SEMANA 9

TRAZO Y PERFIL

DISEÑO DE CURVAS VERTICALES

ALINEAMIENTO VERTICAL:

El alineamiento vertical de una vía es la proyección del eje de esta sobre una superficie vertical paralela al mismo. Debido al paralelismo se muestra la longitud real de la vía a lo largo del eje. El eje en este alineamiento se llama Rasante o Sub-rasante dependiendo del nivel que se tenga en cuenta en que se tenga en cuenta en el diseño.el diseño.

El diseño vertical o de rasante se realiza con base en el perfil del terreno a lo largo del eje de la vía. Dicho perfil es un gráfico de las cotas negras, donde el eje horizontal corresponde a las abscisas y el eje vertical corresponde a las cotas, dibujadas de izquierda a derecha.

ELEMENTOS:

El alineamiento vertical de una vía compuesto por dos elementos principales:

rasante y perfil. La rasante a su vez está compuesta por una serie de tramos rectos, llamados tangentes, enlazados entre sí por curvas. La longitud de todos los elementos del alineamiento vertical se consideran sobre la proyección horizontal, es decir, en ningún momento se consideran distancias inclinadas.

PERFIL:

El perfil del alineamiento vertical de una vía corresponde generalmente al eje de esta y se puede determinar a partir de una topografía o por medio de una nivelación de precisión. Cuando el eje de un proyecto se localiza en el terreno este debe ser nivelado con el fin de obtener el perfil de dicho terreno y sobre este proyectar la rasante más adecuada.

Este perfil debe presentar elevaciones reales, es decir con respecto al nivel medio del mar. para obtener estas elevaciones reales se debe partir la nivelación desde un nivel de precisión

RASANTE:

Compuesta por tangentes y curvas. Las Tangentes tienen su respectiva longitud, la cual es tomada sobre la proyección horizontal (∆X) y una pendiente (p) definida y calculada como se indica en la figura anterior y expresada  normalmente en porcentaje. Dicha pendiente de encuentra entre un valor mínimo y máximo que depende principalmente del tipo de terreno, el tipo de vía, la velocidad de diseño o y la composición vehicular que podría tenerla vía.

ELEMENTOS DE LA CURVA VERTICAL:

Se indican los diferentes elementos que conforman una curva vertical:

CURVA VERTICAL ASIMÉTRICA:

La curva vertical asimétrica es aquella donde las proyecciones de las dos tangentes de la curva son de diferente longitud. En otras palabras, es la curva vertical donde la proyección horizontal de la distancia PCV a PIV es diferente a la proyección horizontal de la distancia PIV a PTV. Este tipo de curva es utilizado cuando alguna de las tangentes de la curva esta restringida por algún motivo o requiere que la curva se ajuste a una superficie existente, que solo la curva asimétrica podría satisfacer esta necesidad.

TIPOS DE CURVAS VERTICALES

Las curvas verticales ademas de dividirse en simétricas y asimétricas, teniendo en cuenta las longitudes, también se clasifican de acuerdo a las pendientes en cóncavas y convexas.

CURVA VERTICAL CONVEXA:

Presenta 3 casos:

• Caso 1.  p mayor 0, q menor 0
• Caso 2. p menor 0, q menor 0, p mayor q
• Caso 3. p mayor 0, q mayor 0, p mayor q

La curva del Caso 1, cuando las pendientes tienen diferente signo, presenta a lo largo de su trayectoria un punto de cota máxima, mientras que para los otros dos casos, 2 y 3, el punto de cota máxima de la curva estaría ubicado al principio y al final de esta, respectivamente.

CURVA VERTICAL CÓNCAVA:

Al igual que la curva convexa tambien presenta tres casos diferentes:

• Caso 4.  p menor 0, q mayor 0
• Caso 5. p mayor 0, q mayor 0, p menor q
• Caso 6. p menor 0, q menor 0, p menor q

APLICACIÓN DE DISTANCIA DE VISIBILIDAD EN LAS CURVAS VERTICALES

El trazado de una carretera, tanto en planta y alzado como la sección tipo adoptada, se diseña en relación directa con la velocidad a la que se desea que circulen los vehículos en condiciones de comodidad y seguridad aceptables.

Para evaluar cómo se distribuyen las velocidades en cada sección, se considerarán fijos los factores que incidan en ella relacionados con la clase de carretera y la limitación genérica de velocidad asociada a ella, así como las características propias de las secciones próximas.

Se considerarán esencialmente variables la composición del tráfico (en particular el porcentaje de vehículos pesados) y la relación entre la intensidad de la circulación y la capacidad de la carretera

A efectos de aplicación de la Norma DG 2018 MTC “Trazado”, se definen las siguientes velocidades:

• Velocidad específica de una curva circular (V_e):

Velocidad que puede mantener un vehículo a lo largo de una curva circular considerada 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 dicha velocidad.

• Velocidad de proyecto de un tramo (V_p):

Velocidad para la que se definen las características geométricas del trazado de un tramo de carretera en condiciones de comodidad y seguridad.

• Velocidad de recorrido de un tramo (V_r):

Media armónica ponderada de las velocidades de recorrido de subtramos homogéneos.

Además, para cada tipo de maniobra que realice el conductor se necesita una visibilidad mínima. Por tanto, para determinar la visibilidad mínima exigible de un tramo de carretera habrá que considerar qué maniobras se van a realizar y cuál es la velocidad de los vehículos en ese tramo.

En la fase de diseño de una vía habrá que considerar la velocidad de proyecto y las maniobras permitidas para garantizar que en todo punto se dispone de la visibilidad que exige la normativa.

Análogamente, si un tramo no dispone de visibilidad suficiente para realizar una determinada maniobra, ésta deberá prohibirse. Sin embargo, en cualquier tramo de carretera se debe disponer como mínimo de la visibilidad de parada en todos sus puntos.