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CARRETERAS I (CIV-323) Carrera De Ingeniería Civil
1.- Definir,explicar el origen, y determinar los rangos que deven adoptar los
siguientes parámetros.
A) Velocidad De Proyecto:
La velocidad de proyecto o velocidad de diseño (en inglés design speed) es un dato
usado para determinar las características geométricas de una carretera nueva durante
el proyecto. Contrariamente a la concepción general, la velocidad de proyecto no es
necesariamente la máxima velocidad segura, puede ser mayor o menor. La normativa
española de trazado de carreteras la define como la máxima velocidad para la
conducción con comodidad y seguridad1
Las variaciones que existen entre las velocidades de proyecto y las velocidades reales
son:
Existen elementos de una vía que pueden bajar la velocidad de proyecto de un
tramo, por ejemplo curvas puntuales a una velocidad máxima de 80 km/h cuando la
carretera en los tramos rectos se puede conducir a 100 km/h. Esto conllevará que
la velocidad máxima permitida de todo el tramo sea 80.
La velocidad de proyecto es una medida de laboratorio, enmarcada en datos y
coeficientes teóricos y conservadores (en condiciones de lluvia).
La velocidad de proyecto puede ser mayor que la velocidad legal máxima
permitida, por ejemplo 140 km/h cuando la velocidad máxima en España es de 120
km/h.2 3 En estos casos el ingeniero considera que no puede castigar al infractor
del límite de velocidad con un accidente.
Los vehículos mejoran sus características con el tiempo, lo que puede hacer que la
velocidad de proyecto que se calculó en su día difiera de la que existe ahora. Esto
es más significativo en las carreteras relativamente antiguas como las autopistas
de los años 70 y 80.
Por estas razones la agencia estadounidense de carreteras AASHTO ha empezado a
estudiar la utilidad del concepto. También se están midiendo la velocidad de los
conductores en las vías para conocer cuál es la velocidad que consideran segura los
conductores y se están señalando aquellos puntos donde la velocidad superior
provoque accidente
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B) Velocidad De Específica:
La velocidad específica de un elemento del trazado es la máxima velocidad que puede
mantenerse a lo largo de un elemento de trazado considerado aisladamente, en
condiciones de comodidad y seguridad, cuando encontrándose el pavimento húmedo y
los neumáticos en buen estado, las condiciones meteorológicas, del tráfico y legales
son tales que no imponen limitaciones a la velocidad.
Esta es la velocidad que se selecciona y aplica para lograr velocidad uniforme a lo
largo del tramo, seleccionada en función de la clase de carretera, la orografía y el
entorno. Esta velocidad determina los radios mínimos, así como el peralte de las
curvas y la visibilidad necesaria.
C) Velocidad De Planeamiento:
La velocidad de planeamiento de un tramouna vía es la media armónica de las
velocidades específicas de los elementos de trazado en planta de tramos homogéneos
de longitud superior a dos kilómetros, dada por la expresión:
V=(∑lk )/(∑lk/Vek )
Donde lk es la longitud del elemento k y Vek es la velocidad específica del elemento k.
En el caso de que el elemento del trazado sea una recta, no aparece la definición de
su velocidad específica, por lo que aparece una indefinición de la velocidad de
planeamiento en caso de que el tramo incluya alineaciones rectas.
En el diseño geométrico de un tramo de carretera, se calculará la velocidad de
planeamiento y se comparará tanto con la velocidad de proyecto como con las
velocidades de planeamiento de los tramos adyacentes para estimar la homogeneidad
del tramo.
D) Velocidad De Operación:
La velocidad de operación es la que adoptan realmente los conductores al circular por
la vía. Es evidente que esta velocidad no se conoce a la hora de diseñar un tramo,
aunque se han desarrollado diferentes modelos para tratar de estimarla en fase de
diseño y así poder obtener diseños más consistentes.
La velocidad de operación es función de las características físicas de la vía y el
entorno, en una circulación libre de vehículos. Generalmente se define como el
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percentil 85 de la velocidad a la que circulan los vehículos. La velocidad de operación
se estima, en la normativa española, mediante la velocidad específica de cada
elemento geométrico. En otros países se adoptan los modelos de velocidades de
operación, es decir, los perfiles de velocidad, que indican en cada punto kilométrico la
velocidad que adoptan los conductores.
Se pueden distinguir diversos tipos de modelos de estimación de la velocidad de
operación. Entre ellos son fundamentales los que estiman la velocidad de operación en
curvas (fundamentalmente en función del radio), en rectas, o considerando también el
alzado. A la representación gráfica de la velocidad de operación en función del PK
recorrido se le conoce por el nombre de “perfil de velocidad de operación”, y también
existen diversos modelos (“modelos de perfil de velocidad de operación”) que lo
configuran generalmente en función de diversos modelos de velocidad de operación
para elementos de trazado aislados.
E) Velocidad De Percentil:
Los percentiles miden un resultado en comparación con los demás resultados de un
estudio. Por ejemplo, si tu calificación se encuentra en el percentil 50 de una prueba,
significa que obtuviste mejores resultados que la mitad de participantes, y peores que
la otra mitad. El percentil 85 suele utilizarse para determinar los límites de velocidad en
carreteras. La teoría asume que la mayoría de los conductores son razonables y no
desean sufrir accidentes, pero también quieren llegar a su destino lo más rápido
posible. Por lo tanto, una velocidad a la que el 85 por ciento de las personas conduce
es considerada la mayor velocidad segura para esa carretera.
F) Visibilidad
Al establecer los radios y longitudes mínimas de las curvas de enlace (horizontales o
verticales) de los alimentos rectos de una carretera, es requisito esencial obtener una
visibilidad satisfactoria, ya que la longitud del tramo de carretera que sea visible al
conductor es la mayor importancia en la seguridad y facilidad de operación. A veces
ocurren choques entre vehículos que circulan en el mismo sentido, o entre
un vehículo en marcha y otro parado o cualquier obstáculo que se encuentre en la vía.
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G) Visibilidad De Parada:
Se considerará como visibilidad de parada la distancia a lo largo de un carril que existe
entre un obstáculo situado sobre la calzada y la posición de un vehículo que circula
hacia dicho obstáculo, en ausencia de vehículos intermedios, en el momento en que
puede divisarlo sin que luego desaparezca de su vista hasta llegar al mismo.
A efectos de aplicación de la presente Norma, las alturas del obstáculo y del punto de
vista del conductor sobre la calzada se fijan en veinte centímetros (20 cm) y un metro
con diez centímetros (1,10 m) respectivamente.
La distancia del punto de vista al obstáculo se medirá a lo largo de una línea paralela
al eje de la calzada y trazada a un metro con cincuenta centímetros (1,50 m) del borde
derecho de cada carril, por el interior del mismo y en el sentido de la marcha,
H) Visibilidad De Adelantamiento.
Se define como distancia de adelantamiento (Da), la distancia necesaria pare que un
vehículo pueda adelantar a otro que circula a menor velocidad, en presencia de un
tercero que circula en sentido opuesto.
A efectos de aplicación de la presente Norma, se tomarán los valores de Da indicados
en la tabla 3.2.
TABLA 3.2
Vp (Km/h) 40 50 60 70 80 90 100
Da (m) 200 300 400 450 500 550 600
Siendo:
Vp = velocidad de proyecto.
Da = distancia de adelantamiento.
I) Visibilidad De Cruce.
Se considerará como visibilidad de cruce, la distancia que precisa ver el conductor de
un vehículo para poder cruzar otra vía que intersecta su trayectoria, medidas lo largo
del eje de su carril. Está determinada por la condición de que el conductor del vehículo
de la vía preferente pueda ver si un vehículo se dispone a cruzar sobre dicha vía
(figura 3.2).
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Se considerará a todos los efectos que el vehículo que realiza la maniobra de cruce
parte del reposo y está situado a una distancia, medida perpendicularmente al borde
del carril más próximo de la vía preferente, de tres metros (3 m).
Se adoptará una altura del punto de vista del conductor sobre la calzada principal de
un metro con diez centímetros (1,10 m).
Todas las intersecciones se proyectarán de manera que tengan una visibilidad de
cruce superior a la distancia de cruce mínima, siendo deseable que supere a la
obtenida a partir del valor de la velocidad de proyecto incrementada en veinte
kilómetros por hora (20 km/h). En cualquiera de estos casos se dice que existe
visibilidad de cruce.
J) Capacidad De Una Carretera.
K) Serviciabilidad De Una Carretera.
Se define el Índice de Serviciabilidad como la condición necesaria de un pavimento
para proveer a los usuarios un manejo seguro y confortable en un determinado
momento. Inicialmente esta condición se cuantificó a través de la opinión de los
conductores, cuyas respuestas se tabulaban en la escala de 5 a 1:
L) Consistencia De Una Carretera.
La consistencia del trazado puede interpretarse como la relación entre las
características geométricas de una carretera y lo que espera encontrar el conductor
que circula por ella. Si hay una correspondencia entre estos dos aspectos, la
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conducción puede hacerse de modo continuo, sin sobresaltos, lo que incide
favorablemente sobre la seguridad en la circulación. Si bien hay una serie de
recomendaciones desde el punto de vista geométrico para obtener trazados
consistentes, esto no siempre se logra, y sólo en los últimos años se ha iniciado el
estudio de metodologías para evaluar ésto, tanto en vías existentes como en vías
proyectadas. La mayor parte de estas metodologías sólo considera el trazado en
planta, olvidándose del trazado en alzado y de la coordinación entre los mismos. En
esta Tesis doctoral se ha desarrollado una metodología para evaluar la consistencia
del trazado en carreteras interurbanas de dos carriles que considera dichos aspectos.
Para ello, se hizo un análisis exhaustivo de los índices de trazado, los cuales evalúan
las características geométricas en planta y en alzado.
M) Seguridad De Una Carretera.
El Diseño geométrico de carreteras es la técnica de ingeniería civil que consiste en
situar el trazado de una carretera o calle en el terreno. Los condicionantes para situar
una carretera sobre la superficie son muchos, entre ellos la topografía del terreno,
la geología, el medio ambiente, lahidrología o factores sociales y urbanísticos.1 El
primer paso para el trazado de una carretera es un estudio de viabilidad2 que
determine el corredor donde podría situarse el trazado de la vía. Generalmente se
estudian varios corredores y se estima cuál puede ser el coste ambiental, económico o
social de la construcción de la carretera. Una vez elegido un corredor se determina el
trazado exacto, minimizando el coste y estimando en el proyecto de construcción el
coste total, especialmente el que supondrá el volumen de tierra desplazado y el firme
necesario.
3.- Descriva las características geométricas velocidad de proyecto y capacidad
por cada uno de los seis tipos de carreteras y caminos.
La velocidad de proyecto para una carretera dada es el factor determinante para elegir
el peralte y el radio de las curvas, la distancia de visibilidad, y las longitudes y
profundidades de los acuerdos verticales, es decir cambios de rasante más suaves.
Carreteras con mayores velocidades de diseño requieren curvas más suaves, cambios
de rasante más largos que conllevan distancias de visibilidad mayores. Las carreteras
con velocidades menores implican curvas más pronunciadas y cambios de rasante
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más acentuados lo que permite adaptarlas mejor al terreno y por lo tanto, su coste es
más barato.
Las carreteras se clasifican en función del número de calzadas, la dimensión del carril
de la calzada o la dimensión del arcén. Cuanto mayor sean las dimensiones de la vía,
más tráfico podrá soportar y más exigentes serán los parámetros de trazado, es decir,
será necesario realizar radios mayores de curva, acuerdos verticales más extendidos o
peraltes más inclinados. Al aumentar estos parámetros la carretera se ajustará menos
al terreno, lo que encarece la carretera.
El dato más importante para el diseño es la velocidad de proyecto, que es a la máxima
velocidad para circular con comodidad y seguridad.
La geometría de una carretera queda determinada en las 3 direcciones del espacio y
queda fijada mediante 3 planos:
La planta donde se fijan las alineaciones horizontales
El perfil longitudinal donde se fijan las alineaciones verticales
El perfil transversal donde se fijan los peraltes, el bombeo y la inclinación
transversal de la rasante.
5.- Descriva la red vial fundamental de Bolivia.
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7.- Explicar que se entiende por TPDA Y POR VHD.
Tráfico promedio diário anual (TPDA).
ElTráfico Promedio Diario Anual (TPDA)
se establece mediante el método de conteo y es el resultado del conteo de vehículos
durante 24 hrs. aldía durante y los 365 días del año.Los volúmenes de tráfico
(TPDA) y (TPD),
sirven para justificar el diseño, clasificar la categoría de camino y hacer estudios de
justificacióntécnico-económica.
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