Expositor: Ing. Emilio A. Palacios Ramírez

UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP

CONTENIDO3.1 ELEMENTOS3.2 DERECHO DE VIA O FAJA DE DOMINIO3.2.1 ANCHO DE LA FAJA DE DOMINIO3.2.1.a Ancho Normal3.2.1.b Ancho Mínimo3.2.1.c Previsión para Transito de Ganado3.3.2. ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA3.3 SECCION TRANSVERSAL3.3.1 NUMERO DE CARRILES DE LA SECCION TIPO3.3.2 CALZADA3.3.2.a Ancho de Tramos en Tangente3.3.2.b Ancho de Tramos en Curva3.3.3 BERMAS3.3.3.a Ancho de las Bermas3.3.3.b Inclinación de las Bermas

3.3.4 BOMBEOS3.3.5 PERALTES3.3.5.a Valores del Peralte3.3.5.b Transición del Bombeo al Peralte3.3.5.c Peraltes Mínimos3.3.6 SEPARADORES3.3.7 TALUDES3.3.7.a Taludes en Corte3.3.7.b Taludes de Terraplenes3.3.8 CUNETAS

La sección transversal de una carretera en un punto de ésta, es un corte vertical normal al alineamiento horizontal, el cual permite definir la disposición y dimensiones de los elementos que forman la carretera en el punto correspondiente a cada sección y su relación con el terreno natural. La sección transversal influye fundamentalmente en la capacidad de la vía, en su costo de expropiación, construcción, conservación, y también en la seguridad de la circulación. Un proyecto realista deberá en general adaptarse a las condiciones existentes o previstas a corto plazo, pero estudiará la viabilidad de las ampliaciones necesarias en el futuro.

El elemento más importante de la sección transversal es la zona destinada al paso de los vehículos o calzada. Sus dimensiones deberán ser tales que permitan mantener un nivel de servicio adecuado, para la intensidad de tráfico previsible.

Pero no por ello deben descuidarse otras partes de la corona no destinadas a la circulación normal, como las bermas, zonas que permiten a los vehículos apartarse momentáneamente de la calzada en caso de avería o emergencia, o las aceras destinadas a los peatones.

Para agrupar los tipos de carreteras se acude a normalizar las secciones transversales, teniendo en cuenta la importancia de la vía, el tipo de tránsito, las condiciones del terreno, los materiales por emplear en las diferentes capas de la estructura de pavimento u otros, de tal manera que la sección típica adoptada influye en la capacidad de la carretera, en los costos de adquisición de zonas, en la construcción, mejoramiento, rehabilitación, mantenimiento y en la seguridad de la circulación.

3.1 ELEMENTOS

Los elementos que integran y definen la sección transversal son: ancho de zona o derecho de vía, calzada ó superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios, tal como se ilustra en las siguientes figuras donde se muestra una sección en media ladera para una vía multicarril con separador central en tangente y una de dos carriles en curva.

3.2 DERECHO DE VÍA O FAJA DE DOMINIO

Es la faja de terreno destinada a la construcción, mantenimiento, futuras ampliaciones de la Vía si la demanda de tránsito así lo exige, servicios de seguridad, servicios auxiliares y desarrollo paisajístico. En las carreteras ejerce dominio sobre el derecho de Vía, el MTC a través de la Dirección General de Caminos quien normará, regulará y autorizará el uso debido del mismo.

3.2.1 ANCHO DE LA FAJA DE DOMINIO

Constituyen Elementos del Derecho de Vía las zonas afectadas para su operación y explotación tales como:

- Zonas de Descanso y/o Estacionamiento- Zonas de Auxilio y Emergencia- Paraderos de Emergencia- Paraderos de Camiones o Autobuses- Instalaciones Públicas- Áreas Paisajistas, etc.

Deberá adquirirse suficiente derecho de vía con objetivo de evitar gastos posteriores al comprar propiedades urbanizadas o la eliminación de otras en el derecho de vía de la carretera.

Una sección amplia del derecho de vía proporciona una carretera más segura, permite tener taludes de acabado suave y, en general, costos más bajos en el mantenimiento y en la remoción de la nieve.

En la siguiente Tabla se dan rangos por clase de vía, por el ancho de faja de dominio deseable.

Ancho de Faja de Dominio Deseable 

CLASIFICACIÓNANCHO DE FAJA DE

DOMINIO(m)

Carretera Nacional de dos calzadas

70 – 50

Carretera Nacional de una calzada

70 – 30

Carretera Departamental 40 – 30

Carretera Vecinal 25 - 20

3.2.1.a Ancho NormalLa faja de dominio o derecho de Vía, dentro de la que se encuentra la carretera y sus obras complementarias, se extenderá más allá del borde de los cortes, del pie de los terraplenes, o del borde más alejado de las obras de drenaje que eventualmente se construyen, ello según la siguiente tabla.

(*) Excepto obras de contención de tierras.(**) Si existe camino lateral y esta obra discurre por el exterior de él (caso de las reposiciones de servicios) estos anchos pueden ser nulos.

Además se presenta normas generales, para los bordes libres entre el cuerpo principal de la obra y elementos externos en la siguiente tabla. En muchos casos estos límites no podrán aplicarse cabalmente, para estos casos los límites serán los que resulten de la situación legal que se genere y las negociaciones específicas a fin de evitar expropiaciones excesivas.

3.2.1.b Ancho MínimoPor Resolución Ministerial el MTC, especificará el ancho del derecho de Vía para cada carretera. Cuando el ancho de la faja de dominio compromete inmuebles de propiedad de particulares, compete al MTC realizar las acciones necesarias para resolver la situación legal que se genere. Para ejecutar cualquier tipo de obras y/o instalaciones fijas o provisionales, cambiar el uso a destino de las mismas, plantar o talar árboles, en el derecho de Vía, se requerirá la previa autorización de la Dirección General de Caminos del MTC, sin perjuicio de otras competencias concurrentes.

Serán los recomendados en la siguiente tabla

TIPO DE CARRETERAMINIMO

DESEABLE (m)

MINIMO ABSOLUTO

(m)

Autopista 50 30

Multicarril o Duales 30 24

Dos carriles (1ra y 2da Clase) 24 20

Dos carriles (3ra Clase) 20 15

3.2.1.C Previsión para tránsito de ganado

En las zonas de frecuente tránsito de ganado, donde no es posible desviarlo por caminos de herradura, deberá ampliarse la faja de dominio en un ancho suficiente para alojar ese tránsito en caminos cercados.

3.2.2 ZONA DE PROPIEDAD RESTRINGIDAAnte la necesidad sea por seguridad, visibilidad o futura ampliación, se restringe la capacidad de construir edificaciones permanentes o de grandes dimensiones (altura fundamentalmente). Esta restricción toda vez que se trata de una limitación en el derecho de propiedad, implica una compensación pecuniaria o de otra índole entre el Estado y el propietario a fin de no coartar los derechos de propiedad que la Constitución preserva y el Estado respeta. A cada lado del Derecho de Vía habrá una faja de Propiedad Restringida. La restricción se refiere a la prohibición de ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad o visibilidad, y que dificulten ensanches futuros. El ancho de esa zona se muestra en la siguiente tabla. Esta restricción deberá ser compensada mediante negociaciones específicas.

3.3 SECCIÓN TRANSVERSAL3.3.1 NÚMERO DE CARRILES DE LA SECCIÓN TIPOEl número de carriles es fundamental para determinar el nivel de servicio que puede conseguirse, y por ende tiene un efecto marcado en la seguridad y en la capacidad de tráfico de una carretera.

El número de carriles de cada calzada se fijará de acuerdo con las previsiones de la intensidad y composición del tráfico previsible en la hora de diseño del año horizonte, así como del nivel de servicio deseado, y en su caso, de los estudios económicos pertinentes. De dichos estudios se deducirán las previsiones de ampliación.

En cualquier caso se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones: En carreteras de calzadas separadas: No se proyectarán más de cuatro carriles por calzada ni menos de dos en la sección tipo. No se computarán, a estos efectos, los carriles de cambio de velocidad o de trenzado y los incluidos en confluencias de autovías o autopistas urbanas.

En carreteras de calzada única: Se proyectarán dos carriles por calzada, uno para cada sentido de circulación.En ningún caso se proyectarán calzadas con dos carriles por sentido. No se computarán, a estos efectos, los carriles adicionales ni los carriles de cambio de velocidad.

3.3.2 CALZADALa calzada es la zona de la sección transversal destinada a la circulación segura y cómoda de los vehículos. Para ello es necesario que su superficie esté pavimentada de forma tal que sea posible utilizarla prácticamente en todo tiempo, salvo quizás en situaciones meteorológicas extraordinarias. El tipo de pavimento que se emplee dependerá de diversos factores, entre ellos de la intensidad y composición del tráfico previsible pero, en general, no estará relacionado con las dimensiones y características geométricas de la calzada.

La calzada se divide en carriles, cada uno con ancho suficiente para la circulación de una fila de vehículos.

3.3.2.a Ancho de Tramos en TangenteEl ancho de los carriles depende de las dimensiones de los mayores vehículos que utilizan la vía, y de otras consideraciones:

Cuanto mayor sea la velocidad, mayor es la oscilación de la posición transversal del vehículo dentro del carril, y por tanto el ancho de éste debe ser mayor. Cuando el radio de curvatura es reducido, como en las vías de giro de las intersecciones y en la mayoría de los ramales de enlaces, y aun en algunas carreteras, es necesario un ancho mayor que el normal en tangente.

El ancho de los carriles tiene, además, repercusiones sobre el nivel de servicio. El mínimo ancho de carril, teniendo en cuenta la presencia de camiones es de 3,00 m. con un estándar fuera de poblado de 3,50 ó 3,60 m.

En la siguiente tabla, se indica los valores apropiados del ancho del pavimento para cada velocidad directriz con relación a la importancia de la carretera.

El ancho de la calzada en tangente se determinará con base en el nivel de servicio deseado al finalizar el período de diseño o en un determinado año de la vida de la carretera. En consecuencia, el ancho y número de carriles se determinarán mediante un análisis de capacidad y niveles de servicio. Los anchos de carril que se usen, serán: 3,00 m; 3,30 m; 3,50 m; 3,60 m y 3,65 m.

3.3.2.b Ancho de Tramos en CurvaLas secciones indicadas en la tabla anteriormente mostrada estarán provistas de sobreanchos en los tramos en curva, de acuerdo a lo normado en lo referente a curvas de transición.

3.3.3 BERMASLas bermas son un elemento importante de la sección transversal. Además de contribuir a la resistencia estructural del pavimento de la calzada en su borde, mejoran las condiciones de funcionamiento del tráfico de la calzada y su seguridad: para ello, las bermas pueden desempeñar, por separado o conjuntamente, varias funciones que determinan su ancho mínimo y otras características, que se enumeran a continuación. Consideraciones de costos (sobre todo en terreno muy accidentado) pueden inclinar a prescindir de alguna de estas funciones.

Las bermas deberán tener un ancho que les permita cumplir al menos la función de protección del pavimento, un mínimo de 0.50 m. Asimismo la plataforma debe tener un sobreancho que permita una compactación uniforme de la berma, sin riesgos para el operador de la maquinaria (s.a.c) este sobreancho además cumple una función defensora de la berma.

3.3.3.a Ancho de las BermasEn la siguiente tabla, se indican los valores apropiados del ancho de las bermas. El dimensionamiento entre los valores indicados, para cada velocidad directriz se hará teniendo en cuenta los volúmenes de tráfico y el costo de construcción.

3.3.3.b Inclinación de las BermasEn las vías con pavimento superior la inclinación de las bermas se regirá según la siguiente grafica para las vías a nivel de afirmado, en los tramos en tangente las bermas seguirán la inclinación del pavimento. En los tramos en curva se ejecutará el peralte, según lo indicado en las normas de diseño geométrico.

En zonas con un nivel de precipitación promedio mensual de 50 mm, en los cuatro meses del año más lluviosos, o para toda carretera construida a una altitud igual o mayor a 3 500 m.s.n.m.; la capa de superficie de rodadura de la calzada se prolongará, pavimentando todo el ancho de la berma o por lo menos un ancho de 1,50 m, a fin de proteger la estructura del pavimento.

En el caso de que la berma se pavimente, será necesario añadir lateralmente a la misma para su adecuado confinamiento, una banda de mínimo 0,5 metros de ancho sin pavimentar. A esta banda se le denomina sobreancho de compactación (s.a.c.) y puede permitir la localización de señalización y defensas.

3.3.4 BOMBEOSEl drenaje de un pavimento depende tanto de la pendiente transversal o bombeo, como de su pendiente longitudinal. En rasantes a nivel o casi a nivel, tales como los que se encuentran en trazos en las planicies de la costa, así como en las curvas verticales cóncavas, el agua que cae sobre el pavimento se esparce en ángulo recto con respecto al eje central del camino, hacia los taludes y cunetas. Cuando exista una gradiente longitudinal, el agua fluirá diagonalmente hacia el lado exterior del pavimento, siguiendo la gradiente negativa. Si la pendiente fuera pronunciada y no tuviera bombeo, el agua permanecerá sobre el pavimento una distancia considerable antes de salir hacia las bermas. En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contraperalte las calzadas deberán tener, con el propósito de evacuar las aguas superficiales, una inclinación transversal mínima o bombeo, que depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona.

La siguiente tabla especifica estos valores indicando en algunos casos un rango dentro del cual el proyectista deberá moverse, afinando su elección según los matices de la rugosidad de las superficies y de los climas imperantes.

(*) En climas definidamente desérticos se pueden rebajar los bombeos hasta un valor límite de 2%.

El bombeo se puede dar de varias maneras, dependiendo del tipo de plataforma y de las conveniencias específicas del proyecto en una zona dada. Estas formas se indican en siguiente figura

Tipo de Superficie

Bombeo (%)Precipitación: <

500mm/año

Precipitación: > 500

mm/año

Pavimento Superior 2,0 2,5Tratamiento Superficial 2,5 (*) 2,5 – 3,0

Afirmado 3,0 – 3,5(*) 3,0 – 4,0

3.3.5 PERALTE3.3.5.a Valores del Peralte

El valor del peralte, bajo el criterio de seguridad ante el deslizamiento, está dado por la Expresión  

Donde:p : Peralte máximo asociado a VV : Velocidad directriz o de diseño (Kph)R : Radio mínimo absoluto (m)f : Coeficiente de fricción lateral máximo asociado a V Normalmente resultan justificados radios superiores al mínimo, con peraltes inferiores al máximo, que resultan más cómodos tanto para los vehículos lentos (disminuyendo la incidencia de f negativos) como para vehículos rápidos (que necesitan menores f). Si se eligen radios mayores que el mínimo, habrá que elegir el peralte en forma tal que la circulación sea cómoda tanto para los vehículos lentos como para los rápidos.

Con el fin de contrarrestar la acción de la fuerza centrífuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los límites fijados en la siguiente tabla. Los valores máximos del peralte, son controlados por algunos factores como: Condiciones climáticas, orografía, zona (rural ó urbana) y frecuencia de vehículos pesados de bajo movimiento, en términos generales se utilizarán como valores máximos los siguientes:

(*) El tipo corresponde a la clasificación vial según condiciones orográficas

Peralte Máximo (p)

Absoluto Normal

Cruce de áreas urbanas 6.0% 4.0%

Zona Rural (Tipo 1,2 ó 3)* 8.0% 6.0%

Zona Rural (Tipo 3 ó 4)* 12.0% 8.0%

Zona Rural con peligro de hielo 8.0% 6.0%

3.3.5.b Transición del bombeo al peralte.En el alineamiento horizontal, al pasar de una sección en tangente a otra en curva, se requiere cambiar la pendiente de la corona, desde el bombeo hasta el peralte correspondiente a la curva; este cambio se hace gradualmente a lo largo de la longitud de la espiral de transición.

Osea, la transición del bombeo al peralte se ejecutará a lo largo de la longitud de la Curva de Transición. Cuando no exista Curva de Transición, se seguirá lo indicado en la siguiente tabla.

Para pasar del bombeo al peralte se girará la sección sobre el eje de la corona en carreteras de una calzada y en autopistas y carreteras duales se definirá claramente en el proyecto la ubicación del eje de giro.

Proporción del Peralte a desarrollar en Tangente

p < 4.5% 4.5% < p < 7% 7% < p

0.5p 0.7p 0.8p

3.3.5.c Peraltes MínimosLas curvas con radios mayores que los indicados en la siguiente tabla para cada velocidad directriz, mantendrá el peralte de 2%.Velocidad Directriz

(Km/hr)Peralte 2% para curvas con radio

mayor de m.

30 330

40 450

50 650

60 850

70 1150

80 1400

90 1700

100 2000

110 2400

≥ 120 3000

Valores de radio por encima de los cuales no es indispensable peralteV(Km/h) 30 40 50 60 70 80 90 ≥ 100

R (m) 1000 1400 1800 2300 2800 3400 4100 5000

3.3.6 SEPARADORESEl separador central en autopista tendrá, siempre que sea posible, un ancho mínimo de catorce metros (14 m). Cuando dicho ancho no pueda mantenerse por razones técnico - económicas, se podrá disminuir hasta un límite de dos metros (2 m). Excepcionalmente, para casos expresamente justificados (estructuras singulares) podrá reducirse el ancho del separador, previa autorización del MTC, hasta un límite absoluto de 1 m.

Cuando se prevea la ampliación del número de carriles, el separador tendrá un ancho mínimo de 10 m.Velocidad

Directriz(Km/h)

Con Isla o barrera Sin Isla o barreraMin. Abs.Para Amp.N° carrilesMin.

AbsolutoMin.

DeseableMin.

AbsolutoMin.

Deseable

V.D. ≤ 70 2.004.50

3.00 6.00 9.00

V.D. > 70 3.00 6.00 10.00 10.00

3.3.7 TALUDESLos taludes para las secciones en corte variarán de acuerdo a la estabilidad de los terrenos en que están practicados; la altura admisible del talud y su inclinación se determinarán en lo posible, por medio de ensayos y cálculos, aún aproximados.

3.3.7.a Taludes en CorteExige el diseño de taludes, el estudio de las condiciones especiales del lugar, especialmente las geológicas, geotécnicas (prospecciones), ensayos de laboratorio, análisis de estabilidad, etc, y medio ambientales, para optar por la solución más conveniente, entre diversas alternativas.

La inclinación y altura de los taludes para secciones en corte variarán a lo largo del Proyecto según sea la calidad y homogeneidad de los suelos y/o rocas evaluados (prospectados). Los valores de la inclinación de los taludes para la secciones en corte serán, de un modo referencial, los indicados en la siguiente tabla

3.3.7.b Taludes de TerraplenesLas inclinaciones de los taludes para terraplenes variarán en función de las características del material con el cual está formado el terraplén, siendo de un modo referencial los que se muestran en la Tabla.

Exige el diseño de taludes un estudio taxativo, que analice las condiciones específicas del lugar, incluidos muy especialmente las geológico-geotécnicas, facilidades de mantenimiento, perfilado y estética, para optar por la solución más conveniente, entre diversas alternativas.

Materiales

Talud (V:H)

Altura (m)

< 5.00 5.00 – 10.00 > 10.00

Material Común (Limos arenosos) 1 : 1.5 1 : 1.75 1 : 2

Arenas limpias 1 : 2 1 : 2.25 1: 2.5

Enrocados 1 : 1 1 : 1.25 1 : 1.5

Las normas internacionales exigen barreras de seguridad para taludes con esta inclinación, puesto que consideran que la salida de un vehículo desde la plataforma no puede ser controlada por su conductor si la pendiente es más fuerte que el 1:4. Cuando se tiene dicho 1:4, la barrera de seguridad se utiliza a partir de los 4,0 m, de altura.

El proyectista deberá decidir, mediante un estudio económico, si en algunos tramos con terraplenes de altura inferior a 4,0 m, conviene tender los taludes hasta el mencionado valor, ahorrándose así la barrera, o mantener el 1:1.5, con dicho elemento de protección.

3.3.8 CunetasSon canales abiertos construidos lateralmente a lo largo de la carretera, con el propósito de conducir los escurrimientos superficiales y sub-superficiales procedentes de la plataforma vial, taludes y áreas adyacentes a fin de proteger la estructura del pavimento. La sección transversal puede ser triangular, trapezoidal o rectangular. Sus dimensiones se deducen a partir de cálculos hidráulicos, teniendo en cuenta su pendiente longitudinal, la intensidad de lluvia prevista, pendiente de cuneta, área de drenaje y naturaleza del terreno, entre otros.

GRACIAS