Manual diseño carreteras no pavimentadas

9,337
-1

Published on

Manual diseño carreteras no pavimentadas

Published in: Business
1 Comment
5 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
9,337
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
643
Comments
1
Likes
5
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Manual diseño carreteras no pavimentadas

  1. 1. Ministerio de Transportes y ComunicacionesDirección General de Caminos y FerrocarrilesMANUALDEDISEÑODECARRETERASNOPAVIMENTADASDEBAJOVOLUMENDETRÁNSITOEl Plan Binacional de Desarro-llo de la Región Fronteriza Perú-Ecuador fue constituido por losgobiernos de Perú y del Ecuador,con el propósito de impulsar ycanalizar esfuerzos orientados apromover el desarrollo y elevarel nivel de vida de sus respectivaspoblaciones.La infraestructura vial es uno delos principales soportes para eldesarrollo del ámbito de la regiónfronteriza con el Ecuador, en es-pecial los caminos de bajo volu-men de tránsito que interconectanpoblaciones rurales, muchas veceslocalizadas en zonas lejanas fron-terizas.Por ello, ha sido muy grato para elCapítulo Perú del Plan Binacionalde Desarrollo de la Región Fron-teriza Perú - Ecuador colaborarcon el Ministerio de Transportesy Comunicaciones en el objetivode difundir normas para la con-servación, diseño y especificacio-nes técnicas para la construcciónde carreteras de bajo volumen detránsito y, en particular, apoyar enla publicación del “Manual de Di-seño de Carreteras No Pavimentadasde Bajo Volumen de Tránsito”, conun financiamiento fruto de una co-operación que le fue otorgada porla CorporaciónAndina de Fomento– CAF.Consolidando la pazcon desarrollo.Plan Binacional de Desarrollode la Región Fronteriza Perú-EcuadorCAPÍTULO PERÚMANUAL DE DISEÑODE CARRETERASNO PAVIMENTADASDE BAJO VOLUMENDE TRÁNSITOREPÚBLICA DEL PERÚDISEÑO:CARLESSIPlanBinacionaldeDesarrollodelaRegiónFronterizaPerú-EcuadorAv.SalaverryN°2890Lima27,Perú•Telf.:(511)463–11–55Fax(511)460–60–76•www.planbinacional.org.pe•peru@planbinacional.org.peConsolidando la pazcon desarrolloPlan Binacional / 2 do pqte / Manual Diseño No Paviment / OT 9076 / Lomo OK 1.3 cm 208 pp / medida 53.8 x23.5 cm
  2. 2. MANUAL PARAEL DISEÑODE CARRETERASNO PAVIMENTADASDE BAJO VOLUMENDE TRÁNSITOLima - Perú, marzo de 2008.
  3. 3. MANUAL PARA EL DISEÑO DE CARRETERAS NOPAVIMENTADAS DE BAJO VOLUMEN DE TRÁNSITOCONTENIDOPresentación ............................................................................... 11Marco del manual a) Introducción ............................................................................... 15 b) Objetivos ............................................................................... 15 c) Alcances del manual......................................................................... 16CAPÍTULO 1: FUNDAMENTOS DEL MANUAL 1.1 Clasificación de carreteras y tipos de obra considerados en el manual ............................................................................... 21 1.2 Derecho de vía o faja de dominio .................................................... 22CAPÍTULO 2: PARÁMETROS Y ELEMENTOS BÁSICOS DEL DISEÑO 2.1 Parámetros básicos para el diseño................................................... 27 2.1.1 Metodología para el estudio de la demanda de tránsito....... 27 2.1.1.1 Índice Medio Diario Anual de Tránsito (IMDA)....... 27 2.1.1.2 Volumen y composición o clasificación de los vehículos................................................................ 28 2.1.1.3 Variaciones horarias de la demanda...................... 29 2.1.1.4 Variaciones diarias de la demanda........................ 29 2.1.1.5 Variaciones estacionales (mensuales)................... 29 2.1.1.6 Metodología para establecer el peso de los vehículos de carga, que es importante para el diseño de los pavimentos, pontones y puentes..... 29 2.1.1.7 Información mínima necesaria............................... 30 2.1.2 La velocidad de diseño y su relación con el costo de la carretera ............................................................................... 30
  4. 4. El marco del manual6 2.1.3 La sección transversal de diseño......................................... 31 2.1.4 Tipos de superficie de rodadura .......................................... 32 2.2 Elementos del diseño geométrico..................................................... 32CAPÍTULO 3: DISEÑO GEOMÉTRICO 3.1 Distancia de visibilidad...................................................................... 37 3.1.1 Visibilidad de parada............................................................ 37 3.1.2 Visibilidad de adelantamiento............................................... 38 3.2 Alineamiento horizontal..................................................................... 39 3.2.1 Consideraciones para el alineamiento horizontal................. 39 3.2.2 Curvas horizontales.............................................................. 41 3.2.3 Curvas de transición............................................................. 41 3.2.4 Distancia de visibilidad en curvas horizontales.................... 43 3.2.5 Curvas compuestas.............................................................. 43 3.2.4 Peralte de la carretera ......................................................... 44 3.2.5 Sobre ancho de la calzada en curvas horizontales.............. 53 3.3 Alineamiento vertical......................................................................... 54 3.3.1 Consideraciones para el alineamiento vertical..................... 54 3.3.2 Curvas verticales.................................................................. 55 3.3.3 Pendiente............................................................................. 56 3.4 Coordinación entre el diseño horizontal y del diseño vertical........... 57 3.5 Sección transversal........................................................................... 60 3.5.1 Calzada ............................................................................... 60 3.5.2 Bermas ............................................................................... 60 3.5.3 Ancho de la plataforma ........................................................ 61 3.5.4 Plazoletas ............................................................................ 61 3.5.5 Dimensiones en los pasos inferiores.................................... 61 3.5.6 Taludes ............................................................................... 62 3.5.7 Sección transversal típica..................................................... 62
  5. 5. 7Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCAPÍTULO 4: HIDROLOGÍA Y DRENAJE 4.1 Drenaje Superficial............................................................................ 68 4.1.1 Consideraciones generales.................................................. 68 4.1.2 Hidrología y cálculos hidráulicos.......................................... 73 4.1.3 Elementos físicos del drenaje superficial............................. 77 4.2 Drenaje Subterráneo......................................................................... 93 4.2.1 Condiciones generales......................................................... 93 4.2.2 Drenes subterráneos............................................................ 94 4.2.2.1 La tubería............................................................... 95 4.2.3 Relleno de zanjas................................................................. 98 4.2.4 Cajas de registro y buzones................................................. 100 4.2.5 Investigación del agua freática............................................. 102 4.2.6 Drenes de intercepción......................................................... 103 4.2.6.1 Objeto y clasificación............................................. 103 4.2.6.2 Drenes longitudinales............................................ 103 4.2.6.3 Drenes transversales............................................. 104 4.2.7 Drenaje del pavimento.......................................................... 108 4.2.8 Casos especiales................................................................. 108 4.2.8.1 Protección del suelo de la explanación contra el agua libre en terreno de elevado nivel freático, llano y sin desagüe.......................... 108 4.2.8.2 Protección del suelo de explanación situado bajo la calzada contra los movimientos capilares del agua.................................................. 109 4.2.8.3 Capa drenante....................................................... 109CAPÍTULO 5: GEOLOGÍA, SUELOS Y CAPAS DE REVESTIMIENTOGRANULAR 5.1 Geología........................................................................................... 113 5.2 Estabilidad de taludes....................................................................... 114 5.3 Suelos y capas de revestimiento granular........................................ 126
  6. 6. El marco del manual8 5.3.1 Tráfico ..................................................................................... 127 5.3.2 Subrasante.............................................................................. 130 5.4 Catálogo estructural de superficie de rodadura................................ 139 5.5 Materiales y partidas específicas de la capa granular de rodadura.. 145 5.5.1 Capa de afirmado................................................................. 145 5.5.2 Macadam granular................................................................ 150 5.5.3 Estabilizadores..................................................................... 155 5.5.3.1 Capa superficial del afirmado.................................. 156 5.5.3.2 Estabilización granulométrica.................................. 157 5.5.3.3 Estabilización con cal.............................................. 158 5.5.3.4 Estabilización con cemento..................................... 160 5.5.3.5 Imprimación reforzada bituminosa.......................... 162 5.5.4 Partidas específicas para la capa de rodadura.................... 167 5.6 Fuente de materiales - Canteras...................................................... 168CAPÍTULO 6: TOPOGRAFÍA 6.1 Consideraciones generales del trazo................................................ 173 6.2 Topografía y trazado......................................................................... 174 6.3 El trazo directo ............................................................................... 175 6.4 El trazado indirecto........................................................................... 177 6.5 Sistema de unidades........................................................................ 177 6.6 Sistemas de referencia..................................................................... 178 6.7 Tolerancias en la ubicación de puntos.............................................. 179 6.8 Trabajos topográficos........................................................................ 179 6.9 Geometría de la carretera................................................................. 182 6.10 Geometría del alineamiento vertical................................................. 187 6.11 Alineamiento vertical......................................................................... 188 6.12 Diseño y cómputo de curvas verticales............................................ 189 6.13 Coordinación entre el trazo en planta y el trazo en elevación ......... 191 6.14 Planos básicos del proyecto............................................................. 191 6.15 Replanteo de una curva circular con PI accesible............................ 195
  7. 7. 9Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCAPÍTULO 7: IMPACTO AMBIENTAL 7.1 Preservación del ambiente y mitigación del impacto causado por los trabajos de obras viales en carreteras de bajo volumen de tránsito ............................................................................... 199 7.1.1 Introducción.......................................................................... 199 7.1.2 Objetivos............................................................................... 199 7.2 Las siguientes actividades preliminares deben estar consideradas en el programa del estudio de las obras por ejecutar según corresponda al tamaño y naturaleza de cada proyecto específico... 199 7.2.1 Identificación de las condiciones de base............................ 199 7.2.2 Programación de obras temporales y de acciones sociales con la comunidad................................................... 200 7.2.3 Acciones necesarias a considerar según el tamaño y tipo de proyecto.................................................................... 200 7.2.4 Utilización de recursos de la zona del proyecto................... 200 7.2.5 Señalización del Derecho de Vía......................................... 201 7.2.6 Identificación de Infraestructura y predios a ser afectados por el proyecto..................................................... 201 7.3 Actividades del proyecto que deben ser consideradas en el programa del estudio de las obras por ejecutar, según corresponda al tamaño y naturaleza de cada proyecto específico... 201 7.3.1 Canteras de materiales........................................................ 201 7.3.2 Fuentes de agua................................................................... 202 7.3.3 Estabilización y tratamiento de taludes................................ 203 7.3.4 Depósitos para materiales excedentes originados por la obra 203 7.3.5 Tratamiento de residuos líquidos originados por la obra...... 204 7.3.6 Tratamiento de residuos sólidos originados por la obra....... 204 7.3.7 Campamentos y patios de maquinarias............................... 205 7.3.8 Monitoreo ambiental............................................................. 205 7.3.9 Costos de mitigación............................................................ 205
  8. 8. El marco del manual10El Plan Binacional de Desarrollo de laRegión Fronteriza Perú-Ecuador fue cons-tituido por los gobiernos del Perú y delEcuador, con el propósito de impulsar ycanalizar esfuerzos orientados a promo-ver el desarrollo y elevar el nivel de vidade sus respectivas poblaciones.La infraestructura vial es uno de losprincipales soportes para el desarrollodel ámbito de la región fronteriza conel Ecuador, en especial las carreteras debajo volumen de tránsito que interconec-tan poblaciones rurales, muchas veces lo-calizadas en zonas lejanas fronterizas.Por ello, ha sido muy grato para el Capítu-lo Perú del Plan Binacional de Desarrollode la Región Fronteriza Perú – Ecuadorcolaborar con el Ministerio de Transportesy Comunicaciones en el objetivo de difun-dir normas para la conservación, diseño yespecificaciones técnicas de carreteras debajo volumen de tránsito y, en particular,apoyar en la publicación del “Manual parael Diseño de Carreteras No Pavimentadasde Bajo Bolumen de Tránsito”, con unfinanciamiento fruto de una cooperaciónque le fue otorgada por la CorporaciónAndina de Fomento – CAF.Consolidando la pazcon desarrollo.
  9. 9. 11Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoPresentaciónExiste la necesidad de formular el Manual para el Diseño de CarreterasNo Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito, vías que conformanel mayor porcentaje del Sistema Nacional de Carreteras (SINAC),caracterizadas por tener una superficie de rodadura de materialgranular y son recorridas generalmente por un volumen menor de 50vehículos por día y que muy pocas veces llegan hasta 200 vehículospor día. Por ello, se requiere proporcionar criterios técnicos, sólidos ycoherentes de gran utilidad para el diseño de este tipo de carreteras.Las entidades de la gestión vial contarán con un documento técnicodesarrollado para su uso simple y masivo por la comunidad nacionala través de los estamentos políticos, sociales y técnicos, a fin deoptimizar el uso de recursos adecuadamente.El manual organiza y recopila las técnicas de diseño vial y pone alalcance del usuario tecnologías apropiadas que propician el usointensivo de mano de obra y de recursos locales.La normatividad vial es dinámica con los avances de la ingenieríavial, por lo que el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC)acogerá e introducirá los reajustes, correcciones y actualizacionesdebidamente justificadas para la vigencia del presente manual.En ese sentido, el MTC ha elaborado el Manual para el Diseño deCarreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito, cuyapublicación es muy satisfactorio presentar.La presente publicación es el producto de un esfuerzo conjunto delMinisterio de Transporte y Comunicaciones y el Plan Binacional deDesarrollo de la Región Fronteriza Perú – Ecuador. Verónica Zavala LombardiMinistra de Transportes y Comunicaciones
  10. 10. El marco del manual12
  11. 11. 13Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoEL MARCO DEL MANUAL
  12. 12. Fundamentos del manual14
  13. 13. 15Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoEL MARCO DEL MANUALa) IntroducciónDentro de su rol normativo y fiscalizador, el Ministerio de Transportes y Comunica-ciones del Perú (MTC) a través de la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles,tiene como función formular las normas sobre el uso y desarrollo de la infraestruc-tura de carreteras y ferrocarriles, así como emitir los manuales de diseño y especi-ficaciones técnicas para la ejecución de los proyectos viales.En este contexto, el MTC ha elaborado el Manual de Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito, teniendo en consideración que estascarreteras son de gran importancia en el desarrollo local, regional y nacional, porcuanto el mayor porcentaje de la vialidad se encuentra en esta categoría.Esta norma es de aplicación obligatoria por las autoridades competentes en todo elterritorio nacional para los proyectos de vialidad de uso público, según corresponda.Por razones de seguridad vial, todos los proyectos viales de carácter privado debe-rán ceñirse como mínimo a esta norma.Complementariamente el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001)del MTC rige en todo aquello, aplicable, que no es considerado en el Manual para elDiseño de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito.b) ObjetivosPor la naturaleza del manual, requerido mayormente en territorios con acceso limi-tado a aspectos tecnológicos especializados, se han incorporado normas de diseñode superficie de rodadura, de estudios de hidrología y drenaje, así como guías parael diseño de elementos de protección que otorguen estabilidad a la plataforma dela carretera y a su estructura de rodadura. De esta manera se brinda a los usuariosdel manual, una visión amplia del conjunto de temas tratados y de la forma funcionalen que se integran.El objetivo de esta norma es brindar a la comunidad técnica nacional un manualde alcance amplio, pero de uso simple que proporcione criterios técnicos sólidos ycoherentes para posibilitar el diseño y construcción de carreteras eficientes, optimi-zadas en su costo. De manera que las limitaciones económicas del Sector Público,no sea un obstáculo insalvable para lograr mejorar y ampliar la red de carreteras.Para este efecto, en el manual se pone al alcance del usuario, tecnologías apropia-das que propician el uso de los recursos locales y el uso intensivo de la mano de
  14. 14. El marco del manual16obra y, en especial, el cuidado de los aspectos de seguridad vial y de preservacióndel medio ambiente.Los valores de diseño que se indican en este volumen son los mínimos normales,es decir, representan el límite inferior de tolerancia en el diseño.Por lo tanto, las especificaciones del manual constituyen una norma de caráctermandataria. Sin embargo, los casos especiales en los que exista la necesidad in-salvable de reducir de estos valores, además de una justificación técnica econó-mica así como de las medidas paliativas para compensar la disminución de estascaracterísticas, deberán tenerla autorización expresa del MTC o de la autoridadcompetente correspondiente.c) Alcances del manualMagnitud y Justificación de los ProyectosEl hecho de que en este documento se presentan determinados criterios para el di-seño de carreteras, no implica necesariamente que las carreteras existentes seaninseguras o de construcción deficiente, ni obliga a modificarlos, ni se pretende im-poner políticas que obliguen a la modificación de los alineamientos o de la seccióntransversal de las carreteras de bajo volumen de tránsito.El elevado costo de una reconstrucción total de una carretera, incluyendo ajustes enel trazado, generalmente es injustificable. Las referencias de pérdidas del patrimo-nio vial por causas del mal estado de las carreteras y la existencia de lugares dondeocurren accidentes, son normalmente aisladas.Frecuentemente las características de diseño de las carreteras existentes se com-portan de modo satisfactorio y suficiente en la mayor parte de la ruta y sólo requie-ren de obras de mantenimiento periódico oportuno.Para ello es necesario, en cada caso, analizar el grado de problema y la cantidadde recursos que se justifica gastar para superar cualquier deficiencia. En este pro-ceso, se tienen normalmente alternativas que, debidamente evaluadas, permitiránseleccionar el proyecto óptimo a ejecutar. En este análisis, la magnitud de la deman-da de usuarios de la carretera es muy importante para poder valorar los beneficiosque la comunidad obtendrá y su relación entre el monto de los beneficios frente alos costos de las obras.Relación entre demanda y características de la carreteraLa aplicación de este manual en relación a los volúmenes de la demanda del trán-sito, se extiende hasta los límites que justificarían el cambio de superficie granular
  15. 15. 17Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsitoa rodadura pavimentada. El límite real es específico de cada caso y dependerá dela cantidad y tipo de los vehículos. Y puede calcularse mediante un análisis técnicoeconómico en cada caso específico.El cuadro 1 sintetiza las características de la superficie de rodadura que la experien-cia peruana ha definido como la práctica adecuada en términos técnico-económico,para las carreteras no pavimentadas de bajo volumen de tránsito.Actualización del manualSi en la aplicación de esta norma, los usuarios encuentran la necesidad de intro-ducir reajustes o correcciones que permitan su actualización y perfeccionamiento,sin perjuicio de su aplicación justificada en el campo de forma inmediata, deberánremitir la correspondiente nota a manera de propuesta y con la debida justificacióndel caso a la Dirección de Normatividad Vial del MTC para que sea tomada en con-sideración.Cuadro 1: Características básicas para la superficie de rodadurade las Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCarretera deBvtImd ProyectadoAncho de Calzada(M)Estructuras y Superficie de RodaduraAlternativas (**)T3 101-2002 carriles5.50-6.00Afirmado (material granular, grava de tamañomáximo 5 cm homogenizado por zarandeadoo por chancado) con superficie de rodaduraadicional (min. 15 cm), estabilizada con finosligantes u otros; perfilado y compactadoT2 51-1002 carriles5.50-6.00Afirmado (material granular natural, grava,seleccionada por zarandeo o por chancado(tamaño máximo 5 cm); perfilado ycompactado, min. 15 cm.T1 16-501 carril(*) o 2 carriles3.50-6.00Afirmado (material granular natural, grava,seleccionada por zarandeo o por chancado(tamaño máximo 5 cm); perfilado ycompactado, min. 15 cm.T0 <151 carril(*)3.50-4.50Afirmado (tierra) En lo posible mejorada congrava seleccionada por zarandeo, perfilado ycompactado, min. 15 cmTrochacarrozableIMD Indefinido 1 sendero(*)Suelo natural (tierra) en lo posible mejoradocon grava natural seleccionada; perfilado ycompactado.(*) Con plazoletas de cruce, adelantamiento o volteo cada 500 – 1000 m; mediante regulación de horas odías, por sentido de uso.(**) En caso de no disponer gravas en distancia cercana las carreteras puede ser estabilizado mediantetécnicas de estabilización suelo-cemento o cal o productos químicos u otros.
  16. 16. Capítulo 1FUNDAMENTOS DEL MANUAL
  17. 17. Fundamentos del manual20
  18. 18. 21Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoFUNDAMENTOS DEL MANUAL1.1 Clasificación de carreteras y tipos de obra, considerados en el manualLas presentes especificaciones se aplican para el diseño de carreteras con superfi-cie de rodadura de material granular, según correspondan a la clasificación que seestablece en el Manual de Diseño Geométrico DG-2001 del MTC del Perú, comosigue:1.1.1 Clasificación por su funcióna) Carreteras de la Red Vial Nacional.b) Carreteras de la Red Vial Departamental o Regional.c) Carreteras de la Red Vial Vecinal o Rural.1.1.2 Clasificación por el tipo de relieve y climaCarreteras en terrenos planos, ondulados, accidentados y muy accidentados. Seubican indistintamente en la costa (poca lluvia), sierra (lluvia moderada) y selva(muy lluviosa).1.1.3 Tipo de obra por ejecutarseEl manual es de aplicación para el diseño de proyectos de carreteras no pavimen-tadas de tierra y afirmadas. Para obras que configuran la siguiente clasificación detrabajos:a) Mantenimiento rutinario. Conjunto de actividades que se realizan en las víascon carácter permanente para conservar sus niveles de servicio. Estas acti-vidades pueden ser manuales o mecánicas y están referidas principalmentea labores de limpieza, bacheo, perfilado, roce, eliminación de derrumbes depequeña magnitud.b) Mantenimiento periódico. Conjunto de actividades programables cada ciertoperíodo que se realizan en las vías para conservar sus niveles de servicio.Estas actividades pueden ser manuales o mecánicas y están referidas prin-cipalmente a labores de desencalaminado, perfilado, nivelación, reposiciónde material granular, así como reparación o reconstrucción puntual de lospuentes y obras de arte.
  19. 19. Fundamentos del manual22c) Rehabilitación. Ejecución de las obras necesarias para devolver a la vía,cuando menos, sus características originales, teniendo en cuenta su nuevoperíodo de servicio.d) Mejoramiento. Ejecución de las obras necesarias para elevar el estándarde la vía, mediante actividades que implican la modificación sustancial dela geometría y la transformación de una carretera de tierra a una carreteraafirmada.e) Nueva construcción. Ejecución de obras de una vía nueva con característi-cas geométricas acorde a las normas de diseño y construcción vigentes.1.2 Derecho de vía o faja de dominioEl Derecho de Vía es la faja de terreno de ancho variable dentro del cual se encuen-tra comprendida la carretera, sus obras complementarias, servicios, áreas previs-tas para futuras obras de ensanche o mejoramiento, y zonas de seguridad para elusuario.Dentro del ámbito del Derecho de Vía, se prohíbe la colocación de publicidad co-mercial exterior, en preservación de la seguridad vial y del medio ambiente.1.2.2 Dimensionamiento del ancho mínimo del derecho de vía para carreteras de bajo volumen de tránsito.El ancho mínimo debe considerar la clasificación funcional de la carretera, enconcordancia con las especificaciones establecidas por el Manual de DiseñoGeométrico de Carreteras DG-2001 del MTC del Perú, que fijan las siguientesdimensiones:Cuadro 1.2.1: Ancho del derecho de vía para CBVTDescripción Ancho mínimo absoluto *Carreteras de la Red Vial Nacional 15 mCarreteras de la Red Vial Departamentales o Regional 15 mCarreteras de la Red Vial Vecinal o Rural 15 m* 7.50 m a cada lado del ejeLa faja de dominio dentro de la que se encuentra la carretera y sus obras comple-mentarias, se extenderá como mínimo, para carreteras de bajo volumen de tránsito
  20. 20. 23Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsitoun (1.00) metro, más allá del borde de los cortes, del pie de los terraplenes o delborde más alejado de las obras de drenaje que eventualmente se construyan.La distancia mínima absoluta entre pie de taludes o de obras de contención y unelemento exterior será de 2.00 m. La mínima deseable será de 5.00 m1.2.3 Faja de propiedad restringidaA cada lado del Derecho de Vía habrá una faja de propiedad restringida. Larestricción impide ejecutar construcciones permanentes que afecten la seguridad ola visibilidad y que dificulten ensanches futuros de la carretera. La norma DG-2001,fija esta zona restringida para carreteras de 3ra. clase en diez (10) metros a cadalado del Derecho de Vía. De modo similar para las carreteras de bajo volumen detránsito el ancho de la zona restringida será de 10 m.1.2.4 Procedimientos de adquisiciones de propiedad para el derecho de vía público por parte del estadoEl área del Derecho de Vía pasa a propiedad pública por donación del propietario opor adquisición del Estado, como parte de la gestión que realiza la autoridad com-petente en el caso de un proyecto vial.La Ley General de Expropiación N° 27117, concordada con la Ley 27628, que faci-lita la adquisición, vigentes a la fecha de la elaboración de este manual, regulan laforma de adquirir la propiedad para constituir el Derecho de Vía público, necesariopara que los carreteras puedan ser construidos.1.2.4.1 ValuaciónLa ley establece los procedimientos y parámetros de valuación de los predios queson adquiridos, total o parcialmente, por el Estado, según sea necesario.1.2.4.2 Registro Nacional de la PropiedadLas adquisiciones deberán ser inscritas en el Registro de Propiedad correspondien-te, en concordancia con la legislación vigente.1.2.4.3 Materialización del Derecho de VíaEl límite del Derecho de Vía será marcado por la autoridad competente.
  21. 21. Fundamentos del manual241.2.5 Mantenimiento del derecho de víaLos presupuestos de ejecución y de mantenimiento de las obras viales, incluiránacciones de terminación y limpieza de las áreas laterales a la plataforma de la ca-rretera, dentro del derecho de vía público, que comprenden, terrenos de pendienteslaterales variadas.
  22. 22. 25Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCapítulo 2PARÁMETROS Y ELEMENTOSBÁSICOS DEL DISEÑO
  23. 23. Fundamentos del manual26
  24. 24. 27Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoPARÁMETROS Y ELEMENTO BÁSICOSDEL DISEÑOEl diseño de una carretera responde a una necesidad justificada social y econó-micamente. Ambos conceptos se correlacionan para establecer las característicastécnicas y físicas que debe tener la carretera que se proyecta a fin de que losresultados buscados sean óptimos, en beneficio de la comunidad que requiere delservicio, normalmente en situación de limitaciones muy estrechas de recursos loca-les y nacionales.2.1 Parámetros básicos para el diseñoPara alcanzar el objetivo buscado deben evaluarse y seleccionarse los siguientesparámetros que definirán las características del proyecto. Según se explica a conti-nuación en el siguiente orden:2.1.1 Estudio de la demanda.2.1.2 La velocidad de diseño en relación al costo de la carretera.2.1.3 La sección transversal de diseño.2.1.4 El tipo de superficie de rodadura.2.1.1 Metodología para el estudio de la demanda de tránsito2.1.1.1 Índice Medio Diario Anual de Tránsito (IMDA)En los estudios del tránsito se puede tratar de dos situaciones: el caso de los estu-dios para carreteras existentes, y el caso para carreteras nuevas, es decir que noexisten actualmente.En el primer caso, el tránsito existente podrá proyectarse mediante los sistemasconvencionales que se indican a continuación. El segundo caso requiere de unestudio de desarrollo económico zonal o regional que lo justifique.La carretera se diseña para un volumen de tránsito que se determina por la deman-da diaria que cubrirá, calculado como el número de vehículos promedio que utilizanla vía por día actualmente y que se incrementa con una tasa de crecimiento anual,normalmente determinada por el MTC para las diversas zonas del país.
  25. 25. Parámetros y elementos básicos del diseño28Cálculo de tasas de crecimiento y la proyecciónSe puede calcular el crecimiento de tránsito utilizando una fórmula simple:Tn = To (1+i)n-1En la que:Tn = Tránsito proyectado al año “n” en veh/día.To = Tránsito actual (año base o) en veh/día.n = Años del período de diseño.i = Tasa anual de crecimiento del tránsito que se define en correlación con ladinámica de crecimiento socio-económico1(*)normalmente entre 2% y 6% acriterio del equipo del estudio.Estas tasas pueden variar sustancialmente si existieran proyectos de desarrollo es-pecíficos por implementarse con certeza a corto plazo en la zona de la carretera.La proyección puede también dividirse en dos partes. Una proyección para vehícu-los de pasajeros que crecerá aproximadamente al ritmo de la tasa de crecimientode la población. Y una proyección de vehículos de carga que crecerá aproximada-mente con la tasa de crecimiento de la economía. Ambos datos sobre índices decrecimiento normalmente obran en poder de la región.2.1.1.2 Volumen y composición o clasificación de los vehículosi) Se definen tramos del proyecto en los que se estima una demanda homogé-nea en cada uno de ellos.ii) Se establece una estación de estudio o conteo en un punto central del tramo,en un lugar que se considere seguro y con suficiente seguridad social.iii) Se toma nota en una cartilla del número y tipo de vehículos que circulan enuna y en la otra dirección, señalándose la hora aproximada en que pasó elvehículo por la estación.Se utiliza en el campo una cartilla previamente elaborada, que facilite el conteo,según la información que se recopila y las horas en que se realiza el conteo.De esta manera se totalizan los conteos por horas, por volúmenes, por clase devehículos, por sentidos, etc.(*) Social: Tasa anual de crecimiento de la población económica: Tasa anual de crecimiento de la economía (PBI)
  26. 26. 29Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito2.1.1.3 Variaciones horarias de la demandaDe conformidad con los conteos, se establece las variaciones horarios de la de-manda por sentido de tránsito y también de la suma de ambos sentidos. También sedetermina la hora de máxima demanda.Se realizarán conteos para las 24 horas corridas. Pero si se conoce la hora de ma-yor demanda, se contará por un período menor.2.1.1.4 Variaciones diarias de la demandaSi los conteos se realizan por varios días, se pueden establecer las variacionesrelativas del tránsito diario (total del día o del período menor observado) para losdías de la semana.2.1.1.5 Variaciones estacionales (mensuales)Si la información que se recopila es elaborada en forma de muestreo sistemáticodurante días claves a lo largo de los meses del año, se obtendrán índices de va-riación mensual que permitan establecer que hay meses con mayor demanda queotros. Ese sería el caso en zonas agrícolas durante los meses de cosecha.Con la información obtenida mediante los estudios descritos o previamente ya co-nocida por estudios anteriores, podrá establecerse, mediante la proyección de esademanda para el período de diseño, la sección (ancho) transversal necesaria de lacarretera a mejorar y los elementos del diseño de esta sección, como son ancho dela calzada y de las bermas de la carretera.2.1.1.6 Metodología para establecer el peso de los vehículos de carga, que esimportante para el diseño de los pavimentos, pontones y puentesEstos estudios se concentran sólo en los vehículos pesados que son los que le ha-cen daño a la carretera y, por tanto, son importantes para definir el diseño de los pa-vimentos, de la superficie de rodadura y la resistencia de los pontones y puentes.Peso vehicular y por eje de los vehículos pesadosPara el caso de carreteras de bajo volumen de tránsito, en el capítulo 5 se presentala guía para el diseño de pavimentos con la metodología que permite establecer elefecto destructivo que tendrá el tránsito sobre el pavimento y cómo diseñar el pavi-mento, dándose alternativas en función de los materiales a utilizarse.
  27. 27. Parámetros y elementos básicos del diseño302.1.1.7 Información mínima necesariaPara los casos en que no se dispone de la información sobre la variación diaria yestacional (mensual) de la demanda (en general esa información debe ser propor-cionada por la autoridad competente), se requerirá realizar estudios que permitanlocalmente establecer los volúmenes y características del tránsito diario, en por lomenos tres (3) días típicos, es decir, normales, de la actividad local.Para este efecto, no se contará el tránsito en días feriados, nacionales o patronales,o en días en que la carretera estuviera dañada y, en consecuencia, interrumpida.De conformidad a la experiencia anual de las personas de la localidad, los conteos einventarios de tránsito en general pueden realizarse prescindiéndose de las horas enque se tiene nulo o poco tránsito. El estudio debe tomar días que en opinión generalreflejen razonablemente bien el volumen de la demanda diaria y la composición oclasificación del tránsito.Finalmente, el efecto destructivo de los vehículos de carga, será estimado según lasespecificaciones mínimas indicadas en el capítulo sobre pavimentos.2.1.2 La velocidad de diseño y su relación con el costo de la carreterala velocidad de diseño es muy importante para establecer las características deltrazado en planta, elevación y sección transversal de la carretera.Definida la velocidad del diseño para la circulación del tránsito automotor, se pro-cederá al diseño del eje de la carretera, siguiendo el trazado en planta compuestopor tramos rectos (en tangente) y por tramos de curvas circulares y espirales. Ysimilarmente del trazado vertical, con tramos en pendiente rectas y con pendientescurvilíneas, normalmente parabólicas.La velocidad de diseño está igualmente relacionada con el ancho de los carriles decirculación y, por ende, con la sección transversal por adoptarse.La velocidad de diseño es la que establecerá las exigencias de distancias de visi-bilidad en la circulación y, consecuentemente, de la seguridad de los usuarios de lacarretera a lo largo del trazado.Definición de la velocidad de diseñoLa selección de la velocidad de diseño será una consecuencia de un análisis técni-co-económico de alternativas de trazado que deberán tener en cuenta la orografíadel territorio. En territorios planos, el trazado puede aceptar altas velocidades a bajo
  28. 28. 31Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsitocosto de construcción, pero en territorios muy accidentados será muy costoso man-tener una velocidad alta de diseño, porque habría que realizar obras muy costosaspara mantener un trazo seguro. Ello solo podría justificarse si los volúmenes de lademanda de tránsito fueran muy altos.En el particular caso de este manual destinado al diseño de carreteras de bajovolumen del tránsito, es natural que el diseño se adapte en lo posible a las inflexio-nes del terreno y, particularmente, la velocidad de diseño deberá ser bastante bajacuando se trate de sectores o tramos de orografía más accidentada. Para efectosde este Manual, la velocidad máxima de diseño considerada es de 60Km/h. Paravelocidades mayores a estas, adoptarán los parámetros establecidos en el Manualde Diseño Geométrico de Carreteras DG-2001 o en el Manual para el Diseño deCarreteras Pavimentas de Bajo Volumen de Tránsito.Velocidad de circulaciónLa velocidad de circulación corresponderá a la norma que se dicte para señalizarla carretera y limitar la velocidad máxima a la que debe circular el usuario, que seindicará mediante la señalización correspondiente.2.1.3 La sección transversal de diseñoEste acápite se refiere a la selección de las dimensiones que debe tener la seccióntransversal de la carretera, en las secciones rectas (tangente) y en los diversostramos a lo largo de la carretera proyectada.Para dimensionar la sección transversal, se tendrá en cuenta que los carreteras debajo volumen de tránsito, solo requerirán: a) Una calzada de circulación vehicularcon dos carriles, una para cada sentido; y b) Para las carreteras de menor volumen,un solo carril de circulación, con plazoletas de cruce y/o de volteo cada cierta dis-tancia, según se estipula más adelante.El ancho de la carretera, en la parte superior de la plataforma o corona, podrácontener además de la calzada, un espacio lateral a cada lado para bermas y parala ubicación de guardavías, muros o muretes de seguridad, señales y cunetas dedrenaje.La sección transversal resultante será más amplia en territorios planos en concor-dancia con la mayor velocidad del diseño. En territorios ondulados y accidentados,tendrá que restringirse lo máximo posible para evitar los altos costos de construc-ción, particularmente más altos en los trazados a lo largo de cañones flanqueadospor farallones de roca o de taludes inestables.
  29. 29. Parámetros y elementos básicos del diseño322.1.4 Tipos de superficie de rodaduraEn este Manual de Diseño para Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen deTránsito, se ha considerado que básicamente se utilizarán los siguientes materialesy tipos de pavimentos:• Carreteras de tierra y carreteras de grava.• Carreteras afirmadas con material granular y/o estabilizados.La metodología de diseño de las superficies de rodaduras o calzadas de circulaciónestá desarrollada en el capítulo 5.Es importante indicar que los criterios más importantes a fin de seleccionar la su-perficie de rodadura para una carretera afirmada, establecen que a mayor tránsitopesado, medido en ejes equivalentes destructivos, se justificará utilizar afirmadosde mayor rendimiento y que el alto costo de la construcción debe impulsar el uso demateriales locales para abaratar la obra, lo que en muchos casos podrá justificar eluso de afirmados estabilizados. También es importante establecer que la presión delas llantas de los vehículos, deben mantenerse bajo las 80 (psi) libras por pulg2depresión para evitar daños graves a la estructura de los afirmados.2.2 Elementos del diseño geométricoLos elementos que definen la geometría de la carretera son:a) La velocidad de diseño seleccionada.b) La distancia de visibilidad necesaria.c) La estabilidad de la plataforma de la carretera, de las superficies de rodadu-ra, de puentes, de obras de arte y de los taludes.d) La preservación del medio ambiente.En la aplicación de los requerimientos geométricos que imponen los elementosmencionados, se tiene como resultante el diseño final de un proyecto de carreteraestable y protegida contra las inclemencias del clima y del tránsito.Para este efecto, este manual incluye la manera en que debe resolverse los aspec-tos de diseño de la plataforma de la carretera; estabilidad de la carretera y de lostaludes inestables; preservación del ambiente; seguridad vial; y diseño propiamen-te, incluyendo los estudios básicos necesarios, tales como topografía, geología,suelos, canteras e hidrología, que permiten dar sustento al proyecto.Para el buen diseño de una carretera de bajo volumen de tránsito se consideran cla-ves las siguientes prácticas:
  30. 30. 33Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito• Limitar al mínimo indispensable el ancho de la carretera para restringir elárea alterada.• Evitar la alteración de los patrones naturales de drenaje.• Proporcionar drenaje superficial adecuado.• Evitar terrenos escarpados con taludes de más de 60%.• Evitar problemas tales como zonas inundadas o inestables.• Mantener una distancia de separación adecuada con los riachuelos y optimi-zar el número de cruces de cursos de agua.• Minimizar el número de contactos entre la carretera y las corrientes deagua.• Diseñar los cruces de quebradas y ríos con la suficiente capacidad y protec-ción de las márgenes contra la erosión, permitiendo, de ser el caso, el pasode peces en todas las etapas de su vida.• Evitar la constricción del ancho activo de los riachuelos, ríos y cursos deagua (ancho con el caudal máximo).• Conseguir una superficie de rodadura de la carretera estable y con materia-les físicamente sanos.• Instalar obras de subdrenaje donde se necesite, identificando los lugaresactivos durante la estación de lluvias.• Reducir la erosión colocando cubiertas vegetales o físicas sobre el terrenoen cortes, terraplenes, salidas de drenajes y cualquier zona expuesta a co-rrientes de agua.• Usar ángulos de talud estables en cortes y rellenos.• Usar medidas de estabilización de taludes, de estructuras y de obras dedrenaje conforme se necesiten y sea económicamente seleccionada.• Aplicar técnicas especiales al cruzar terrenos agrícolas, zonas ribereñas, ycuando se tienen que controlar las quebradas.• Proporcionar un mantenimiento debidamente planeado y programado.• Cerrar o poner fuera de servicio a las carreteras cuando no se usen o cuandoya no se necesiten.
  31. 31. Diseño geométrico34
  32. 32. 35Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCapítulo 3DISEÑO GEOMÉTRICO
  33. 33. Diseño geométrico36
  34. 34. 37Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoDISEÑO GEOMÉTRICO3.1 Distancia de visibilidadDistancia de visibilidad es la longitud continua hacia delante de la carretera que esvisible al conductor del vehículo. En diseño, se consideran tres distancias: la devisibilidad suficiente para detener el vehículo; la necesaria para que un vehículoadelante a otro que viaja a velocidad inferior en el mismo sentido; y la distanciarequerida para cruzar o ingresar a una carretera de mayor importancia.3.1.1 Visibilidad de paradaDistancia de visibilidad de parada es la longitud mínima requerida para que se de-tenga un vehículo que viaja a la velocidad directriz, antes de que alcance un objetoque se encuentra en su trayectoria.Para efecto de la determinación de la visibilidad de parada se considera que el obje-tivo inmóvil tiene una altura de 0.60 m y que los ojos del conductor se ubican a 1.10m por encima de la rasante de la carretera.Cuadro 3.1.1: Distancia de visibilidad de parada (metros)Velocidad directriz(Km./h)Pendiente nula o en bajada Pendiente en subida0% 3% 6% 9% 3% 6% 9%20 20 20 20 20 19 18 1830 35 35 35 35 31 30 2940 50 50 50 53 45 44 4350 65 66 70 74 61 59 5860 85 87 92 97 80 77 75La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tieneimportancia práctica para valores de la pendiente de subida o bajada iguales omayores a 6%.En todos los puntos de una carretera, la distancia de visibilidad será igual o superiora la distancia de visibilidad de parada. En el cuadro 3.1.1 se muestran las distan-cias de visibilidad de parada, en función de la velocidad directriz y de la pendiente.En carreteras de muy bajo volumen de tránsito, de un solo carril y tráfico en dos
  35. 35. Diseño geométrico38direcciones, la distancia de visibilidad deberá ser por lo menos dos veces la corres-pondencia a la visibilidad de parada.Para el caso de la distancia de visibilidad de cruce, se aplicarán los mismos criteriosque los de visibilidad de parada.3.1.2 Visibilidad de adelantamientoDistancia de visibilidad de adelantamiento (paso) es la mínima distancia que debeser visible para facultar al conductor del vehículo a sobrepasar a otro que viaja avelocidad 15 km/h menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteración en lavelocidad de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario a la velocidad directrizy que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.Para efecto de la determinación de la distancia de visibilidad de adelantamiento, seconsidera que la altura del vehículo que viaja en sentido contrario es de 1.10 m yque la del ojo del conductor del vehículo que realiza la maniobra de adelantamientoes 1.10 m.
  36. 36. 39Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoLa visibilidad de adelantamiento debe asegurarse para la mayor longitud posiblede la carretera cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que sereflejan, por lo tanto, en el costo de construcción.La distancia de visibilidad de adelantamiento a adoptarse varía con la velocidaddirectriz tal como se muestra en el cuadro 3.1.2.Cuadro 3.1.2: Distancia de visibilidad de adelantamientoVelocidad directriz Km./h Distancia de visibilidad de adelantamiento (m)30 20040 27050 34560 4103.2 Alineamiento horizontal3.2.1 Consideraciones para el alineamiento horizontalEl alineamiento horizontal deberá permitir la circulación ininterrumpida de los vehí-culos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud decarretera que sea posible.El alineamiento carretero se hará tan directo como sea conveniente adecuándose alas condiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el número de cam-bios de dirección. El trazado en planta de un tramo carretero está compuesto de laadecuada sucesión de rectas (tangentes), curvas circulares y curvas de transición.En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvashorizontales y el de la velocidad directriz. La velocidad directriz, a su vez, controlala distancia de visibilidad.Los radios mínimos, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamientotransversal del vehículo, están dados en función a la velocidad directriz, a la friccióntransversal y al peralte máximo aceptable.En el alineamiento horizontal desarrollado para una velocidad directriz determinada,debe evitarse el empleo de curvas con radio mínimo. En general, se tratará de usarcurvas de radio amplio reservándose el empleo de radios mínimos para las condi-ciones más críticas.
  37. 37. Diseño geométrico40Deberá buscarse un alineamiento horizontal homogéneo, en el cual tangentes ycurvas se suceden armónicamente. Se restringirá, en lo posible, el empleo de tan-gentes excesivamente largas con el fin de evitar el encandilamiento nocturno pro-longado y la fatiga de los conductores durante el día.Al término de tangentes largas donde es muy probable que las velocidades deaproximación de los vehículos sean mayores que la velocidad directriz, las curvashorizontales tendrán radios de curvatura razonablemente amplios.Se evitará pasar bruscamente de una zona de curvas de grandes radios a otrade marcadamente menores. Deberá pasarse en forma gradual, intercalando entreuna zona y otra, curvas de radio de valor decreciente, antes de alcanzar el radiomínimo.Los cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de una carreteraserán evitados. Estos cambios se efectuarán en decrementos o incrementos de15 km/h.No se requiere curva horizontal para pequeños ángulos de deflexión. En el cuadro3.2.1 se muestran los ángulos de inflexión máximos para los cuales no es requeridala curva horizontal.Cuadro 3.2.1: Ángulos de deflexión máximos para los que no se requierecurva horizontalVelocidad directrizKm./hDeflexión máxima aceptable sin curva circular30 2º 30’40 2º 15’50 1º 50’60 1º 30Para evitar la apariencia de alineamiento quebrado o irregular, es deseable que,para ángulos de deflexión mayores a los indicados en el cuadro 3.2.1, la longitud dela curva sea por lo menos de 150 m. Si la velocidad directriz es menor a 50 km/h yel ángulo de deflexión es mayor que 5º, se considera como longitud de curva mínimadeseada la longitud obtenida con la siguiente expresión L = 3V (L = longitud decurva en metros y V = velocidad en km/hora). Es preferible no diseñar longitudes decurvas horizontales mayores a 800 metros.
  38. 38. 41Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoSe evitará, en lo posible, los desarrollos artificiales. Cuando las condiciones delrelieve del terreno hagan indispensable su empleo, el proyectista hará una justifica-ción de ello. Las ramas de los desarrollos tendrán la máxima longitud posible y lamáxima pendiente admisible, evitando la superposición de varias de ellas sobre lamisma ladera. Al proyectar una sección de carretera en desarrollo, será, probable-mente, necesario reducir la velocidad directriz.Las curvas horizontales permitirán, cuando menos, la visibilidad igual a la distanciade parada según se muestra en el cuadro 3.1.1.Deben evitarse los alineamientos reversos abruptos. Estos cambios de dirección enel alineamiento hacen que sea difícil para los conductores mantenerse en su carril.También es difícil peraltar adecuadamente las curvas. La distancia entre dos curvasreversas deberá ser, por lo menos, la necesaria para el desarrollo de las transicio-nes de peralte.No son deseables dos curvas sucesivas del mismo sentido cuando entre ellas existeun tramo corto en tangente. En lo posible, se sustituirán por una sola curva o seintercalará una transición en espiral dotada de peralte.El alineamiento en planta satisfacerá las condiciones necesarias de visibilidad deadelantamiento en tramos suficientemente largos y con una frecuencia razonable afin de dar oportunidad a que un vehículo adelante a otro.3.2.2 Curvas horizontalesEl mínimo radio de curvatura es un valor límite que está dado en función del va-lor máximo del peralte y del factor máximo de fricción para una velocidad directrizdeterminada. En el cuadro 3.2.6.1 b se muestran los radios mínimos y los peraltesmáximos elegibles para cada velocidad directriz.En el alineamiento horizontal de un tramo carretero diseñado para una velocidaddirectriz, un radio mínimo y un peralte máximo, como parámetros básicos, debeevitarse el empleo de curvas de radio mínimo. En general, se tratará de usar curvasde radio amplio, reservando el empleo de radios mínimos para las condiciones máscríticas.3.2.3 Curvas de transiciónTodo vehículo automotor sigue un recorrido de transición al entrar o salir de unacurva horizontal. El cambio de dirección y la consecuente ganancia o pérdida de lasfuerzas laterales no pueden tener efecto instantáneamente.
  39. 39. Diseño geométrico42Con el fin de pasar de la sección transversal con bombeo, correspondiente a lostramos en tangente a la sección de los tramos en curva provistos de peralte y so-bre ancho, es necesario intercalar un elemento de diseño con una longitud en laque se realice el cambio gradual, a la que se conoce con el nombre de longitud detransición.Cuando el radio de las curvas horizontales sea inferior al señalado en el cuadro3.2.3a, se usarán curvas de transición. Cuando se usen curvas de transición, se re-comienda el empleo de espirales que se aproximen a la curva de Euler o Clotoide.Cuadro 3.2.3.a: Necesidad de curvas de transiciónVelocidad directrizKm./hRadiom20 2430 5540 9550 15060 210Cuando se use curva de transición, la longitud de la curva de transición no serámenor que Lminni mayor que Lmax, según las siguientes expresiones:L min.=0.0178 V3RL máx.= (24R)0.5R = Radio de la curvatura circular horizontal. L min.= Longitud mínima de la curva de transición.L máx. = Longitud máxima de la curva de transición en metros.V = Velocidad directriz en Km. /h.La longitud deseable de la curva de transición, en función del radio de la curva cir-cular, se presenta en el cuadro 3.2.2b.
  40. 40. 43Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCuadro 3.2.3.B: Longitud Deseable de la Curva TransiciónRadio de curva circular (m) Longitud deseable de la curva transición (m)20 1130 1740 2250 2860 333.2.4 Distancia de visibilidad en curvas horizontalesLa distancia de visibilidad en el interior de las curvas horizontales es un elementodel diseño del alineamiento horizontal.Cuando hay obstrucciones a la visibilidad en el lado interno de una curva horizontal(tales como taludes de corte, paredes o barreras longitudinales), se requiere unajuste en el diseño de la sección transversal normal o en el alineamiento, cuando laobstrucción no puede ser removida.De modo general, en el diseño de una curva horizontal, la línea de visibilidad será, porlo menos, igual a la distancia de parada correspondiente y se mide a lo largo del ejecentral del carril interior de la curva.El mínimo ancho que deberá quedar libre de obstrucciones a la visibilidad, serácalculado por la expresión siguiente:M = Ordenada media o ancho mínimo libre.R = Radio de la curva horizontal.S = Distancia de visibilidad.3.2.5 Curvas compuestasEn general, se evitará el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlaspor una sola curva.En casos excepcionales podrán usarse curvas compuestas o curvas policéntricasM = R 1– Cos28.65SR
  41. 41. Diseño geométrico44de tres centros. En tal caso, el radio de una no será mayor que 1.5 veces el radiode la otra.3.2.6 Peralte de la carreteraSe denomina peralte a la sobre elevación de la parte exterior de un tramo de la ca-rretera en curva con relación a la parte interior del mismo con el fin de contrarrestarla acción de la fuerza centrífuga. Las curvas horizontales deben ser peraltadas.El peralte máximo tendrá como valor máximo normal 8% y como valor excepcional10%. En carreteras afirmadas bien drenadas en casos extremos, podría justificarseun peralte máximo alrededor de 12%.El mínimo radio (Rmin) de curvatura es un valor límite que está dado en función delvalor máximo del peralte (emax) y el factor máximo de fricción (fmax) seleccionadospara una velocidad directriz (V). El valor del radio mínimo puede ser calculado porla expresión:Rmin=V2127 (0.01 emax+ fmax)Los valores máximos de la fricción lateral a emplearse son los que se señalan en elcuadro 3.2.6.1a.Cuadro 3.2.6.1.a: Fricción transversal máxima en curvasVelocidad directrizKm./hfmáx20 0.1830 0.1740 0.1720 0.1660 0.15En el cuadro 3.2.6.1b se muestran los valores de radios mínimos y peraltes máxi-mos elegibles para cada velocidad directriz. En este mismo cuadro se muestran losvalores de la fricción transversal máxima.
  42. 42. 45Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCuadro 3.2.6.1b: Radios mínimos y peraltes máximosVelocidaddirectriz(km/h)Peralte máximoe (%)Valor límite defricciónfmaxCalculadoradio mínimo(m)Redondeoradio mínimo(m)20304050604.04.04.04.04.00.180.170.170.160.1514.333.760.098.4149.115356010015020304050606.06.06.06.06.00.180.170.170.160.1513.130.854.789.4134.91530559013520304050608.08.08.08.08.00.180.170.170.160.1512.128.350.482.0123.210305080125203040506010.010.010.010.010.00.180.170.170.160.1511.226.246.675.7113.310254575115203040506012.012.012.012.012.00.180.170.170.160.1510.524.443.470.3104.910254570105En carreteras cuyo IMDA de diseño sea inferior a 200 vehículos por día y la velocidaddirectriz igual o menor a 30 km/h, el peralte de todas las curvas podrá ser igual al2.5%La variación de la inclinación de la sección transversal desde la sección con bom-beo normal en el tramo recto hasta la sección con el peralte pleno, se desarrolla enuna longitud de vía denominada transición. La longitud de transición del bombeo enaquella en la que gradualmente, se desvanece el bombeo adverso. Se denominalongitud de transición de peralte a aquella longitud en la que la inclinación de la
  43. 43. Diseño geométrico46sección gradualmente varía desde el punto en que se ha desvanecido totalmente elbombeo adverso hasta que la inclinación corresponde a la del peralte.En el cuadro 3.2.6.1c se muestran las longitudes mínimas de transición de bombeoy de transición peralte en función de velocidad directriz y del valor del peralte.Cuadro 3.2.6.1.c: Longitudes mínimas de transición de bombeo y transiciónde peralte (m)Velocidaddirectriz(Km./h)Valor del peralteTransición debombeo2% 4% 6% 8% 10% 12%Longitud de transición de peralte (m)*20 9 18 27 36 45 54 930 10 19 29 38 48 57 1040 10 21 31 41 51 62 1050 11 22 32 43 54 65 1160 12 24 36 48 60 72 12* Longitud de transición basada en la rotación de un carril.El giro del peralte se hará, en general, alrededor del eje de la calzada. En los casosespeciales, como, por ejemplo, en terreno muy llano, puede realizarse el giro alre-dedor del borde interior cuando se desea resaltar la curva.En los cuadros 3.2.6.1 d 1, 3.2.6.1 d2, 3.2.6.1 d3, 3.2.6.1 d4 y 3.2.6.1 d5, se indicanlos valores de los peraltes requeridos y sus correspondientes longitudes de transi-ción para cada velocidad directriz en función de los radios adoptados.Para los casos en que se haya previsto el empleo de curvas espirales de transición,se verificará que la longitud de estas curvas espirales permita la variación del peral-te en los límites indicados, es decir, que la longitud resulte mayor o igual a la que seindica en los cuadros 3.2.6.1d1, 3.2.6.1d2, 3.2.6.1d3, 3.2.6.1d4 y 3.2.6.1 d5.
  44. 44. 47Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCuadro 3.2.6.1.d1: Valores de peralte y longitud de transición de peralteperalte máximo = 4%R (m)V=20km/h V=30km/h V=40km/h V=50km/h V=60 km/h(%) (m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)70005000300025002000150014001300120010009008007006005004003002502001751501401301201101009080706050403020BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBHBHBHBHBH2.12.22.42.52.62.83.03.33.8000000000000000000009999991011111213141517BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.32.42.52.52.62.72.82.93.03.23.33.53.73.90000000000000000BH101112121212131314141516171819BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBH2.12.42.62.82.93.13.23.33.43.53.63.73.83.94.000000000000001010111213141515161717181919202021BNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBHBH2.12.32.52.83.03.33.53.73.83.83.94.04.0000000000011111112131416171819202121222222BNBNBNBNBNBNBHBHBHBHBH2.12.32.52.73.03.33.63.83.94.00000000012121213141516182022232324Rmin= 150Rmin= 100e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Sección con bombeo normalBH = Sección con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transición de peralteemax= 4%Rmin= 60Rmin= 35Rmin= 15
  45. 45. Diseño geométrico48Cuadro 3.2.6.1.d2: Valores de peralte y longitud de transición de peralteperalte máximo = 6%R (m)V=20km/h V=30km/h V=40km/h V=50km/h V=60 km/h(%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)70005000300025002000150014001300120010009008007006005004003002502001751501401301201101009080706050403020BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBH2.12.22.42.62.73.03.23.53.84.24.75.5000000000000000000099991011111214141517192125BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.32.83.03.33.53.63.83.94.14.24.54.75.05.45.86.0000000000000000101011131416171718192020222324262829BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHRC2.12.53.13.53.94.14.44.54.64.85.05.25.45.55.86.0000000000000101011131516182021232425262728293031BNBNBNBNBNBNBNBNBNBHRCRC2.12.42.83.33.94.24.75.05.35.45.55.75.86.06.0000000000111111121316182223262829303132323333BNBNBNBNBNBNBHRCRC2.12.32.52.83.13.64.04.655.55.86.06.000000012121213141517192124283033353636Rmin= 135Rmin= 90Rmin= 55 e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Sección con bombeo normalBH = Sección con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transición de peralteemax= 6%Rmin= 30Rmin= 15
  46. 46. 49Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCuadro 3.2.6.1.d3: Valores de peralte y longitud de transición de peralteperalte máximo = 8%R (m)V=20km/h V=30km/h V=40km/h V=50km/h V=60 km/h(%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)70005000300025002000150014001300120010009008007006005004003002502001751501401301201101009080706050403020BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBH2.22.32.52.73.03.33.64.14.65.25.97.10000000000000000000999101011121415161821232732BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH2.12.53.03.43.84.04.24.44.75.05.25.55.96.46.97.58.0000000000000000101012141618192021232425262831333638BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.22.73.44.04.65.05.45.55.86.06.36.66.97.27.67.88.000000000000010101114172124252629303132343537394041BNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBH2.22.83.03.84.55.15.86.26.76.97.17.47.67.87.98.000000000011111112141720252832343738394142434444BNBNBNBNBNBNBHBHBH2.22.42.73.03.43.94.75.66.27.07.47.87.98.00000001212121314161820232834374244474748Rmin= 125Rmin= 80e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Sección con bombeo normalBH = Sección con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transición de peralteemax= 8%Rmin= 45Rmin= 30Rmin= 10
  47. 47. Diseño geométrico50Cuadro 3.2.6.1.d4: Valores de peralte y longitud de transición de peralteperalte máximo = 10%R (m)V=20 km/h V=30 km/h V=40 km/h V=50 km/h V=60 km/h(%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)70005000300025002000150014001300120010009008007006005004003002502001751501401301201101009080706050403020BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.12.22.42.62.83.13.43.84.45.05.97.08.50000000000000000000999101112131415172023273138BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH2.22.63.13.54.04.34.54.85.15.55.96.46.97.58.29.19.9000000000000000101112151719212223242628313336394448BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.32.83.54.25.05.66.26.46.77.07.47.78.28.89.19.610.000000000000010101214192226293233343638404244474951BNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBHBH2.32.73.13.84.65.66.57.17.88.18.58.89.19.59.810.000000000011111213151721273137394345474950535455BNBNBNBNBNBNBHBHBH2.22.62.73.13.64.25.05.37.18.28.89.49.79.810.0000000121212131516192225303843495356585960Rmin= 115Rmin= 75Rmin= 45 e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Sección con bombeo normalBH = Sección con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transición de peralteemax= 10%Rmin= 25Rmin= 10
  48. 48. 51Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCuadro 3.2.6.1.d5: Valores de peralte y longitud de transición de peralteperalte máximo = 12%R (m)V=20 km/h V=30 km/h V=40 km/h V=50 km/h V=60 km/h(%) L(%) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m) (%) L(m)70005000300025002000150014001300120010009008007006005004003002502001751501401301201101009080706050403020BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.12.32.52.72.83.23.54.04.65.36.37.79.70000000000000000000999101112131416182124283544BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBH2.22.63.23.64.24.44.75.15.45.96.46.97.66.49.310.411.5000000000000000101112151720212324262831333640455056BNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.42.93.84.46.36.96.77.07.47.88.28.79.39.910.511.211.800000000000010101215202327303438394042454851545861BNBNBNBNBNBNBNBNBNBHBH2.12.42.73.23.95.16.97.17.88.79.19.510.010.511.011.411.812.00000000001111121315182228333943485053555861636566BNBNBNBNBNBNBHBHBH2.32.52.83.23.34.35.36.77.79.110.010.911.211.511.812.000000012121214151719222662404655606567597172Rmin= 105Rmin= 70e =peralte %R =radioV =velocidadBN= Sección con bombeo normalBH = Sección con bombeo adversohorizontalizadoL = Longitud de transición de peralteemax= 12%Rmin= 45Rmin= 25Rmin= 10
  49. 49. Diseño geométrico52Cuadro3.2.7:Sobreanchodelacalzadaencurvascirculares(m)(Calzadadedoscarrilesdecirculación)Velocidaddirectrizkm/hRadiodecurva(m)1015203040506080100125150200300400500750100020*6.524.733.132.371.921.621.241.010.830.700.550.390.300.250.180.14304.953.312.532.061.741.351.110.920.790.620.440.350.300.220.18402.682.201.871.461.211.010.870.690.500.400.340.250.21501.571.311.100.950.760.560.450.390.290.24601.411.191.030.830.620.500.430.330.27
  50. 50. 53Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito3.2.7 Sobre ancho de la calzada en curvas circularesLa calzada aumenta su ancho en las curvas para conseguir condiciones de opera-ción vehicular comparable a la de las tangentes.En las curvas, el vehículo de diseño ocupa un mayor ancho que en los tramos rec-tos. Asimismo, a los conductores les resulta más difícil mantener el vehículo en elcentro del carril.En el cuadro 3.2.7 se presentan los sobre anchos requeridos para calzadas dedoble carril.Para velocidades de diseño menores a 50 Km/h no se requerirá sobre ancho cuan-do el radio de curvatura sea mayor a 500 m. Tampoco se requerirá sobre anchocuando las velocidades de diseño estén comprendidas entre 50 y 60 Km/h y el radiode curvatura sea mayor a 800 m.
  51. 51. Diseño geométrico543.3 Alineamiento vertical3.3.1 Consideraciones para el alineamiento verticalEn el diseño vertical, el perfil longitudinal conforma la rasante, la misma que estáconstituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicos a loscuales dichas rectas son tangentes.Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define según el avance delkilometraje, siendo positivas aquellas que implican un aumento de cota y negativaslas que producen una pérdida de cota.Las curvas verticales entre dos pendientes sucesivas permiten conformar una tran-sición entre pendientes de distinta magnitud, eliminando el quiebre brusco de larasante. El diseño de estas curvas asegurará distancias de visibilidad adecuadas.El sistema de cotas del proyecto se referirá en lo posible al nivel medio del mar, paralo cual se enlazarán los puntos de referencia del estudio con los B.M. de nivelacióndel Instituto Geográfico Nacional.A efectos de definir el perfil longitudinal, se considerarán como muy importantes lascaracterísticas funcionales de seguridad y comodidad que se deriven de la visibili-dad disponible, de la deseable ausencia de pérdidas de trazado y de una transicióngradual continua entre tramos con pendientes diferentes.Para la definición del perfil longitudinal se adoptarán los siguientes criterios, salvocasos suficientemente justificados:• En carreteras de calzada única, el eje que define el perfil coincidirá con el ejecentral de la calzada.• Salvo casos especiales en terreno llano, la rasante estará por encima delterreno a fin de favorecer el drenaje.• En terreno ondulado, por razones de economía, la rasante se acomodará a lasinflexiones del terreno, de acuerdo con los criterios de seguridad, visibilidad yestética.• En terreno montañoso y en terreno escarpado, también se acomodará larasante al relieve del terreno evitando los tramos en contra pendiente cuandodebe vencerse un desnivel considerable, ya que ello conduciría a un alarga-miento innecesario del recorrido de la carretera.• Es deseable lograr una rasante compuesta por pendientes moderadas quepresente variaciones graduales entre los alineamientos, de modo compatiblecon la categoría de la carretera y la topografía del terreno.
  52. 52. 55Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito• Los valores especificados para pendiente máxima y longitud crítica podránemplearse en el trazado cuando resulte indispensable. El modo y oportuni-dad de la aplicación de las pendientes determinarán la calidad y aparienciade la carretera.• Rasantes de lomo quebrado (dos curvas verticales de mismo sentido, unidaspor una alineación corta), deberán ser evitadas siempre que sea posible. Encasos de curvas convexas, se generan largos sectores con visibilidad restrin-gida y cuando son cóncavas, la visibilidad del conjunto resulta antiestética yse generan confusiones en la apreciación de las distancias y curvaturas.3.3.2 Curvas verticalesLos tramos consecutivos de rasante serán enlazados con curvas verticales para-bólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea mayor a 1%, paracarreteras pavimentadas y mayor a 2% para las afirmadas.Las curvas verticales serán proyectadas de modo que permitan, cuando menos, lavisibilidad en una distancia igual a la de visibilidad mínima de parada y cuando searazonable una visibilidad mayor a la distancia de visibilidad de paso.Para la determinación de la longitud de las curvas verticales se seleccionará el índi-ce de curvatura K. La longitud de la curva vertical será igual al índice K multiplicadopor el valor absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes (A).L = KALos valores de los índices K se muestran en el cuadro 3.3.2a para curvas convexasy en el cuadro 3.3.1 b para curvas cóncavas.Cuadro 3.3.2.a: Índice K para el cálculo de la longitudde curva vertical convexaVelocidad directrizKm./hLongitud controlada por visibilidad de frenado Longitud controlada por visibilidad deadelantamientoDistancia de visibilidad defrenado m.Índice de curvatura K Distancia de visibilidadde adelantamientoÍndice decurvatura K203040506020355065850.61.93.86.411-.-200270345410-.-4684138195El índice de curvatura es la longitud (L) de la curva de las pendientes (A) K = L/A por el porcentaje de ladiferencia algebraica.
  53. 53. Diseño geométrico56Cuadro 3.3.2.b: Índice para el cálculo de la longitud de curva vertical cóncavaVelocidad directriz km/h Distancia de visibilidad de frenado m. Índice de curvaturaK20 20 2.130 35 5.140 50 8.550 65 12.260 85 17.3El índice de curvatura es la longitud (L) de la curva de las pendientes (A) K = L/A por el porcentaje de ladiferencia algebraica.3.3.3 PendienteEn los tramos en corte, se evitará preferiblemente el empleo de pendientes meno-res a 0.5%. Podrá hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que lascunetas adyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizarel drenaje y la calzada cuente con un bombeo igual o superior a 2%.En general, se considera deseable no sobrepasar los límites máximos de pendienteque están indicados en el cuadro 3.3.3.a.En tramos carreteros con altitudes superiores a los 3,000 msnm, los valores máxi-mos del cuadro 3.3.3.a para terreno montañoso o terreno escarpados se reduciránen 1%.Los límites máximos de pendiente se establecerán teniendo en cuenta la seguridadde la circulación de los vehículos más pesados en las condiciones más desfavora-bles de la superficie de rodadura.En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5%, se pro-yectará, más o menos, cada tres kilómetros, un tramo de descanso de una longitudno menor de 500 m con pendiente no mayor de 2%. Se determinará la frecuencia yla ubicación de estos tramos de descanso de manera que se consigan las mayoresventajas y los menores incrementos del costo de construcción.En general, cuando en la construcción de carreteras se emplee pendientes mayoresa 10%, el tramo con esta pendiente no debe exceder a 180 m.
  54. 54. 57Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCuadro 3.3.3.a: Pendientes máximasOrografía tipoTerrenoplanoTerrenoonduladoTerrenomontañosoTerrenoescarpadoVelocidad de diseño:20 8 9 10 1230 8 9 10 1240 8 9 10 1050 8 8 8 860 8 8 8 8Es deseable que la máxima pendiente promedio en tramos de longitud mayor a2000 m no supere el 6%, las pendientes máximas que se indican en el cuadro3.3.3a son aplicables.En curvas con radios menores a 50 debe evitarse pendientes en exceso a 8%,debido a que la pendiente en el lado interior de la curva se incrementa muy signifi-cativamente.3.4 Coordinación entre el diseño horizontal y del diseñoverticalEl diseño de los alineamientos horizontal y vertical no debe realizarse indepen-dientemente. Para obtener seguridad, velocidad uniforme, apariencia agradabley eficiente servicio al tráfico, es necesario coordinar estos alineamientos. (Figura3.4.1).La superposición (coincidencia de ubicación) de la curvatura vertical y horizontalgeneralmente da como resultado una carretera más segura y agradable. Cambiossucesivos en el perfil longitudinal no combinados con la curvatura horizontal, pue-den conllevar una serie de depresiones no visibles al conductor del vehículo.No es conveniente comenzar o terminar una curva horizontal cerca de la crestade una curva vertical. Esta condición puede resultar insegura especialmente en lanoche, si el conductor no reconoce el inicio o final de la curva horizontal. Se mejorala seguridad si la curva horizontal guía a la curva vertical. La curva horizontal debeser más larga que la curva vertical en ambas direcciones.Para efectos del drenaje, deben diseñarse las curvas horizontal y vertical de modoque éstas no sean cercanas a la inclinación transversal nula en la transición delperalte.
  55. 55. Diseño geométrico58El diseño horizontal y vertical de una carretera deberá estar coordinado de formaque el usuario pueda circular por ella de manera cómoda y segura. Concretamente,se evitará que circulando a la velocidad de diseño, se produzcan pérdidas visualesde trazado, definida ésta como el efecto que sucede cuando el conductor puede ver,en un determinado instante, dos tramos de carretera, pero no puede ver otro situadoentre los dos anteriores.Para conseguir una adecuada coordinación de los diseños, se tendrán en cuentalas siguientes condiciones:• Los puntos de tangencia de toda curva vertical, en coincidencia con unacurva circular, estarán situados dentro de la zona de curvas de transición(Clotoide) en planta y lo más alejados del punto de radio infinito o punto detangencia de la curva de transición con el tramo en recta.• En tramos donde sea previsible la aparición de hielo, la línea de máximapendiente (longitudinal, transversal o la de la plataforma) será igual o menorque el diez por ciento (10%).
  56. 56. 59Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoFigura 3.4.1: Coordinación de los alineamientos horizontal y vertical
  57. 57. Diseño geométrico603.5 Sección transversal3.5.1 CalzadaEn el diseño de carreteras de muy bajo volumen de tráfico IMDA < 50, la calzadapodrá estar dimensionada para un solo carril. En los demás casos, la calzada sedimensionará para dos carriles.En el cuadro 3.5.1a, se indican los valores apropiados del ancho de la calzada entramos rectos para cada velocidad directriz en relación al tráfico previsto y a la im-portancia de la carretera.Cuadro 3.5.1.a: Ancho mínimo deseable de la calzada en tangente(en metros)Tráfico IMDA <15 16 á 50 51 á 100 101 á 200Velocidad Km./h * * ** * ** * **25 3.50 3.50 5.00 5.50 5.50 5.50 6.0030 3.50 4.00 5.50 5.50 5.50 5.50 6.0040 3.50 5.50 5.50 5.50 6.00 6.00 6.0050 3.50 5.50 6.00 5.50 6.00 6.00 6.0060 5.50 6.00 5.50 6.00 6.00 6.00* Calzada de un sólo carril, con plazoleta de cruce y/o adelantamento** Carreteras con predominio de tráfico pesado.En los tramos en recta, la sección transversal de la calzada presentará inclinacionestransversales (bombeo) desde el centro hacia cada uno de los bordes para facilitarel drenaje superficial y evitar el empozamiento del agua.Las carreteras no pavimentadas estarán provistas de bombeo con valores entre2% y 3%. En los tramos en curva, el bombeo será sustituido por el peralte. En lascarreteras de bajo volumen de tránsito con IMDA inferior a 200 veh/día, se puedesustituir el bombeo por una inclinación transversal de la superficie de rodadura de2.5% a 3% hacia uno de los lados de la calzada.Para determinar el ancho de la calzada en un tramo en curva, deberán considerarselas secciones indicadas en el cuadro 3.5.1ª. Estarán provistas de sobre anchos, enlos tramos en curva, de acuerdo a lo indicado en el cuadro 3.2.7.3.5.2 BermasA cada lado de la calzada, se proveerán bermas con un ancho mínimo de 0.50 m.Este ancho deberá permanecer libre de todo obstáculo incluyendo señales y guarda-vías. Cuando se coloque guardavías se construirá un sobre ancho de min. 0.50 m.
  58. 58. 61Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoEn los tramos en tangentes las bermas tendrán una pendiente de 4% hacia el exte-rior de la plataforma.La berma situada en el lado inferior del peralte seguirá la inclinación de este cuandosu valor sea superior a 4%. En caso contrario, la inclinación de la berma será igualal 4%.La berma situada en la parte superior del peralte tendrá en lo posible una inclinaciónen sentido contrario al peralte igual a 4%, de modo que escurra hacia la cuneta.La diferencia algebraica entre las pendientes transversales de la berma superior yla calzada será siempre igual o menor a 7%. Esto significa que cuando la inclinacióndel peralte es igual a 7%, la sección transversal de la berma será horizontal y cuan-do el peralte sea mayor a 7%, la berma superior quedará inclinada hacia la calzadacon una inclinación igual a la inclinación del peralte menos 7%.3.5.3 Ancho de la plataformaEl ancho de la plataforma a rasante terminada resulta de la suma del ancho en cal-zada y del ancho de las bermas.La plataforma a nivel de la subrasante tendrá un ancho necesario para recibir sobreella la capa o capas integrantes del afirmado y la cuneta de drenaje.3.5.4 PlazoletasEn carreteras de un solo carril con dos sentidos de tránsito, se construirán ensanchesen la plataforma, cada 500 m como mínimo para que puedan cruzarse los vehículosopuestos o adelantarse aquellos del mismo sentido.La ubicación de las plazoletas se fijará de preferencia en los puntos que combinenmejor la visibilidad a lo largo de la carretera con la facilidad de ensanchar la plata-forma.3.5.5 Dimensiones en los pasos inferioresLa altura libre deseable sobre la carretera será de por lo menos 5.00 m. En los tú-neles, la altura libre no será menor de 5.50. (Ver figura 3.5.5.1)Cuando la carretera pasa debajo de una obra de arte vial, su sección transversalpermanece inalterada y los estribos o pilares de la obra debajo de la cual pasa de-ben encontrarse fuera de las bermas o de las cunetas eventuales agregándose unasobre berma no menor a 0.50 (1.50 deseable).
  59. 59. Diseño geométrico623.5.6 TaludesLos taludes para las secciones en corte y relleno variarán de acuerdo a la estabili-dad de los terrenos en que están practicados. Las alturas admisibles del talud y su in-clinación se determinarán en lo posible, por medio de ensayos y cálculos o tomandoen cuenta la experiencia del comportamiento de los taludes de corte ejecutados enrocas o suelos de naturaleza y características geotécnicas similares que se mantie-nen estables ante condiciones ambientales semejantes.Los valores de la inclinación de los taludes en corte y relleno serán de un modoreferencial los indicados en el acápite 5.2 del capítulo 5.3.5.7 Sección transversal típicaLa figura 3.5.7.1 ilustra una sección transversal típica de la carretera, a media lade-ra, que permite observar hacia el lado derecho la estabilización del talud de corte yhacia el lado izquierdo, el talud estable de relleno.Ambos detalles por separado, grafican en el caso de presentarse en ambos lados,la situación denominada, en el primer caso carreteras en cortes cerrados, y en elsegundo caso carreteras en relleno.
  60. 60. 63Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoFigura 3.5.5.1
  61. 61. Diseño geométrico64Figura3.5.7.1
  62. 62. 65Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoCapítulo 4HIDROLOGÍA Y DRENAJE
  63. 63. Hidrología y drenaje66
  64. 64. 67Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de TránsitoHIDROLOGÍA Y DRENAJEEl sistema de drenaje de una carretera tiene esencialmente dos finalidades: a) pre-servar la estabilidad de la superficie y del cuerpo de la plataforma de la carreteray b) restituir las características de los sistemas de drenaje y/o de conducción deaguas, natural del terreno o artificial, de estructuras, construidas previamente, queserían dañadas o modificadas por la construcción de carretera que, sin un debidocuidado, resultarían causando daños en el medio ambiente, algunos posiblementeirreparables.Desde estos puntos de vista y de una manera práctica, debe considerarse:a) En la etapa del planeamiento Debe aplicarse los siguientes criterios para la localización del eje de la carre-tera:1) Evitar en lo posible localizar la carretera en territorios, húmedos opantanosos; zonas de huaicos mayores; zonas con torrentes deaguas intermitentes; zonas con corrientes de aguas subterráneas ylas zonas inestables y/o con taludes pronunciadas.2) Evitar en lo posibles la cercanía a reservorios y cursos de agua exis-tentes, naturales o artificiales, especialmente si son causa de posi-bles erosiones de la plataforma de la carretera.b) En la etapa de diseño del sistema de drenaje1) Mantener al máximo en los taludes, la vegetación natural existente.2) No afectar o reconstruir, perfeccionándolo, el drenaje natural del terri-torio (cursos de agua).3) Canalizar el agua superficial proveniente de lluvias sobre la expla-nación de la carretera hacia cursos de agua existentes fuera de lacarretera evitando que tenga velocidad erosiva.4) Bajar la napa freática de aguas subterráneas a niveles que no afectenla carretera.5) Proteger la carretera contra la erosión de las aguas.La aplicación de estos criterios lleva al diseño de soluciones de ingeniería que, porsu naturaleza, se agrupan en la forma siguiente:• Drenaje superficial.• Drenaje subterráneo.
  65. 65. Hidrología y drenaje684.1 Drenaje superficial4.1.1 Consideraciones generalesa) Finalidad del drenaje superficialEl drenaje superficial tiene como finalidad alejar las aguas de la carretera paraevitar el impacto negativo de las mismas sobre su estabilidad, durabilidad ytransitabilidad.El adecuado drenaje es esencial para evitar la destrucción total o parcialde una carretera y reducir los impactos indeseables al ambiente debido a lamodificación de la escorrentía a lo largo de éste.El drenaje superficial comprende:• La recolección de las aguas procedentes de la plataforma y sus talu-des.• La evacuación de las aguas recolectadas hacia cauces naturales.• La restitución de la continuidad de los cauces naturales interceptadospor la carretera.b) Criterios funcionalesLos elementos del drenaje superficial se elegirán teniendo en cuenta criteriosfuncionales, según se menciona a continuación:• Las soluciones técnicas disponibles.• La facilidad de su obtención y así como los costos de construcción ymantenimiento.• Los daños que, eventualmente, producirían los caudales de agua co-rrespondientes al período de retorno, es decir, los máximos del perío-do de diseño.Al paso del caudal de diseño, elegido de acuerdo al período de retorno y con-siderando el riesgo de obstrucción de los elementos del drenaje, se deberácumplir las siguientes condiciones:• En los elementos de drenaje superficial la velocidad del agua será talque no produzca daños por erosión ni por sedimentación.• El máximo nivel de la lámina de agua será tal que siempre se manten-ga un borde libre no menor de 0.10 m.
  66. 66. 69Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito• No alcanzará la condición de catastróficos los daños materiales a ter-ceros producibles por una eventual inundación de zonas aledañas ala carretera, debido a la sobre elevación del nivel de la corriente enun cauce, provocada por la presencia de una obra de drenaje trans-versal.c) Período de retornoLa selección del caudal de diseño para el cual debe proyectarse un drenajesuperficial, está relacionada con la probabilidad o riesgo que ese caudal seaexcedido durante el período para el cual se diseña la carretera. En general,se aceptan riesgos más altos cuando los daños probables que se produzcan,en caso de que discurra un caudal mayor al de diseño, sean menores y losriesgos aceptables deberán ser muy pequeños cuando los daños probablessean mayores.El riesgo o probabilidad de excedencia de una caudal en un intervalo deaños, está relacionado con la frecuencia histórica de su aparición o con elperíodo de retorno.En el cuadro 4.1.1a se muestran los valores del riesgo de excedencia, delcaudal de diseño, durante la vida útil del elemento de drenaje para diversosperíodos de retorno.Cuadro 4.1.1.a: Riesgo de excedencia (%) durante la vida útil paradiversos períodos de retornoPeríodo de retorno(años)Años de vida útil10 20 25 50 10010 65.13% 87.84% 92.82% 99.48% 99.99%15 49.84% 74.84% 82.18% 96.82% 99.90%20 40.13% 64.15% 72.26% 92.31% 99.41%25 33.52% 55.80% 63.96% 87.01% 98.31%50 18.29% 33.24% 39.65% 63.58% 86.74%100 9.56% 18.21% 22.22% 39.50% 63.40%500 1.98% 3.92% 4.88% 9.3% 18.14%1000 1.00% 1.98% 2.47% 4.88% 9.52%10000 0.10% 0.20% 0.25% 0.50% 0.75%Se recomienda adoptar períodos de retorno no inferiores a 10 años para lascunetas y para las alcantarillas de alivio. Para las alcantarillas de paso, elperíodo de retorno aconsejable es de 50 años. Para los pontones y puentes,el período de retorno no será menor a 100 años. Cuando sea previsible que
  67. 67. Hidrología y drenaje70se produzcan daños catastróficos en caso de que se excedan los caudalesde diseño, el período de retorno podrá ser hasta de 500 años o más.En el cuadro 4.1.1 b, se indican períodos de retorno aconsejables, según eltipo de obra de drenaje.Cuadro 4.1.1.b: Períodos de retorno para diseño de obras de drenajeen carreteras de bajo volumen de tránsitoTipo de obra Período de retorno en añosPuentes y pontones 100 (mínimo)Alcantarillas de paso y badenes 50Alcantarilla de alivio 10 – 20Drenaje de la plataforma 10d) Riesgo de obstrucciónLas condiciones de funcionamiento de los elementos de drenaje superficial,pueden verses alteradas por su obstrucción debida a cuerpos arrastradospor la corriente.Entre los elementos del drenaje superficial de la plataforma, el riesgo es es-pecialmente importante en los sumideros y colectores enterrados debido a lapresencia de basura o sedimentación del material transportado por el agua.Para evitarlo, se necesita un adecuado diseño, un cierto sobre dimensiona-miento y una eficaz conservación o mantenimiento.El riesgo de obstrucción de las obras de drenaje transversal (alcantarillas depaso y cursos naturales), fundamentalmente por vegetación arrastrada por lacorriente dependerá de las características de los cauces y zonas inundablesy puede clasificarse en las categorías siguientes:• Riesgo alto: Existe peligro de que la corriente arrastre árboles u obje-tos de tamaño parecido.• Riesgo medio: Pueden ser arrastradas cañas, arbustos, ramas y ob-jetos de dimensiones similares, en cantidades importantes.• Riesgo bajo: No es previsible el arrastre de objetos de tamaño encantidad suficiente como para obstruir el desagüe.Si el riesgo fuera alto, se procurará que las obras de drenaje transversal nofuncionen a sección llena, dejando entre el nivel superior de la superficie del
  68. 68. 71Manual para el Diseño de Carreteras NoPavimentadas de Bajo Volumen de Tránsitoagua y el techo del elemento un borde libre, para el nivel máximo del agua,con un resguardo mínimo de 1.5 m, mantenido en una anchura no inferiora 12 m. Si el riesgo fuera medio, las cifras anteriores podrán reducirse a lamitad. Si estas condiciones no se cumplen, se tendrá en cuenta la sobre ele-vación del nivel del agua que pueda causar una obstrucción, aplicando en loscálculos una reducción a la sección teórica de desagüe. También se podrárecurrir al diseño de dispositivos para retener al material flotante, aguas arri-ba y a distancia suficiente. Esto siempre que se garantice el mantenimientoadecuado.Deberá comprobarse que la carretera no constituya un obstáculo que reten-ga las aguas desbordadas de un cauce o conducto de agua y prolongue deforma apreciable la inundación después de una crecida.e) Daños debidos a la escorrentíaA efectos del presente manual, únicamente se considerarán como daños aaquellos que no se hubieran producido sin la presencia de la carretera. Esdecir a las diferencias entre los efectos producidos por el caudal debido a lacarretera y de sus elementos de drenaje superficial y aquellos que se origi-naban antes de la construcción.Estos daños pueden clasificarse en las categorías siguientes:• Los producidos en el propio elemento de drenaje o en su entornoinmediato (sedimentaciones, erosiones, roturas).• Las interrupciones en el funcionamiento de la carretera o de vías con-tiguas, debidas a inundación de su plataforma.• Los daños a la estructura del afirmado, a la plataforma de la carreterao a las estructuras y obras de arte.Los daños materiales a terceros por inundación de las zonas aledañas po-drán considerarse catastróficos o no. No dependen del tipo de carretera ni dela circulación que esta soporte, sino de su emplazamiento. e.1) Daños en el elemento de drenaje superficialSe podrá considerar que la corriente no producirá daños importantes porerosión de la superficie del cauce o conducto si su velocidad media no ex-cede de los límites fijados en el cuadro 4.1.1c en función de la naturaleza dedicha superficie:

×