MONTAJE PLANIFICACION Y DISEÑO JERONIMO · Depende de la asignación de los carriles para los distintos movimientos Tabla 4. Intensidades máximas en una intersección entre una

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5.Desarrollo del estudio

5.1.Origen de los datos

Para los datos se aconseja acudir a medi-

ciones directas,o,en menor m

edida,a losresultados de los estudios de planificacióno,de no haber otro rem

edio,a los valorespublicados por las grandes ciudades (porejem

plo,el

Ayuntam

iento de

Madrid

publica en su página web datos de veloci-

dades de recorrido medias y m

edias enhora punta por cada parte de la red,defi-nida en bandas concéntricas).D

ebe tener-se en cuenta que las m

ediciones deben serconsistentes con la definición de las varia-bles del M

CC.

Para segmentos m

uy largos el tiempo de

recorrido se determina dividiendo la lon-

gitud del segmento por su velocidad.Sin

embargo,para segm

entos cortos es prefe-rible realizar estim

aciones locales.

Los tiempos perdidos por m

aniobra deaparcam

iento y carga y descarga deben serm

edidos,y debe tenerse en cuenta que

influye mucho el uso de la calle y la even-

tual existencia de transporte colectivo.

5.2.Método em

pleado

El m

étodo se basa en los siguientes pun-tos:

1.Definición de tram

os homogéneos en la

variante,anotando sus características,

elnúm

ero de intersecciones y su velocidadlibre2.O

btención o estimación de sus veloci-

dades medias de recorrido a lo largo del

día,en horas punta y la media en horas

laborables3.O

btención de los tiempos de recorrido

en cada tramo

4.O

btención de la velocidad media de

recorrido5.O

btención del nivel de servicio

6.Bibliografía

[1]AYU

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1995.)

MONTAJE PLANIFICACION Y DISEO JERONIMO.qxp 18/04/2006 11:07 PÆgina 76

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Capacidad y nivel de servicio en nudos no semaforizados

Manuel R

omana G

arcía


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1.Introducción

Los nudos son partes fundamentales de la

red,aunque a veces pasan inesperadamen-

te desapercibidos.Es habitual denom

inarlos tram

os de carreteras y autopistas (eneste docum

ento se les denominará en

general vías,en adelante) por los puntosde origen y de final,sin caer en que fre-cuentem

ente el rasgo más significativo de

un tramo es uno o varios de los nudos que

existen en el tramo.

Toda red se compone de tram

os y nudos,y no sería descabellado dividir a las vías entram

os con origen y final en nudos signifi-cativos.¿Por qué es o puede ser significa-tivo un nudo? N

ormalm

ente por la impor-

tancia de las vías que conecta,que suele irparejo con la intensidad total que soporta,en vehículos/día o en vehículos/hora.

De esta m

anera se puede definir un nudocom

o un área en la que coinciden dos om

ás vías,y que permite la transferencia de

vehículos de una vía a la otra.Los nudospueden resolverse:

· Con una intersección· Con una glorieta· Con un enlace· Con un trenzado

· Con un conjunto de los elementos ante-

riores

Los nudos son particularmente relevantes

en lo que respecta a la seguridad de la cir-culación.E

n los nudos ocurre el 15 % de

todos los accidentes en las vías,y el 50%de los que ocurren en zona urbana.Losnudos son cuellos de botella desde elpunto de vista de la capacidad,porque enellos los vehículos reducen su velocidad ytienen que considerar la trayectoria deotros vehículos que tienen puntos de con-flicto con la trayectoria deseada.Son ele-m

entos caros,porque siempre ocupan una

superficie mayor que la vía en la que se

insertan,y frecuentem

ente necesitan deseñalización,dotaciones viarias y estructu-ras adicionales.Su coste es elevado por lasuperficie y por el equipam

iento querequieren.

Este docum

ento es una introducción a lacapacidad de los nudos,y contiene herra-m

ientas de estimación sencillas que pue-

den emplearse en las prim

eras fases deplaneam

iento para comparar soluciones

alternativas.El análisis com

pleto de nudoses una tarea com

pleja,que requiere mucha

atención a las circunstancias particularesde cada nudo,atendiendo a su tráfico (noglobal,sino dividido por pares origen-des-

tino),su topografía,

su ordenación y suseguridad.

2.Estrategias y tipos de nudo

considerados

Las estrategias que deben primar en el

diseño de nudos son:

· La sencillez· La uniform

idad· E

l realismo

· La canalización

La sencillez es la propiedad por la cuál secom

unican al usuario las características delnudo y la conducta apropiada.Los con-ductores deben com

prender sin equívocosy en poco tiem

po qué se espera de ellos.Para ello lo que es acorde con el diseñodebe ser fácil,y las dem

ás opciones impo-

sibles (o al menos m

uy difíciles).

La uniformidad debe prim

ar entre nudossucesivos de la m

isma jerarquía en la

mism

a vía.La variedad de recursos que

permite la geom

etría debe restringirse alm

ínimo en un área para cada tipo de vía,

de manera que los usuarios tengan poco

qué descifrar y la situación sea la esperada.D

ebe canalizarse a los vehículos y peato-nes,

y en cierta medida a los vehículos

especiales que puedan ser relativamente


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frecuentes.Los vehículos tipo son un datode entrada fundam

ental,ya que mandan

en la geometría m

ínima.U

n ejemplo:en

nudos en zonas logísticas o industriales nodeben disponerse nudos (y particularm

en-te glorietas) tan pequeños que sea difícilabordarlos con un sem

i-rremolque.

El realism

o implica que se considere un

comportam

iento previsible de los conduc-tores,y no ideal.La existencia de conduc-tores no habituales o de "listillos" que tie-nen com

portamientos desviados que sir-

ven primordialm

ente a sus intereses egoís-tas debe ser tenida en cuenta,

especial-m

ente cuando las disponibilidades de geo-m

etría son escasas,y las posibles solucio-nes tienen longitudes y radios m

uy reduci-dos.

La canalización es el principio por el cuálse intenta conseguir que los puntos deconflicto del nudo sean en la realidad losque han sido previstos en el diseño.U

npunto de conflicto es el resultado de doscirculaciones no paralelas en áreas en lasque no caben dos vehículos a la vez.Pueden ser:

· Cruces· Convergencias· D

ivergencias

Los nudos se caracterizan por sus tramos,

la jerarquía entre las vías que unen,su co-trol y los puntos de conflicto que tienen.E

n lo que respecta a sus tramos,pueden

ser de tres,cuatro o de mas de cuatro acce-

sos.La jerarquía m

arca qué vía es más

importante,

reservándole normalm

enteuna m

ayor capacidad,o lo contrario,tra-tando por igual a todos los tram

os queacceden al nudo.

El control puede ser

mediante reglas de prioridad,

señales deSTO

P (en la vía secundaria o en muchos o

todos los accesos,siendo esta últim

aopción rara en E

spaña),señales de ceda elpaso,glorietas o sem

áforos.

3.Consideraciones sobre lacapacidad en nudos

La capacidad de los nudos depende engran m

edida de la distribución de los

movim

ientos que se permiten en ellos,de

manera que suele alcanzarse un lím

ite porcausa del m

ovimiento m

ás crítico.Cuandolas dem

andas más elevadas corresponden

a dos movim

ientos que entran directa-m

ente en conflicto la capacidad del nudose ve gravem

ente reducida.Cuando,porsuerte y acierto en el diseño,

los movi-

mientos m

ás demandados son com

ple-m

entarios,la vida del nudo es mucho m

ásdilatada.

Tabla 1.N

udos según la jerarquía que imponen en las vías que unen

NO

TA

: el STOP en los cuatro accesos no se emplea habitual-

mente en España

Tabla 2. Jerarquización de intersecciones según su tipo de control y capa-

cidad


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La capacidad de una intersección dependesobre todo de estos factores:

· Geom

etría:anchura de carriles y radiode giro de los m

ovimientos

· Dem

anda· D

istribución del espacio entre corrien-tes en conflictoLa distribución del espacio se hace varian-do el tipo de control.E

xisten las siguien-tes posibilidades (tabla 2)

La capacidad de las intersecciones se estu-dia detalladam

ente más adelante.

Como

indicativos,pueden darse valores como los

contenidos en la tabla 3.

Para ver el efecto de la distribución porm

ovimientos en la capacidad de una inter-

sección con Ceda el paso o Stop puedenseguirse los valores incluidos en la tabla 4(H

omburger,1978)

4.El proceso de decisión de un

tipo de nudo

Para decidir qué tipo de nudo es precisoim

plantar en la unión de dos vías es preci-so disponer de los siguientes datos pre-vios:

1.Dem

anda por movim

ientos y tipos devehículo

Dem

anda en la hora punta (el peor cuar-to de hora)D

emanda diaria,para establecer las nece-

sidades geométricas que hay que resolver

2.Consideración de los tipos de vehícu-los que deben circular por el nudo,especi-ficando qué m

ovimientos deben ser capa-

ces de hacer.Se incluyen también los vehí-

culos especiales,sobre todo en nudos enautopistas o vías de calzadas separadascon enlaces a distinto nivel.E

n estos casoses m

uy importante saber si se perm

itirá elpaso de convoyes con exceso de peso o dedim

ensiones.

NO

TA

1:Con tráficos equilibrados y admitiendo una cierta demora en

la hora puntaN

OT

A 2:

Varía según los países

NO

TA

3:D

epende de la asignación de los carriles para los distintosmovimientos

Tabla 4.Intensidades máximas en una intersección entre una vía pre-

ferente y otra subordinada mediante STOP o Ceda el paso (Yield, en

inglés)

Tabla 3.Capacidad aproximada de distintos tipos de nudo

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Por pesoPor dim

ensiones

En general,los vehículos ligeros pueden

negociar giros de radios superiores a 8 m,

mientras que los cam

iones y autobusesrequieren un radio m

ínimo de 15 m

en sutrayectoria.La Com

unidad de Madrid,en

su Orden de 17 de febrero de 2004 de

requisitos técnicos para el proyecto yconstrucción de las m

edidas para moderar

la velocidad en las travesías de la Red deCarreteras de la Com

unidad de Madrid,

establece los siguientes mínim

os

En cualquier caso,

hay que resaltar queestos radios son posibles,pero con unasvelocidades m

uy bajas.En consecuencia,

sólo deben disponerse cuando el paso deun vehículo dado sea ocasional.Si la inten-sidad es superior a varios vehículos porhora es preciso disponer geom

etrías más

generosas,bajo pena de originar una con-gestión im

portante.

La relación entre radio de curvatura y

velocidad de negociación puede tomarse

de estos dos gráficos:

1) incluido en la orden de la Comunidad

de Madrid m

encionada (figura 1)

2) incluido en la instrucción 8.1 IC deseñalización (figura 2)

5.Las glorietas

Cuando las diversas intensidades que con-fluyen en una intersección son elevadas laregulación m

ediante señales de preferen-cia deja de ser eficaz,

produciéndose elcolapso de la m

isma.

En ese entonces

cuando tiene sentido implantar una glorie-

ta,en caso de disponer del espacio necesa-rio y no desear un sem

áforo.La intersec-ción giratoria cam

bia todos los puntos deconflicto por confluencias,divergencias ytrenzados.Por tanto,tiende a dism

inuir lam

ortalidad de una intersección,aunque nonecesariam

ente su accidentalidad.E

stacaracterística se convierte en necesariacuando confluyen m

ás de cuatro brazosen una intersección.

En este caso,

larotonda central hace desaparecer los pun-tos de conflicto en los que pueden cruzar-se m

ás de dos trayectorias.

Tabla 5. Radios mínimos para cada tipo de vehículo

Figura 1Figura

2. Velocidad en curvas según radio y peralte. (Fuente:

Instrucción 8.1 IC)


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5.1.Características de las glorietas

Una glorieta norm

al presenta las siguien-tes características:

1.Los vehículos que circulan por la calza-da central tienen prioridad sobre los quequieren acceder a la glorieta

2.Carece de puntos de conflicto de cruce,sustituyéndolos por convergencias,diver-gencias y trenzados

3.Su geometría hace que la velocidad de

los vehículos disminuya

4.Ocupa una superficie m

ucho mayor que

la de una intersección en cruz

5.Puede funcionar con niveles de intensi-dades m

uy distintos,siempre y cuando no

existan grandes desequilibrios entre lasdistintas circulaciones.

6.La capacidad varía notablem

ente enfunción de las intensidades de los accesos,y está lim

itada por la capacidad de lasentradas

7.E

l diámetro de la calzada anular no

influye mucho en la capacidad,

una vezque se consigue que la distancia entre cada

entrada y la salida contigua supere un cier-to um

bral,que puede estimarse en 20 m

.

8.D

isminuye la peligrosidad de una

intersección,ya que los choques a gran

velocidad entre vehículos cuyas trayecto-rias form

an ángulos cercanos a 90 ° sonsustituidos por alcances y colisiones entrevehículos convergentes.

Estas características puede ser ventajas o

desventajas,en función de que contribu-yan a alcanzar los objetivos fijados para lavía o se alejen de los m

ismos.Por ejem

plo,que la velocidad de los vehículos dism

inu-ya parece deseable en zonas urbanas operiurbanas aquel y m

enos deseable envías de alta capacidad en cam

po abierto.

En general,y dadas las características des-

critas,la glorieta es una intersección versá-til cuyo funcionam

iento de es muy un

vuelo en zonas de densidad de poblaciónm

edia,con intensidad de circulación rela-tivam

ente altas,y en infraestructuras en lasque se desea controlar la velocidad de losvehículos.Si la intensidad de circulación esdem

asiado alta,la instalación de semáfo-

ros que es la única solución posible paraun correcto funcionam

iento de la intersec-ción.

El radio de la glorieta es función de la

velocidad con que se desea que los vehícu-los circulen por la m

isma.

Si bien en elpasado era corriente disponer radios m

uyelevados para que no dism

inuyera la velo-cidad de los vehículos,en la actualidad setiende a que los radios que sean m

ás redu-cidos,

para limitar dicha velocidad.

El

segundo factor que influye en el radio es laintensidad de circulación m

áxima de dise-

ño,ya que a mayores radios corresponden

mayores distancias entre puntos de con-

vergencia y divergencia.E

sto resulta enlongitudes de trenzado m

ayores,con lo

que se pueden gestionar intensidades decirculación m

ayores.

5.2.Tratamiento de la circulación

de peatones

La circulación de peatones en la secrecio-nes de la glorieta deben ser canalizadas deform

a que estos no utilicen la calzada anu-lar,sino que crucen las vías antes de queéstas lleguen a la glorieta.E

ste requisito esa veces difícil de hacer cum

plir,ya que

algunos peatones lo interpretan como un

aumento de recorrido dem

asiado grande.

Si las intensidades de vehículos en unacceso y de peatones que desean cruzar elm

ismo acceso son elevadas (m

ás de 500vehículos/hora y m

ás de 100 a 200 peato-


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nes/h) la disposición que glorietas puedeser perjudicial.

6.Capacidad y nivel de servicio deintersecciones no sem

aforizadas

6.1.La decisión previa:¿prioridad,glorieta o sem

áforo?

Para esta primera decisión (figura 3) las

cuestiones son:

· ¿Es posible una geom

etría de cruce ade-cuada?

· ¿Son las vías de igual jerarquía (y se hadescartado un enlace) o de distinta jerar-quía?

· ¿Es posible disponer una intersección

Figura 3.Capacidades de intersecciones

Notas:Las curvas limitan las intensidades para las que un 25%

, 50%y 75%

de los vehículos de la vía secundaria deben esperarE

l gráfico tiene rayada la zona en la que la intensidad de la vía secunda-ria resulta ser superior a la de la vía principal

Figura 4.Capacidad de una intersección con prioridad o semaforizada.Fuente: Recomendaciones de intersecciones (M

inisterio de Fomento, 1975)

Figura 5.Capacidad de una

intersección con prioridad según lacanalización


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.Figura 6.Capacidadde una intersección conprioridad según variosmétodos

Figura 7.Capacidadde un acceso secunda-rio en función delintervalocrítico.(Fuente:Ingeniería de tráfico,1988).

Figura 8.Demora media en una inter-

sección sin semáforo

Figura 9.

Capacidad de glorietassegún varios métodos. (Fuente: A

kcelik,2001)


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semaforizada? Los sem

áforos se suelenreservar para entornos en los que el con-ductor espera ver interrum

pida su circula-ción:

intersecciones claramente urbanas

con espaciamientos entre intersecciones

de menos de 100 m

(las vías arteriales degran capacidad son excepciones a estaregla,pero están en un entorno claram

en-te urbano).

6.2.Capacidad de intersecciones conprioridad

En las figuras 4 a 8 se dan algunas figuras

para estimar la capacidad de las intersec-

ciones con prioridad.

6.3.Nivel de servicio en interseccio-

nes con prioridad

El nivel de servicio en las intersecciones

con prioridad se determina a partir de la

demora m

edia con arreglo a los criteriosde la tabla 6.E

s conveniente también lim

i-tar la dem

ora máxim

a,estableciendo un

valor máxim

o de alrededor de 45 s.

7.Capacidad de glorietasLa capacidad de las glorietas ha sido estu-diada por m

uchos especialistas en diversaspartes del m

undo,y se dispone de muchas

fórmulas.E

n la figura 9 se dan las capaci-dades de los accesos según varios m

étodos.

7.1.Dem

oras

Las demoras m

edias pueden calcularseem

pleando las fórmulas conocidas para

TA

BLA 6.D

efinición de niveles de servicio (Fuente: TRB, Manual

de capacidad 2000)

Figura 12.D

emora mediaen glorietas segúnsu capacidad(Fuente:FH

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las señales de prioridad,que se repiten

aquí:

siendo:d:dem

ora media en el acceso (s)

C:capacidad del acceso (vehículos/hora)

I:intensidad de tráfico en el acceso (vehí-culos/hora)

H:

tiempo que transcurre desde que el

tráfico alcanzó su actual nivel (h);normal-

mente H

= 1/4

La fórmula es válida tanto si la intensidad

I es menor que la capacidad C,com

o si esm

ayor.Si la intensidad es inferior a un 80%

de la capacidad,la fórm

ula anteriorpuede aproxim

arse por

donde las letras tienen los mism

os signifi-cados que en la anterior.

Adem

ás,puede darse una aproxim

acióncon la figura 12.

La longitud de la cola en cada accesopuede estim

arse con la regla de Little:

L = Q

e (d / 3600)

Donde L es la longitud de la cola en vehí-

culos (cada vehículo ligero equivale a 4 ó 5m

),d la demora m

edia y Qe la intensidad

en el acceso.


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Los firmes en las variantes y en las travesías

Miguel Ángel del Val M

elús


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1.Algunas definiciones yconsideraciones previas

Por la trascendencia que pueden tener enel diseño de las variantes y de las travesías,y en particular en el de algunos de sus ele-m

entos como los firm

es,parece conve-

niente empezar por analizar las definicio-

nes que dan los textos legales en los que sehace referencia a ellas.A

sí,en elReglamentogeneral de carreteras

(aprobado por RealD

ecreto 1812/1994) aparecen dos defini-ciones de variante:

·Variante de trazado:Obra de moderniza-

ción de una carretera en planta o en alzado cam-biando su trazado en una longitud acumulada demás de 10 km

·Variante de población:Obra de moderni-

zación de una carretera que afecta a su trazado ycomo consecuencia de la cual se evita o sustituyeuna travesía o tramo urbano.

Desde el m

omento en que se hace refe-

rencia a las travesías en la segunda de lasanteriores definiciones,parece que ésta esla que hay que considerar en el ám

bito deeste texto.Sin em

bargo,no queda claro enesa definición si travesía y tram

o urbanoson lo m

ismo o,por el contrario,son dos

realidades diferentes,aunque pudiendo

dar lugar ambas a una variante de pobla-

ción.La respuesta se encuentra en el

mism

o Reglamento

general de

carreteras,donde

aparecen las

dos definiciones

siguientes:

·Tram

o urbano:Aquél que discurra por

suelo calificado de urbano por el correspondienteinstrumento de planeamiento urbanístico.

· Trav esía:La parte de tramo urbano en laque existan edificaciones consolidadas al menos enlas dos terceras partes de su longitud y un entra-mado de calles al menos en uno de sus márgenes.

Parece pues fuera de toda duda que el con-cepto de travesía es una restricción del detram

o urbano.Sin em

bargo,la supuesta

claridad conceptual desaparece si se recu-rre a la Ley sobre tráfico, circulación de vehículosa motor y seguridad vial (aprobada m

edianteel Real D

ecreto Legislativo 339/1990) enla cual se halla la siguiente definición:

· Travesía:Es el tramo de vía interurbana

que discurre por suelo urbano.

Por tanto,travesía es,según esta Ley,loque anteriorm

ente se ha denominado

tramo urbano,

desapareciendo la restric-ción en el concepto de aquélla que se esta-blecía en el Reglamento general de carreteras.E

s cierto que las definiciones que figuranen los textos legales deben entenderse

referidas exclusivamente al ám

bito de ladisposición concreta en la que aparecen,pero se agradecería una m

ayor homoge-

neidad,porque las diferencias reseñadas

no son en absoluto intrascendentes.Así,

por ejemplo,en el Reglamento general de circu-

lación(aprobado

por Real

Decreto

13/1992) se establece:

· La velocidad máxima que no deberán reba-sar los vehículos en vías urbanas y travesías seestablece, con carácter general, en 50 km/h, [...].E

stos límites podrán ser rebajados en travesíasespecialmente peligrosas [...]. E

n las mismas con-diciones podrán ser ampliados, empleando al efec-to la correspondiente señalización, en autopistas yautovías dentro de poblado [...].

Como se ve,

algo tan sensible como la

limitación de la velocidad,por su inciden-

cia en la seguridad de la circulación,depende de qué se entienda por travesía,lo cual tiene a su vez una influencia deter-m

inante en su diseño.

Independientemente de todo lo anterior,

las definiciones expuestas deben tenerunas consecuencias prácticas en el diseñode la sección transversal (en la que seincluye el firm

e).E

n ese sentido,cabe

enunciar los dos principios generalessiguientes:


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.

· En las variantes de población la sec-

ción transversal debe ser tratada como en

las vías interurbanas,salvo en las zonas

metropolitanas,donde pueden ser precisas

algunas adaptaciones.· E

n las travesías,la sección transversaldebe ser tratada com

o en las vías urbanas,dentro de lo que sea posible.

2.El procesode proyecto de los

firmes

El proyecto de un firm

e es un proceso enel que hay que m

anejar tanto criterios téc-nicos (características estructurales y fun-cionales,definición del proceso construc-tivo,análisis de las previsibles necesidadesde conservación) com

o económicos (cos-

tes de construcción,costes de ejecuciónde la conservación y costes inducidos enlos usuarios por las actuaciones de conser-vación).E

n todo caso,se podrían distin-guir en ese proceso las siguientes fases:

·A

nálisis de las informaciones previas.

·E

stablecimiento de los factores de

dimensionam

iento.·

Propuesta inicial de posibles seccionesestructurales.

·A

nálisis funcional (estudio de detallede la capa de rodadura).

·E

valuación técnica de las seccionesconsideradas (valoración cualitativa de susventajas y desventajas).

·E

ventual descarte de opciones.·

Evaluación económ

ica (estimación de

costes globales).·

Elección de la solución (la de m

enorcoste global).

·D

efinición precisa de la sección ele-gida.

En lo que se refiere a las inform

acionesque son necesarias para arrancar el proce-so,las fundam

entales son las siguientes:

·D

efinición de los elementos que preci-

san contar con un firme (por ejem

plo,carriles de circulación,carriles de estacio-nam

iento,arcenes,etc.).·

Datos de tráfico y de tráfico pesado.

·Características de los suelos de la traza.

·Situación y características de los posi-

bles préstamos,yacim

ientos y canteras,asícom

o de las posibles fuentes de suminis-

tro de materiales elaborados (m

ezclasasfálticas,horm

igones,etc.).·

Datos am

bientales y del entorno.·

Precios.·

Directrices m

etodológicas para el des-arrollo del proceso.

En cuanto a la evaluación técnica de las

secciones de firme consideradas inicial-

mente,debe llevarse a cabo fundam

ental-m

ente en términos cualitativos,m

anejan-do criterios com

o los siguientes:

·Criterios previos:- O

rden de estudio que da lugar al pro-yecto.- Criterios propios del director delproyecto.

- Análisis de la experiencia local o

regional.·

Disponibilidad de m

ateriales.·

Condiciones

ambientales

y del

entorno.·

Consideraciones constructivas:- O

rganización de los tajos.- Tráfico general y propio de la obra.- M

aquinaria necesaria.·

Necesidades de conservación futura.

Por su parte,para la evaluación económi-

ca se debe:

·Incluir el coste tanto de la form

aciónde la explanada com

o,en el caso de lasvariantes,de los arcenes

·Valorar con la m

áxima precisión los

costes de construcción·

Estim

ar con toda la precisión que seaposible los costes de las futuras actuacio-nes de conservación,tanto de las rehabili-


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taciones (funcionales

o estructurales)

como de las que constituyen la conserva-

ción ordinaria.

Centrando la reflexión en la parte del pro-yecto dedicada a los aspectos estructurales(lo que habitualm

ente se denomina el

dimensionam

iento del firme),los m

étodosutilizables pueden ser de dos tipos:

·M

étodos empíricos,basados en la sis-

tematización de la experiencia,aunque no

sólo en ella.·

Métodos analíticos,apoyados explíci-

tamente en el cálculo (que en todo caso,

no debe olvidarse,es una mera herram

ien-ta,y no un fin en sí m

ismo).

3.Los métodos em

píricos dedim

ensionamiento de firm

es

En el diseño em

pírico de los firmes los

factores de dimensionam

iento no tienenpor qué ser considerados de una m

aneraexplícita,no están abiertos en principio aconsiderar cualquier tipo de solución y,sobre todo,se supone que están adapta-dos a un ám

bito concreto y,por tanto,noson exportables.H

ay que tener en cuentaen este sentido que de un país a otro,e

incluso de una región a otra,pueden cam-

biar:

· La composición general del tráfico.

· El tipo de vehículos pesados,así com

osus eventuales sobrecargas.

· El clim

a.· La idiosincrasia de los constructores.· Las características de los m

ateriales (enparticular,las de los áridos).

· La forma de caracterizar los m

ateriales(en la m

edida en que varíen tanto las espe-cificaciones com

o las normas de ensayo).

· Otros factores regionales o locales.

En prim

era instancia,los métodos em

píri-cos de dim

ensionamiento de los firm

es sediferencian entre sí por el form

ato en elque las posibles soluciones son presenta-das a los usuarios:

·Á

bacos (por ejemplo,el m

étodo de laShell Petroleum

).·

Tablas (por ejemplo,el m

étodo de laPortland Cem

ent Association).

·N

omogram

as (por ejemplo,el m

étodode la A

ASH

TO).

·Catálogos de secciones estructurales

(por ejem

plo,la

Norm

a 6.1

IC

delM

inisterio de Fomento).

Estos últim

os,de los que en Europa hay

una amplísim

a experiencia positiva desde

comienzos de la década de 1970,tienen

notables ventajas,entre las que pueden

destacarse las siguientes:

·E

l proyectista puede concentrarse enlo verdaderam

ente importante:el estudio

de la procedencia de los materiales,la defi-

nición del procedimiento constructivo y,

en última instancia,la optim

ización eco-nóm

ica de la solución propuesta.·

Se cubren razonablemente las m

últi-ples e inevitables im

precisiones de losdatos de partida.

·Se facilita la supervisión de los proyec-

tos.·Se facilita la gestión de la conserva-

ción.

4.Los métodos analíticos de

dimensionam

iento de firmes

Debe recordarse en prim

er lugar que unm

étodo analítico consta de dos partes:unm

odelo de respuesta,con el que,median-

te un programa de ordenador,se calculan

las tensiones,las deformaciones y los des-

plazamientos que las acciones considera-

das producen en las distintas capas delfirm

e,y un modelo de evolución,con el

cual se analizan los resultados del cálculoen térm

inos de fallo (se determina el

número m

áximo adm

isible de aplicaciones


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de la carga tipo considerada).En la prácti-

ca,el proceso de diseño de un firme utili-

zando un método analítico de dim

ensio-nam

iento consta de las siguientes etapas:

·Selección de un program

a de cálculo,en general de los disponibles en el m

erca-do.·

Prediseño de la sección (asignación dem

ódulos y de espesores a cada capa).·

Establecim

iento de condiciones decontorno (por ejem

plo,las relativas alas condiciones de adherencia entrelas capas).

·E

stablecimiento

de la

carga de

cálculo.·

Introducción de los datos en el pro-gram

a.·

Cálculo y obtención de resultados.

·Selección de los valores m

áximos

de la tensión o deformación crítica en

cada capa.·

Selección de un modelo de evolución

para cada capa (habitualmente una ley de

fatiga).·

Determ

inación del número m

áximo

admisible de aplicaciones de carga en cada

capa.·

Comprobación de que el m

enor de losanteriores es superior al núm

ero de aplica-ciones de carga esperado en el período deproyecto considerado.

·Com

probación de que la sección dise-ñada tiene un coste aceptable.

Es fundam

ental,en todo caso,no olvidarque los m

étodos analíticos de diseño nodeben ser utilizados,com

o a menudo se

pretende,para justificar una vida útil delfirm

e.En cam

bio,los métodos analíticos

de diseño pueden valer para evaluar lainfluencia de las distintas variables involu-cradas,lo que en la práctica hace que estasherram

ientas sean extremadam

ente útiles.

5.Los métodos prácticos de

diseño de firmes existentes en

España

Desde que en 1975 la D

irección General

de Carreteras y Caminos Vecinales del

Ministerio de O

bras Públicas redactó,dentro de su Instrucción de Carreteras,lasnorm

as de firmes flexibles (6.1 IC) y de

firmes rígidos (6.2 IC),la experiencia ha

demostrado en E

spaña la utilidad de losm

étodos de diseño de firmes en los que se

presentan las soluciones en forma de catá-

logo de secciones estructurales.Después

de que en 1984 la Diputación Foral de

Vizcaya,dentro de sus norm

as BAT,ela-borara su propia norm

a de firmes,otras

administraciones regionales han conside-

rado también,ya en la década de 1990,la

conveniencia de contar con su propiom

étodo,supuestamente m

ejor adaptado asus condiciones concretas de tráfico,dis-ponibilidad de m

ateriales,etc.En la actua-

lidad (2005),los métodos prácticos elabo-

rados en España por distintas adm

inistra-ciones viarias son los siguientes,ordena-dos cronológicam

ente:

·Instrucción para el diseño de firm

esde la red de carreteras de A

ndalucía (Juntade A

ndalucía,1999)·

Norm

a 6.1 IC de secciones de firme

(Ministerio de Fom

ento,2003)·

Recomendaciones de proyecto y cons-

trucción de firmes y pavim

entos (Junta deCastilla y León,2004)

·R

ecomendaciones para el diseño y

rehabilitación de firmes en la red de

carreteras de Extrem

adura (Junta deE

xtremadura,2004)

·N

orma técnica para el dim

ensiona-m

iento de firmes en la red de los territo-

rios históricos

del País

Vasco(D

iputaciones Forales del País Vasco,deprobable aparición en 2005).

Salvo el primero de los m

étodos reseña-dos,se basan en los principios estableci-dos en la norm

ativa estatal,siendo míni-


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mas las diferencias conceptuales entre

ellos.En todo caso,hay que aclarar que el

método andaluz no es analítico,de acuer-

do a lo expresado en el apartado anterior,sino que se trata de un m

étodo empírico

para cuya aplicación práctica se recurre auna herram

ienta informática (denom

inadaIcafir).

La Norm

a 6.1 IC del M

inisterio deFom

ento es de aplicación en primera ins-

tancia en el proyecto de los firmes de

nueva construcción

de las

carreterasdependientes de la D

irección General de

Carreteras del Ministerio de Fom

ento,pero,en ausencia de una norm

ativa pro-pia,en el de todo tipo de vías públicas deuso general.

Presenta una colección o

catálogo de secciones estructurales parafirm

es de nueva construcción,así mism

oaplicables en los ensancham

ientos decarreteras existentes y en las reconstruc-ciones totales de firm

e (para la rehabilita-ción

existe una

norma

específica:la

Norm

a 6.3 IC,tam

bién publicada endiciem

bre de 2003).E

n función de laintensidad del tráfico pesado y de lascaracterísticas del cim

iento se proponenpara

cada situación

varias secciones

estructurales posibles,entre las que ha deelegirse en cada caso concreto la m

ás ade-cuada de acuerdo con consideraciones téc-nicas y económ

icas.

La Norm

a 6.1 IC define ocho categoríasde tráfico pesado (T00,T0,T1,T2,T31,T32,T41 Y

T42),en función de la intensi-dad m

edia diaria de vehículos pesados enel carril de proyecto y en el año de la pues-ta en servicio.

Por otra parte,a los efectos de definir laestructura del firm

e en cada caso,se esta-blecen tres categorías de explanada,deno-m

inadas respectivamente E

1,E

2 y E3;

estas categorías se determinan según el

módulo de com

presibilidad en el segundociclo de carga (E

v2),obtenido de acuerdocon la norm

a NLT-357 "E

nsayo de cargacon placa".Las diferentes posibilidades de

formación de las explanadas de las distin-

tas categorías dependen del tipo de suelode la explanación o de la obra de tierrasubyacente,y de las características y espe-sores de los m

ateriales disponibles.E

sm

uy importante resaltar que según la

Norm

a 6.1 IC,y con carácter general,parala capa superior de las utilizadas en la for-m

ación de las explanadas deben conside-rarse con carácter preferente los suelosestabilizados in situ,con cal o con cem

en-to,

frente a una eventual aportación desuelos.

Como en otros m

étodos empíricos,en la

Norm

a 6.1 IC,sus redactores han optado,para el dim

ensionamiento de las secciones

de firme,por el procedim

iento quizás más

generalizado entre las administraciones

Foto 1.Vista general de una travesía acondicionada

Foto 2.Acceso a las propiedades colindantes


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viarias europeas,basado,

fundamental-

mente,en las relaciones,en cada tipo de

sección estructural,entre las intensidadesde tráfico pesado y los niveles de deterio-ro adm

isibles al final de la vida útil.Sinem

bargo,en la preparación del catálogo seha recurrido tam

bién a comprobaciones

analíticas.

Cada sección del catálogo se designa porun núm

ero de tres o de cuatro cifras:

·la prim

era (si son tres cifras) o las dosprim

eras (si son cuatro cifras) indican lacategoría del tráfico pesado,desde T00 aT42.

·la penúltim

a indica la categoría de laexplanada,desde E

1 a E3.

·la últim

a indica el tipo de firme:

1.M

ezclas bituminosas sobre capa

granular (firmes flexibles y sem

iflexibles).2.M

ezclas bituminosas sobre sueloce-

mento (firm

es semirrígidos).

3.Mezclas bitum

inosas sobre gravace-m

ento construida sobre suelocemento

(firmes sem

irrígidos).4.Pavim

ento de hormigón (firm

es ríg-dos).

La Norm

a 6.1 IC no excluye,si se justifi-ca adecuadam

ente,la posibilidad de un

dimensionam

iento con materiales distin-

tos de los mencionados expresam

ente ensu catálogo,pero indica que,en principio,esto puede ser tenido en cuenta sólo en lascategorías de tráfico pesado m

ás bajas:

T32,T41 y T42,pues determinadas condi-

ciones locales pueden hacer que solucio-nes distintas a las del catálogo resulten deinterés técnico o económ

ico.Señala así

mism

o la Norm

a que excepcionalmente se

podrá recurrir al dimensionam

iento analí-tico,

siempre que se disponga de los

correspondientes módulos y leyes de fati-

ga,cuya idoneidad para el caso en estudiodebe ser detalladam

ente justificada.

En el catálogo de la N

orma 6.1 IC se

consideran expresamente los siguientes

materiales,

con las características quecorresponden a su definición en el Pliegode Prescripciones Técnicas G

enerales(PG

-3):

·Pavim

entos continuos de hormigón

armado

·H

ormigón vibrado en m

asa·

Horm

igón magro vibrado

·M

ezclas bituminosas

·G

ravacemento

·Suelocem

ento·

Zahorra artificial

Por supuesto,hay que considerar también

en su caso los correspondientes riegos deim

primación (sobre una capa granular que

vaya a recibir una capa de mezcla bitum

i-nosa o un tratam

iento superficial),de

Foto 3.Estacionamiento para personas de movilidad reducida

Foto 4.Glorieta


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adherencia (sobre las capas de materiales

tratados con cemento o de m

ezcla bitumi-

nosa que vayan a recibir una capa de mez-

cla bituminosa) y de curado (sobre las

capas tratadas con un conglomerante

hidráulico).

En el propio catálogo se m

enciona tam-

bién la posibilidad de emplear para las

categorías de tráfico pesado más bajas

otros materiales:riego con gravilla,lecha-

da bituminosa,m

ezclas bituminosas abier-

tas en frío (selladas con un tratamiento

superficial) y gravaemulsión (sellada con

un tratamiento superficial).

Fuera del catálogo se contemplan así

mism

o otros materiales:gravaescoria (que

en algunos casos puede ser sustitutiva dela gravacem

ento),m

acadam (que puede

ser considerada equivalente a la zahorraartificial,y que puede ser interesante utili-zar especialm

ente bajo riegos con gravilla)y las m

ezclas bituminosas de alto m

ódulo(que en capas de base pueden sustituir alas m

ezclas convencionales,admitiéndose

entonces una reducción de espesor hastael 20 %

).

Según la Norm

a 6.1 IC,la capa de rodadu-ra ha de estar constituida por una m

ezclabitum

inosa discontinua en caliente de tipoM

o F,por una mezcla bitum

inosa drenan-te (PA

),o por una mezcla bitum

inosa encaliente de tipo denso (D

) o semidenso

(S).Para las categorías de tráfico pesadoT00 a T1 se han de em

plear preferente-m

ente las mezclas bitum

inosas disconti-nuas en caliente tipo M

,o bien las drenan-tes siem

pre que las condiciones de intensi-dad de circulación y pluviom

étricas lo jus-tifiquen.

Por otro lado,en la Norm

a 6.1 IC se esta-blece que,salvo justificación en contrario,el firm

e de los arcenes de anchura nosuperior a 1,25 m

ha de ser,por razonesconstructivas,prolongación del firm

e dela calzada adyacente.Su ejecución debe sersim

ultánea,sin junta longitudinal entre lacalzada y el arcén.

En arcenes de anchura superior a 1,25 m

,su firm

e depende de la categoría de tráfi-co pesado prevista para la calzada y de lasección adoptada en ésta;se debe evitar en

Foto 5.Profusión de señales verticales

Foto 6.Importancia de la señalización horizontal


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lo posible la aparición de nuevas unidadesde obra.

En el caso de que se prevean solicitaciones

especialmente intensas,es posible justifi-

car secciones diferentes de las recogidasexpresam

ente en la Norm

a con una mayor

capacidad estructural.En este supuesto se

puede llegar a disponer el mism

o firme

que en la calzada,aprovechando las venta-jas constructivas y perm

itiendo además

utilizar los arcenes como carriles adiciona-

les en caso necesario.Esta posible solu-

ción se debe valorar especialmente en

autopistas y autovías urbanas y metropoli-

tanas con intensidades de tráfico superio-res a 25.000 vehículos al día.

Para fijar los espesores de las capas delfirm

e del arcén ha de tenerse en cuenta ladistribución de las capas del firm

e de lacalzada,

a fin de coordinar su construc-ción.

Si a medio plazo fuera previsible

ensanchar la calzada a costa del arcén,seprocurará adoptar una solución con capasy espesores adaptados a dicha previsión.

Para las categorías de tráfico pesado T00 aT31 y en las vías de servicio no agrícolasde autopistas y autovías es preceptivo,porexigencias de seguridad de la circulación,que los arcenes dispongan de una capa derodadura com

pleta transversalmente y con

la mism

a rasante que la calzada,de mane-

ra que no haya un escalón entre ambas

superficies.

6.Principios generales delacondicionam

iento detravesías

El prim

er objetivo que se ha de plantear alacondicionar una travesía debe ser la des-incentivación

del tráfico

de paso.

Lógicamente,una vez que se ha construi-

do una variante de población,sólo una

pequeñísima parte del tráfico que no tenga

su origen o su destino en la población cir-

culará por la travesía,pero en todo caso sedebe hacer todo lo posible para que estono ocurra.Sin em

bargo,eso no debe sig-nificar en absoluto que la travesía sea difí-cilm

ente transitable o que,en el límite,se

peatonalice.Lo que se debe hacer es redi-señarla,a fin de que en la m

ayor medida

posible quede bien integrada en la trama

urbana (foto 1),y así sea percibido con

claridad por los conductores incluso antesde entrar en ella.

En consecuencia,

siendo poco viable,incluso indeseable,m

odificar las alineacio-nes o las rasantes,los esfuerzos se debendirigir a adaptar la sección transversal a lasnecesidades urbanas.Por otro lado,y enlínea con lo indicado,se deben arm

onizarlas dem

andas de movilidad y de accesibili-

Foto 7.Separación indeseable entre la acera y la calzada

Foto 8.Estacionamiento en batería


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dad de los vehículos (foto 2) y de los pea-tones (foto 3),

de manera que haya una

convivencia armónica,que en ningún caso

suponga la aparición de condiciones deinseguridad.

En este sentido,

el objetivodebe ser la reducción efectiva de las velo-

cidades de circulación,sin que los conduc-tores lo perciban com

o una voluntad deobstrucción.Por otro lado,los peatonesno deben sentir tam

poco la calzada como

un espacio ajeno,lo que no quiere decir,claro está,que puedan acceder a ella dem

anera incontrolada.

7.M

edidas concretas para elacondicionam

iento detravesías

En contra de lo que se observa con una

mucha frecuencia,

el acondicionamiento

de una travesía no debería implicar,salvo

excepciones,la utilización de sem

áforos,aunque sean de los que su fase roja se acti-va al sobrepasarse una determ

inada velo-cidad de circulación o después de que elpeatón que desea cruzar haya pulsado unbotón.

Los semáforos,

paradójicamente,

pueden incentivar el incremento de la

velocidad,pues los conductores pueden

entender que la fase verde las da vía librepara circular com

o deseen.A

demás,

laexistencia de sem

áforos puede dar lugar asituaciones de congestión,

las cuales nosólo deterioran las condiciones de circula-ción sino el propio entorno urbano.Porotro lado,para ordenar los cruces en lasintersecciones,

lo mejor en general es

recurrir a resolverlas mediante glorietas

(foto 4) o,si no hay espacio suficiente,

mediante m

iniglorietas.

En un sentido sim

ilar,se deben utilizar

sólo las señales verticales que sean absolu-tam

ente imprescindibles,

lo que incluye,por supuesto,a los paneles inform

ativos.Su profusión (foto 5) suele ir en detrim

en-to de su observancia,y no dejan de sertam

bién elementos que degradan el entor-

no urbano.Suele ser preferible recurrir alas m

arcas viales (foto 6).

Como se ha señalado,debe haber perm

e-abilidad entre la calzada y las aceras:no sedeben disponer obstáculos entre am

bassuperficies (foto 7).La invasión de las ace-ras por parte de los vehículos debe preve-

Foto 9.A

condicionamiento de la sección transversal para parada deautobús

Foto 10. Paso de peatones al nivel de la acera


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nirse exclusivamente con la altura de los

bordillos,que ha de ser la mínim

a impres-

cindible,mientras que el acceso incontro-

lado de los peatones a la calzada puedeevitarse precisam

ente eliminando obstácu-

los y poniendo los pasos para cruzar enlos puntos adecuados (lo que debe serobjeto de un atento análisis) y a unas dis-tancias suficientem

ente reducidas.

La eliminación de obstáculos debe im

pli-car tam

bién una limitación del m

obiliariourbano,que en la m

ayoría de los casos nocum

ple la función para la que supuesta-m

ente se diseñó e implantó.Los ciudada-

nos prefieren en general,m

ucho más si

tienen unas condiciones de movilidad

limitadas,superficies despejadas.

Es m

uy importante para la correcta fun-

cionalidad de la travesía disponer,en la

medida de lo posible,zonas de estaciona-

miento,al m

enos en un lado de la calzada.E

ste estacionamiento debe ser preferible-

mente en batería (foto 8):así se facilita la

entrada y la salida;además esa disposición

no disminuye la perm

eabilidad entre cal-zadas y aceras y,finalm

ente,contribuye alim

itar la velocidad de circulación

En las paradas de los autobuses,se debe

modificar,si es posible,la sección trans-

versal (foto 9).Es la única form

a de que lasubida y la bajada de los usuarios de losautobuses no entorpezca la circulación nicom

prometa la seguridad de aquéllos.

Finalmente,lo m

ás importante es acondi-

cionar los pasos de peatones,ganando

accesibilidad para éstos y propiciando ladism

inución de la velocidad de los vehícu-los.D

ada la idiosincrasia de los conducto-res españoles,

a quienes en ocasiones elrayado de un paso de peatones no les dicenada,

la solución que en España se ha

revelado como la m

ás conveniente,tantodesde el punto de vista de la seguridadcom

o desde el de la accesibilidad de losque tienen lim

itaciones,son los pasos

sobreelevados al mism

o nivel de las acerasy con anchura suficiente para provocar

una disminución efectiva y relativam

entesuave de la velocidad de los vehículos(foto 10).

En ningún caso estos pasos

deben estar delimitados por bolardos u

obstáculos similares,lo que suele ser bas-

tante común cuando la acera se deprim

een toda la anchura del paso (foto 11).

8.El diseño del fierm

e en lastravesías

Teniendo en cuenta que cualquier actua-ción en la calzada supone graves afeccio-nes a la funcionalidad de la vía,se debenproyectar secciones de firm

e que requie-ran la m

enor conservación posible.U

nasolución m

uy habitual en las vías urbanasconsiste en la utilización de bases de hor-

Foto 11. Obstáculos en paso de peatones con acera deprimida

Foto 12. Adoquines prefabricados en zona de estacionamiento


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MONTAJE PLANIFICACION Y DISEÑO JERONIMO · Depende de la asignación de los carriles para los distintos movimientos Tabla 4. Intensidades máximas en una intersección entre una