TRAMO EN PLANTA
EL TRAZADO EN PLANTA
Las formas geométricas planas (o alineaciones) que se utilizan para la definición del trazado en planta responden a modelos polinómicos, pudiendo ser rectas, curvas circulares o curvas de
transición entre rectas y círculos, o entre distintas curvaturas del mismo sentido. Habitualmente los alineamientos se establecen de tal forma que se garantice, además de la continuidad de acimuts, la
continuidad absoluta de curvaturas, obteniendo así una variación gradual de las fuerzas transversales que afectan la comodidad de los usuarios y la seguridad de los vehículos. Se requiere por tanto el uso de las curvas de transición.
Alineamiento Horizontal.
El diseño geométrico en planta de una carretera, o alineamiento horizontal, es la proyección sobre un plano horizontal de su eje real o espacial. Dicho eje horizontal está constituido por una serie de tramos rectos denominados tangentes, enlazados entre sí por curvas. Ver Figura 3-4.
Figura 3-4. Alineamiento Horizontal de una carretera
- El alineamiento horizontal deberá permitir la operación ininterrumpida de los vehículos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible.
- En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas horizontales y el de la velocidad directriz. Esta última, a su vez, controla la distancia de visibilidad.
- El trazado en planta de un tramo se compondrá de la adecuada combinación de los siguientes elementos: recta, curva circular y curva de transición.
- En proyectos de carreteras de calzadas separadas, se considerará la posibilidad de trazar las calzadas a distinto nivel o con ejes diferentes, cuando el terreno así lo aconseje.
Consideraciones de diseño
El manual del DG-2001 señala las siguientes consideraciones para el Alineamiento Horizontal:
- Los tramos excesivamente extensos en tangente no son convenientes para las carreteras de un patrón elevado (autopistas o multicarril), el trazado deberá ser más bien una serie de curvas de radios amplios que de extensas tangentes, "quebradas" unidas por curvas de pequeña amplitud circular.
- En el caso de ángulos de deflexión D pequeños, iguales o inferiores a 5º, los radios deberán ser suficientemente grandes para proporcionar longitud de curva mínima L obtenida con la fórmula siguiente:
L > 30 (10 - D), D < 5º (L en metros;
D en grados)
No se usará nunca ángulos de deflexión menores de 59' (minutos). La longitud mínima de curva
(L) será:
V = Velocidad de diseño (Kph)
ü Las curvas circulares estén dotadas de curvas de transición, incluso en los casos en que, conforme a los criterios
usuales, éstas estarían
dispensadas.
ü Al final de las tangentes extensas o tramos con leves curvaturas, o incluso donde siga inmediatamente un tramo
con velocidad de diseño
inferior, las curvas horizontales que se introduzcan deberán
concordar con la mayor posibilidad precedente, preferiblemente bien por encima del mínimo
necesario, y proporcionando una sucesión de curvas
con radios gradualmente decrecientes para orientar
al conductor.
ü No son deseables
dos curvas sucesivas en el mismo sentido cuando entre ellas existe un tramo en tangente. Preferiblemente, serán sustituidas por una curva extensa única bien estudiada.
ü Deberá buscarse un alineamiento horizontal homogéneo, en el cual tangente y curvas se suceden armónicamente. El
alineamiento debe ser tan directo como sea
posible, ser consistente a los contornos de topografía que siguen
una línea de ceros, de acuerdo
con la línea de pendiente seleccionada.
ü En un proyecto geométrico con velocidad de diseño especificada, se debe procurar establecer curvas con velocidad
específica no muy superior
a la velocidad de diseño.
ü En general el ángulo de deflexión para cada curva debe ser tan pequeño como sea posible,
en la medida que las condiciones topográficas lo permitan, teniendo en cuenta
que las carreteras deben ser tan directas como sea posible.
ü Es necesario mediante sistemas de señalización horizontal y como medida de seguridad vial, separar la calzada
de las bermas
y los carriles
entre sí de acuerdo
con la dirección del tránsito.
ü El alineamiento con tangente
larga entre dos curvas del mismo sentido tiene un aspecto agradable, especialmente cuando
no se alcanza a percibir
las dos curvas horizontales.
ü No se utilizarán desarrollos en carreteras de 1º orden y Multicarril de 2º orden. En los casos restantes
se usarán previa
justificación.
Tramos en tangente:
La tangente es un elemento de trazado
que está indicado
en carreteras de dos carriles
para obtener suficientes oportunidades de
adelantamiento y en cualquier tipo de carretera para adaptarse a condicionamientos externos obligados (infraestructuras preexistentes, condiciones urbanísticas, terrenos planos,
etc.).
Para evitar problemas relacionados con el cansancio, deslumbramientos, excesos de velocidad, etc. es deseable limitar las longitudes máximas
de las alineaciones rectas
y para que se produzca una acomodación y adaptación a la conducción se deberá establecer unas longitudes mínimas
de las alineaciones rectas.
Las longitudes de tramos en tangente
presentada en la Tabla 402.01, están dadas por las expresiones:
L min.s = 1,39 Vd
L min.o = 2,78 Vd
L máx
= 16,70 Vd
L min.s : Longitud mínima (m) para trazados en "S" (alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura de sentido contrario).
L min.o : Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura del mismo sentido).
L máx : Longitud máxima (m).
Vd : Velocidad de diseño (Km/h)
TABLA
402.1
LONGITUD DE TRAMOS EN TANGENTE
Visibilidad
En las carreteras es fundamental que exista, tanto en planta como en perfil la visibilidad precisa para que el conductor del vehículo
pueda ver delante
de él a la distancia mínima
necesaria para tomar con garantía
decisiones oportunas.
La visibilidad depende
de la velocidad directriz. Al establecer los radios y longitudes mínimas de las curvas de enlace
(horizontales y verticales) de los alineamientos rectos de una carretera, es requisito
obtener una visibilidad satisfactoria, ya que la longitud del tramo de carretera que sea visible al conducir
es de la mayor importancia en la seguridad y facilidad de operación.
En el tramo en tangente todo conductor precisa de dos distancias de visibilidad, la distancia
de visibilidad para pasar y la distancia de visibilidad para parar.
En el tramo de curva,
sobre todo para el conductor que ocupa el carril
interno puede haber obstáculos que le impidan tener una distancia
de visión suficiente de su carril de circulación, los obstáculos pueden ser el talud de corte de la vía, vegetación, cercos, edificios, etc. en el lado interno de la curva.
Distancia de visibilidad, es la longitud continua hacia delante del camino, que es visible
al conductor del vehículo.
En diseño se consideran dos distancias, la de visibilidad suficiente para detener el vehículo,
y la necesaria
para que un vehículo adelante a otro que viaje a velocidad inferior, en el mismo sentido.
Distancia de Visibilidad de parada (Dp)
Distancia de Visibilidad de Parada,
es la mínima requerida
para que se detenga un vehículo que viaja a la velocidad
de diseño, antes de que alcance un objetivo inmóvil que se encuentra en su trayectoria. Todos los puntos de una carretera deberán estar provistos de la distancia mínima de visibilidad de parada.
Figura 3-1. Relación entre altura del objeto y altura del ojo del conductor
Influencia de la pendiente sobre la distancia:
La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tiene importancia práctica para valores de la pendiente de más o menos 6% y para velocidades directrices mayores de 80 Km./h.
En tramos de pendiente del 6% o más, la distancia de visibilidad varía con la velocidad directriz.
Cálculo de la distancia de Visibilidad de parada:
a. Alineamiento Recto y Rasante de Pendiente Uniforme.
La distancia de parada sobre una alineación recta de pendiente uniforme, se calcula mediante la expresión:
Dp : Distancia de Visibilidad de Parada(m)
V : Velocidad de diseño de la carretera (Kph)
tp : Tiempo de percepción + reacción (seg)
f : Coeficiente de fricción, pavimento húmedo
i : Pendiente Longitudinal (en tanto por uno)
+i = Subida respecto al sentido de circulación
- i = Bajada respecto al sentido de circulación
El primer término de la expresión representa la distancia recorrida durante el tiempo de percepción más reacción (dpr) y el segundo la distancia recorrida durante el frenado hasta la detención junto al obstáculo (df). Ver Figura 3-2.
Tiempo de Percepción es el que transcurre desde que el conductor ve el objeto hasta el momento en que toma la decisión acerca de lo que debe hacer.
Tiempo de Reacción, es el que se requiere para que el conductor de un vehículo accione los frenos, una vez que haya decidido que su aplicación es necesaria.
Condicionamiento Asociado a singularidades de Planta o Perfil
En la figura 402.5 del manual DG-2001, se indica la variación de la distancia de visibilidad de parada con la velocidad de diseño y la pendiente.
Donde tp corresponde aproximadamente a 2 seg y f varía entre 0,30 – 0,40, según aumente la Velocidad.
Figura 3-2. Distancia de Visibilidad de Parada
(Dp)
En la figura 402.5 del manual DG-2001, se indica la variación de la distancia de visibilidad de parada con la velocidad de diseño y la pendiente.
Donde tp corresponde aproximadamente a 2 seg y f varía entre 0,30 – 0,40, según aumente la Velocidad.
DISTANCIA DE VISIBILIDAD
DE
PARADA (Dp)
vídeo
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