatamente adyacentes a los carriles básicos, para fines
complementarios del tránsito directo. Generalmente son cortos y se
proveen para acomodar alguna circunstancia especial.
Desde el punto de vista de la seguridad, los conductores deben estar atentos al:
• Comienzo y final de un carril auxiliar
• Ejecución de maniobras adecuadas
Carriles de ascenso/descenso
• Mejoran el Nivel de servicio (NS) cuando no se justifica la duplicación de calzada
en el corto plazo
• Ubicados fuera de las intersecciones y
distribuidores
• Convergencias extremadamente peligrosas
• Pueden conformar un sistema integrado.
126
3.8 CALZADA
3.8.2 CARRILES AUXILIARES
Carriles de ascenso/descenso
• Justificación
En la subida de un camino de dos carriles es conveniente preverlos, donde la
frecuencia y peso de vehículos pesados se combinan para degradar las
operaciones del tránsito.
Debe ser provisto cuando ambas condiciones: reducción de la velocidad y
volumen de tránsito se verifican al mismo tiempo:
o Reducción de velocidad. ΔV fijado por la DNV. Internacionalmente se adoptan
reducciones entre 15 y 25 km/h
o Volumen mínimo de tránsito
- 20 vph para tránsito ascendente de camiones
- 200 vph para tránsito ascendente mixto
127
3.8 CALZADA
3.8.2 CARRILES AUXILIARES
Carriles de ascenso/descenso
• Recomendaciones generales de diseño
o Ancho carril. Igual al del carril básico.
o Ancho banquina. Deseable el de la banquina adyacente, no menor que 1,5 m.
o Peralte. Igual al del carril básico adyacente.
o Abocinamientos.
o Proximidad a intersecciones. Cuña de entrada 300 m antes o 100 m después.
o Longitud. Entre 0,5 y 2,5 km.
Longitud mínima deseable debería permitir unos 30 s de oportunidad
de adelantamiento (p. ej. 700 m a 80 km/h)
128
3.8 CALZADA
3.8.2 CARRILES AUXILIARES
Carriles de adelantamiento
• Justificación
Cuando las oportunidades de adelantamiento (dadas por geometría, DV y tránsito
de sentido contrario) son insuficientes, se generan colas o pelotones que
incrementan la frustración del conductor y su carga mental, lo que lleva a tomar
mayores riesgos en las maniobras de adelantamiento y generan serios choques a
alta velocidad.
Condiciones que justifican carriles auxiliares de adelantamiento:
• Largos tramos sin oportunidad de adelantamiento
• Alineamientos trabados en terrenos ondulados o
montañosos
• Caminos escasamente desarrollados que fuerzan
el movimiento lento
• Largas distancias donde se mezclan vehículos
lentos y rápidos
• Significativos porcentajes de vehículos lentos que
generan pelotones
• Altos volúmenes de tránsito suficientes para
restringir el adelantamiento pero muy bajos para
justificar duplicación de calzada.
129
3.8 CALZADA
3.8.2 CARRILES AUXILIARES
Carriles de adelantamiento
• Recomendaciones generales de diseño
o Ancho carril. Igual al del carril básico.
o Ancho banquina. Deseable el de la banquina adyacente, no menor que 1,5 m.
o Peralte. Igual al del carril básico adyacente.
o Abocinamientos.
o Longitud y espaciamiento.
130
3.9 COSTADOS DE LA CALZADA (CDC) –
ZONA DESPEJADA (ZD)
CDC: áreas laterales a la calzada, medidas desde el borde de calzada y
que abarcan hasta el límite de la zona de camino, los exteriores, y hasta
el otro borde de calzada, el interior en coincidencia con la mediana.
ZD: área adyacente a la calzada, medida desde los bordes normales de
la calzada principal, disponible para un uso seguro de los vehículos
errantes; es decir, un área relativamente plana, suave, de superficie
firme, sin peligros, que se extiende lateralmente y permite que un
vehículo errante recupere el control (vuelva a la calzada o se detenga)
sin ocasionarle un vuelco o un choque contra ningún objeto peligroso.
131
3.9 CDC – ZD
3.9.1 ZONA DESPEJADA (ZD)
Antecedentes Stonex
1960 - Director del Campo de Prueba de la General Motors
Estableció un entendimiento básico de la relación entre la probabilidad de la invasión
y la distancia de la invasión de los vehículos que se SDC.
Un alto porcentaje de los vehículos que abandonan la calzada, viajan o
invaden una corta distancia en la zona del CDC, y que un porcentaje
muy bajo de los vehículos errantes recorren una gran distancia al CDC.
Es probable que:
80% recupere el control
antes de los 9 m.
132
3.9 CDC – ZD
3.9.1 ZONA DESPEJADA (ZD)
Cualquiera que sea la razón, el conductor que deja la calzada
frecuentemente circulará por una zona potencialmente peligrosa.
La probabilidad de accidentes por salida de la calzada (SDC) se
minimiza si se reducen los peligros en los CDC: superficie del costado es
sensiblemente plana, firme, y sin obstáculos. Diseño de CDC indulgentes:
Objetos fijos [C7a]
Remover - Eliminar
Relocalizar
Reducir severidad (hacer frangible)
Redirigir (barreras o amortiguadores de impacto)
Delinear o Señalizar
Condiciones peligrosas
Tender taludes
Diseñar cunetas atravesables y redondear aristas
133
3.9 CDC – ZD
3.9.1 ZONA DESPEJADA (ZD)
• Intenta establecer un equilibrio entre el beneficio de la seguridad de
una superficie plana, suave, firme, y sin peligros, y las
consecuencias económicas y sociales para proporcionarla.
• No establece una superficie exacta de la responsabilidad de la
autoridad vial.
• Debe ser vista como una anchura conveniente para el diseño, más
que una demarcación absoluta entre las condiciones de seguridad e
inseguras.
• Efectividad de proveer zonas despejadas al CDC sigue la ley de
rendimientos decrecientes:
Incrementos unitarios de ancho de zona libre de peligros, resultan
en incrementos de la seguridad cada vez menores:
el primer metro de ZD tiene mayor beneficio sobre la seguridad que el
segundo y así sucesivamente.
134
3.9 CDC – ZD
3.9.1 ZONA DESPEJADA (ZD)
Ancho deseable de ZD
Función de la velocidad directriz, la pendiente del talud, tránsito medio diario, y la
pendiente longitudinal.
RDG – AASHTO
Por ejemplo
Talud: 1:8 (-12.5%)
Velocidad: 100 km/h
ZD6000 ≈ 9 m
Recomendación ZD AVN’10
para diferentes categorías
de caminos, en Resumen de
Características 135
3.9 CDC – ZD
3.9.1 ZONA DESPEJADA (ZD)
Factores de corrección
Originalmente la ZD fue analizada en tramos rectos. Para curvas horizontales se
proveen coeficientes de corrección en función de la velocidad y del radio de curva.
136
3.9 CDC – ZD
3.9.2 BANQUINAS
Constituyen elementos críticos de la sección transversal del camino. Proveen:
• ZD para los vehículos errantes y soporte de franjas sonoras
• Menores tasas de accidentes por salida del camino y choques frontales, por evitar
la caída del borde del pavimento
• Zona para vehículos de emergencia
• Soporte lateral de la estructura de la calzada
• Capacidad
• Visibilidad en las secciones de corte
• Carril de ciclistas
• Carril de emergencia natural, en especial en perfil tipo autovía o autopista
• Tránsito más seguro de maquinarias agrícolas y equipos especiales
AVN’10
Pavimentación
de Banquinas
137
3.9 CDC – ZD
3.9.2 BANQUINAS
Recomendación AVN’10:
En las curvas peraltadas de los
caminos de categorías II y III se
pavimentará toda la banquina
externa con el peralte de la calzada.
VN’67/80
Anchos de banquinas externas
con pavimento y sin pavimento
adoptadas por la AVN’10
138
3.9 CDC – ZD
3.9.3 TALUDES
Condiciones de seguridad de los taludes
Para los vehículos errantes los taludes laterales pueden ser traspasables o no.
Tender los taludes tiene un efecto significativo sobre los accidentes (SDC):
• Tender de 1:2 a 1:3; pequeña
reducción de accidentes.
• Tender taludes más de 1:3;
disminuye los índices de accidentes
• Tender taludes a 1:5 o más tendidos;
significativa reducción de accidentes.
• más empinado de 1:3 peligroso (vuelco)
• entre 1:3 y 1:4 traspasable pero no recuperable;
los vehículos pueden transitar, pero el conductor no
será capaz de volver a la calzada
• 1:4 o más plano recuperable y traspasables.
139
3.9 CDC – ZD
3.9.3 TALUDES
En AVN’10 se adoptan taludes ≤ 1:4 sin barreras para todas las categorías
de camino y topografías.
VN’67/80
140
3.10 SECCIÓN TRANSVERSAL DE PUENTES
Problemas potenciales asociados con puentes angostos
• Discontinuidad que afecta el comportamiento del conductor
o Algunos conductores reducen la velocidad; eso aumenta el riesgo de choques
traseros y disminuye la capacidad
o Barrera del puente demasiado cerca de los carriles; los conductores se
desvían hacia el centro de la calzada
• Estructura del puente está cerca del borde del pavimento; hay mayor riesgo de
chocar un extremo del puente
• Seguridad y características operativas en puentes angostos son similares a las de
banquinas angostas:
o Falta de espacio para almacenamiento de vehículos averiados, actividades de
respuesta a emergencias, y trabajos de mantenimiento
o La falta de ancho de banquinas en el puente favorece la ocurrencia de
choques contra otro vehículo u objeto fijo en el camino por delante
o Obliga a los usuarios no motorizados a circular por los carriles
o Puentes angostos en curvas horizontales limitan la distancia visual más allá de
la barrera del puente
141
3.10 SECCIÓN TRANSVERSAL DE PUENTES
AVN’10 adopta
Ancho de puente igual al ancho del coronamiento de los accesos
142
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
• Conceptos a considerar para que el ensamble espacial de los elementos
que componen la geometría horizontal y vertical del camino satisfaga las
expectativas de los usuarios.
• Carácter cualitativo y conceptual
• Están vinculadas con:
o Seguridad
o Funcionalidad
o Apariencia estética
143
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la seguridad de circulación
• Evitar que el comienzo de una curva horizontal quede escondido por curva vertical
convexa.
• Evitar superponer una curva cóncava de parámetro reducido a una curva
horizontal de escaso radio.
Índices de accidentes 2,3 veces superiores al general de las carreteras estatales
analizadas (R. Lamm en 1982).
Velocidad excesiva, causa más frecuente de los accidentes registrados.
Pérdida de trazado
o zambullida
144
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la seguridad de circulación
• Sobre trazados rectilíneos o suavemente curvos, hay que evitar rasantes con
muchas curvas verticales reducidas.
Pérdida de trazado
o zambullida
145
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la seguridad de circulación
• Los puentes no deben presentarse sorpresivamente a la visión del conductor, ni
dificultar que se aprecie cómo continúa el alineamiento más allá de su emplaza-
miento.
146
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la apariencia estética
• La apariencia estética más agradable es la que se obtiene cuando las curvas
horizontales y verticales están coordinadas y en fase unas con otras.
147
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la apariencia estética
• Las longitudes de las curvas de los alineamientos horizontal y vertical deben ser
similares y superpuestas.
148
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la apariencia estética
• El tramo de camino que el conductor ve ante sí en cada instante debiera tener
una longitud limitada, y no mostrar más de dos curvas horizontales y no más de
tres quiebres en la rasante.
149
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la apariencia estética
• Tramos rectos de corta longitud entre dos curvas circulares de un mismo sentido,
deben evitarse.
150
3.12 COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
3.12.2 RECOMENDACIONES
Para mejorar la apariencia estética
• Tramos de rasante uniforme de corta longitud entre dos curvas verticales del
mismo tipo, deben evitarse.
151
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.1 DEFINICIONES
• “Coherencia del diseño es la condición bajo la cual la geometría de
un camino se encuentra en armonía con las expectativas de los
conductores tal que se eviten maniobras críticas” (Al - Masaeid et al.,
1995).
• “Coherente es el diseño cuya geometría se encuentra acorde con las
expectativas del conductor” (Irizarry y Krammes, 1998).
Un camino con un diseño geométrico coherente les permite a los conductores circular
a una velocidad cercana a la directriz sin que necesiten realizar cambios bruscos de
velocidad o de trayectoria, forzados por la geometría del camino.
El concepto de coherencia de diseño surgió a partir de las frecuentes disparidades
observadas entre la velocidad directriz, V, pretendidamente uniforme empleada en el
proyecto, y la real velocidad de operación, VO, variable de los vehículos.
152
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.1 DEFINICIONES
Ejemplos de disparidad entre V y VO
• Curvas horizontales de algunos países sajones:
o Para V < ≈ 90 km/h, VO > V
o Para V > ≈ 90 km/h, VO < V
(Krammes y otros 1995)
• En algunos países latinos:
o Para cualquier V, VO > V
(Roberti, 2007)
• Generalizada invalidez práctica del concepto de velocidad directriz en las rectas
largas, donde VO es generalmente muy superior a V, en especial para V < ≈ 80
km/h
153
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.2 EXPECTATIVAS DEL CONDUCTOR, GEOMETRÍA, ACCIDENTES
Las diferencias entre la VO y V reflejan discrepancias entre la realidad del diseño
del camino y lo que el conductor espera del diseño del camino.
El conductor es sorprendido por inesperadas características visibles del camino
llamadas incoherencias geométricas; siente violadas sus expectativas.
Estas incoherencias geométricas demandan más atención del conductor; disparidad
entre las expectativas del conductor y los requerimientos de carga mental real.
Los conductores que reconocen esta disparidad aumentan su nivel de atención y
ajustan su velocidad y/o recorrido. Los que fallan al reconocer la disparidad o quienes
toman demasiado tiempo en reaccionar, podrían elegir velocidades y/o recorridos
erróneos incrementando la probabilidad de accidentes.
Por esto, los cambios abruptos en la VO o en el recorrido son manifestaciones de las
altas demandas de carga mental asociadas con las incoherencias geométricas.
Los cambios bruscos en la VO son la principal causa de accidentes en los
caminos rurales. Los cambios en el alineamiento pueden causar variaciones en la
VO que incrementan el riesgo de choques. Uno de los casos más críticos de diseño:
transición de recta a curva (especialmente en curvas aisladas).
154
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.3 EVALUACIÓN DE LA COHERENCIA DE DISEÑO
Enfoque de Lamm para el análisis de coherencia
Plantea que existe una correlación entre la curvatura media y la ocurrencia de
accidentes y postula que los conductores seleccionan una VO en función de la
percepción de las curvaturas, la cual no necesariamente corresponde a la construida
según el diseño.
Estudia el comportamiento de 2 elementos geométricos:
• Curvas aisladas simples, y
• Curvas sucesivas
V
Cm
VO
? >
? <
155
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.3 EVALUACIÓN DE LA COHERENCIA DE DISEÑO
Criterios de coherencia de Lamm
A partir del análisis de las bases de datos de accidentes, agrupa los trazados en
distintas clases de curvatura media (Cm o CCR), según se produzcan valores
estadísticamente diferentes en la tasa media de accidentes.
a) CCR < 160º/km (R ≥ 350 m) - Riesgo de accidentes más bajo
b) 160º/km < CCR < 320º/km (350 m > R > 175 m) - Tasa media de accidentes entre
2 y 3 veces mayor al caso de CCR < 160 º/km.
c) 320 º/km < CCR < 500 º/km. (175 m > R > 115 m) - Tasa media de accidentes 4 a
5 veces el valor asociado a CCR < 160 º/km.
d) CCR > 500 º/km. (R < 115 m) - Tasa de accidentes más elevada.
Bueno. Diseño coherente.
Regular. Puede o no requerir
rediseño.
Malo. Requiere un rediseño.
156
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.3 EVALUACIÓN DE LA COHERENCIA DE DISEÑO
Metodología para evaluar la coherencia de diseño
Perfil de VO
Identificar y corregir cualquier incoherencia del diseño geométrico del camino
mejorará significativamente la seguridad del camino.
La VO es el indicador usual de las incoherencias: cuando el diseño de un camino
altera las expectativas, los conductores reducen la VO.
El perfil de VO es la forma más práctica y difundida para mejorar la coherencia del
diseño geométrico.
Es un gráfico donde se indican las VO sobre el eje vertical, en función de las
progresivas en el horizontal.
Al examinar un perfil de velocidad:
• La diferencia entre la VO y la V es un buen estimador de la incoherencia de un
elemento geométrico aislado. Indicador de Coherencia I: ICI=│V-VO│
• La reducción en la VO entre dos elementos geométricos sucesivos muestra la
incoherencia experimentada por los conductores cuando viajan de un elemento
geométrico del trazado al siguiente. Indicador de Coherencia I I: ICII=│VOI-VOI+1│
157
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.3 EVALUACIÓN DE LA COHERENCIA DE DISEÑO
Metodología para evaluar la coherencia de diseño
Perfil de VO
Se aplican los criterios I y II de Lamm a los Indicadores de Coherencia
Modelos para estimar VO
Se desarrollaron modelos para automóviles, camiones, y varían según el país.
Involucran variables tales como la curvatura, curvatura media (tasa de cambio de
curvatura), pendiente longitudinal del tramo, longitud recta entre curvas, y tasas de
aceleración y desaceleración.
Bueno. Diseño coherente y se puede
esperar un riesgo bajo de accidentes.
Regular. Nivel de diseño tolerable con
riesgo de accidente significativamente
mayor en comparación con el nivel de
diseño bueno. No necesariamente
implican un rediseño, al menos que
exista un grave problema de seguridad
documentado.
Malo. Diseño inadecuada que podrá
provocar altos índices de accidentes.
Requiere un rediseño.
158
3.14 COHERENCIA DE DISEÑO
3.14.3 EVALUACIÓN DE LA COHERENCIA DE DISEÑO
Modelos para estimar VO
Modelo IHSDM de la FHWA
Fitzpatrick y otros (2000) proponen una metodología y ecuaciones para un perfil de velocidades que evalúa
la coherencia del diseño, incorporada al modelo IHSDM (Interactive Highway Safety Design Model).
Basado en voluminosas bases de datos
geométricos y de accidentes, el modelo
IHSDM es una herramienta integrada de
diseño que relaciona la seguridad con
las opciones de diseño geométrico.
Los resultados deben tomarse con cautela porque el modelo se desarrolló en
países cuyos conductores se comportan en forma distinta a la de los
conductores argentinos. Como todo modelo, requiere un proceso previo de
calibración o ajuste para obtener resultados confiables.
No obstante, mediante su uso sin calibración se puede obtener una primera
aproximación para el análisis de la coherencia del diseño.
159
3.16 RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
160
3.16 RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
161
3.16 RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
162
3.17.1 En español o traducciones (51)
3.17.2 En español, archivos pdf en DVD de la Actualización 2010
C3 Bibliografía Particular de Consulta
3.17 BIBLIOGRAFÍA PARTICULAR DE CONSULTA
163
16
4
CAPÍTULO 4
AUTOPISTAS
Expositor
Ing. Rodolfo E. Goñi
24 agosto 2011
4.1 INTRODUCCIÓN
Para ser designado autopista, un camino debe satisfacer todas las condiciones
siguientes:
• dos calzadas -de por lo menos dos carriles cada una- separadas físicamente
• control total de acceso
• cruces a distinto nivel con otras vías
• conexiones con otras vías mediante distribuidores
• exclusivo para tránsito automotor
• diseño superior, apropiado para desarrollar altas velocidades con seguridad,
comodidad y economía.
Según la Ley de Tránsito y Seguridad Vial
Nº 24449 (ARTÍCULO 5)
Semiautopista: un camino similar a la
autopista pero con cruces a nivel con otra
calle o ferrocarril.
Las popularmente denominadas autovías,
no están definidas por la Ley 24449.
165
4.2 PLANEAMIENTO
4.2.5 Estudios de factibilidad
La planificación de una autopista o red de autopistas se basa en estudios
de evaluación técnica y económica sobre proyecciones de tránsito,
reconocimientos de campo, trazados preliminares sobre cartografía
existente, estimaciones de costos e índices económicos, los cuales dan
idea a la autoridad competente sobre la rentabilidad económica de un
proyecto para determinar las prioridades de las obras nuevas y los
mejoramientos de las existentes.
4.2.6 Construcción por etapas
Cuando se plantea una autopista con nuevo trazado, puede ser que el
tránsito no justifique la construcción de las dos calzadas en una primera
etapa. Puede construirse una sola de ellas para que funcione como de
doble sentido durante algún tiempo. En ese caso, correspondería construir
los puentes para la condición final y los distribuidores casi
definitivos, con empalmes provisorios del lado de la futura calzada. Para
un correcto funcionamiento en la primera etapa se recomienda pavimentar
ambas banquinas con el ancho de la externa y prever las colectoras
frentistas, aunque en primera etapa no se pavimenten.
166
4.3 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO
4.3.1 VELOCIDAD MÁXIMA LEGAL SEÑALIZADA
Experiencia mundial
VLM Cantidad % Países
130 - 80 21 35 Argentina, Australia, Austria, Bosnia y Herzegovina, Bulgaria, Croacia, República Checa,
Dinamarca, Francia, Alemania, Grecia, Hungría, Italia, Lituania, Luxemburgo, Polonia,
Rumania, Eslovaquia, Eslovenia, Ucrania, EUA.
120 - 70 20 33 Bélgica, Brasil, China, Finlandia, Irán, Irlanda, Corea del Sur, Los Países Bajos, Portugal,
Serbia, Sudáfrica, España, Suecia, Suiza, Tailandia, Turquía, Zimbabwe, Namibia, India,
Pakistán.
110 - 50 19 32
Canadá, Macao, Hong-Kong, Chipre, Islandia, Indonesia, Israel, Japón, Letonia, Malasia,
Méjico, Nueva Zelanda, Noruega, Rusia, Singapur, Taiwán, Reino Unido, Vietnam, Túnez.
Experiencia argentina: Ley de Tránsito y Seguridad Vial Nº 24449 (Art.51)
b) En semiautopistas
1. motocicletas y automóviles: 120 km/h, y camionetas: 110 km/h;
2. microbús, ómnibus y casas rodantes motorizadas: 90 km/h;
3. camiones y automotores con casa rodante acoplada: 80 km/h;
c) En autopistas
Los mismos límites del inciso b), salvo para motocicletas y automóviles que
podrán llegar hasta 130 km/h y los del punto 2 que tendrán un máximo de 100
km/h.
167
4.3 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO
VELOCIDAD DIRECTRIZ - VELOCIDAD MÁXIMA SEÑALIZADA
El rango de velocidades directrices depende de si el proyecto es rural o
urbano, de nueva construcción o reconstrucción, y de la topografía: llana,
ondulada o montañosa.
Las autopistas rurales (fuera de las zonas montañosas) tienen las
más altas velocidades directrices. Normalmente se dispone de
zona de camino amplia, lo cual permite alineamientos suaves.
En zona llana se emplea una velocidad de 110 a 130 km/ h.
En zona montañosa, una velocidad de 100 u 80 km/h es
coherente con las expectativas del conductor.
En general, por razones de seguridad, se recomienda adoptar
velocidades directrices iguales o 10 km/h superiores a los límites
máximos de las velocidades legales señalizadas:
Condición de mínima V = VLMS NORMA
Condición deseable V = VLMS + 10 RECOMENDACIÓN
168
4.3 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO
4.3.2 VELOCIDAD DIRECTRIZ
Principales características geométricas en función de V
• Coeficiente de fricción longitudinal para calzada húmeda,
• Tiempo de percepción y reacción de 2,5 s (independiente de la
velocidad),
• Operación nocturna con el 100% de la velocidad directriz.
Velocidad
Directriz
Distancia visual
mínima de detención
DVD
(calzada húmeda)
Planimetría Altimetría
Radio Mínimo
emáx = 8%
K Mínimo
Absoluto Deseable Convexa Cóncava
km/h m m m m/% m/%
110 245 520 820 121 62
120 290 665 950 169 75
130 340 845 1085 229 88
140 390 1065 1230 305 103
169
4.3 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO
4.3.3 COMPARACIÓN DNV 1980 – DNV 2010
170
4.3 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO
4.3.4 CONTROL TOTAL DE ACCESOS
El control de acceso es la condición por la cual el derecho de los
propietarios u ocupantes frentistas de acceder al camino está total o
parcialmente controlado por la autoridad pública. Se ejerce para dar
preferencia al tránsito directo y prohibir conexiones directas a predios
frentistas.
Puede darse acceso indirecto por medio de caminos frentistas paralelos a
la autopista, o por caminos existentes que se cruzan con otros caminos
públicos que a continuación se conectan con la autopista mediante un
distribuidor.
El control de acceso se extiende en la longitud total de las ramas y
terminales en un cruce de caminos.
Es recomendable indicar en los planos el grado de control de acceso, a
través de la denominada línea de control de acceso. Es una línea en los
planos que señala el límite a través del cual se prohíbe la entrada o salida
de una autopista. En general, es coincidente o paralela a la línea límite de
zona de camino, y es continua a lo largo de la autopista.
171
4.3 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO
4.3.5 DISTANCIAS VISUALES
Las distancias visuales mínimas son las establecidas en el CAPITULO 3:
Distancia visual de detención (DVD): Debe estar disponible en todas
las calzadas, ramas, camino transversal y frentista, según su
correspondiente velocidad directriz.
Distancia visual de decisión (DVDE): Debería estar disponible en
cualquier punto de la transición del cambio del número de carriles; este
criterio estaría a favor de, por ejemplo, ubicar una pérdida de carril de la
autopista en una curva cóncava y no poco más allá de una curva
convexa.
172
4.4 TRAZADO Y ALINEAMIENTOS
4.4.1 TRAZADO Y COORDINACIÓN PLANIALTIMÉTRICA
En el estudio del trazado de una autopista se destaca el control que genera la ubicación y tipo de
los futuros distribuidores. Luego, entre ellos se desarrolla el alineamiento horizontal, coordinado con
el vertical.
Diseñadas para alto volumen y operaciones de alta velocidad, las autopistas deben tener
alineamientos horizontal y vertical fluidos. Las combinaciones adecuadas de elementos geométricos
de suave curvatura, pendientes longitudinales bajas, anchos de mediana y separaciones de nivel,
permiten mejorar la seguridad y la estética de la autopista.
4.4.2 ALINEAMIENTO HORIZONTAL
Peralte
Ante la posible presencia de nieve y hielo en la calzada se debe adoptar 6% de peralte máximo.
Precauciones para camiones en calzadas principales
Deben minimizarse las zonas de baja pendiente transversal, particularmente en la transición desde
el bombeo normal al peralte para una curva de gran radio.
4.4.3 ALINEAMIENTO VERTICAL
Pendientes longitudinales
Las pendientes máximas deseables para autopistas rurales en zonas llana, ondulada y montañosa
son de 3%, 4% y 5%, respectivamente.
Los máximos absolutos admiten un punto por ciento más.
173
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