DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS (VÍAS 1)

GENERALIDADES Y DEFINICIONES

Vía: Recorrido que conduce de un punto a otro, bien sea sobre la tierra, sobre el agua o en el aire.

Ruta: Franja de terreno con un ancho variable entre 2 puntos extremos que pasa por puntos intermedios obligados.

CARRETERA: Una infraestructura de transporte cuya finalidad es permitir la circulación permanente de los vehículos en el tiempo y el espacio, con comodidad seguridad y economía.

SISTEMA DE TRANSPORTE: Es el Conjunto de actividades y recursos para trasladar personas o carga de un lugar a otro. Hay 2 sistemas de Transporte

Transporte: Es la movilización de personas o carga desde un lugar hasta otro por un precio pactado previamente.

Modo de Transporte: Está definido por el recurso que utiliza para el desplazamiento de personas o de carga. Este recurso puede ser móvil o puede ser estático.

Diseño geométrico: es el proceso de correlacionar elementos físicos de la carretera con las condiciones de operación de los vehículos y las características del terreno.

OBJETIVOS FUNDAMENTALES

SEGURIDAD VIAL: Debe existir la seguridad del usuario en las condiciones normales de tránsito.

COMODIDAD: Lo óptimo en una carretera es proporcionar la misma velocidad de operación en todo el tramo, lo cual se logra ajustando las curvas al cambio de la velocidad.

INTEGRACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE: Minimizar al máximo el impacto ambiental, ajustarse a la topografía natural, usos del suelo y al costo de la tierra.

ECONOMÍA: Cuando se cumple con los aspectos anteriores, la vía será económica, tanto para su construcción como para su mantenimiento.

FUNCIONALIDAD: Definir el tipo de vía a proyectar, satisfacer el tránsito. Ni una calzada demasiado ancha para pocos vehículos ni tampoco una sección angosta para demasiados vehículos.

ELASTICIDAD: Debe proveerse la posibilidad de ampliaciones futuras. (Derecho de vía).

ARMONÍA Y ESTÉTICA: Debe existir una adaptación paisajista con el entorno, comodidad visual del conductor, evitar distracción, fatiga y un recorrido fácil.

CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS

SEGÚN SU COMPETENCIA

NACIONALES: Están a cargo del INVIAS. (Troncales).

DEPARTAMENTALES: Forman la red vial secundaria y pertenecen a los Departamentos.

VEREDALES O VECINALES: Forman la red terciaria a cargo del fondo de Caminos Vecinales.

DISTRITALES O MUNICIPALES: Son vías urbanas, suburbanas y rurales a cargo del Municipio.

POR SUS CARACTERÍSTICAS

AUTOPISTAS: Es una vía con calzadas separadas cada una con dos o más carriles. Control total de accesos.

MULTICARRILES: Una vía con calzadas divididas o no, cada una con dos o más carriles para cada sentido. Con control parcial de acceso.

DE DOS CARRILES: Consta de solo una calzada de dos carriles, uno por cada sentido. Acceso directo e intersecciones a nivel.

SEGÚN SU FUNCIÓN

PRINCIPALES O DE PRIMER ORDEN: Las troncales, transversales, entrada a capitales o que integran principales zonas de producción.

SECUNDARIAS O DE SEGUNDO ORDEN: Las que unen cabeceras municipales o que conectan con una principal.

TERCIARIAS O DE TERCER ORDEN: Las que unen capitales con veredas o unen veredas entre si.

SEGÚN EL TIPO DE TERRENO:

El instituto nacional de vías ha clasificado en cuatro categoríaslos diferentes tipos de terreno de acuerdo con la línea de máxima pendiente. Esta línea es la inclinación máxima en cualquier dirección en un área determinada que sea representativa del tramo y define el tipo de terreno. La clasificación es; Terreno PLANO, si la línea de máxima pendiente es menor al 5%, ONDULADO si la línea máxima pendiente varía entre 5 y 25%, MONTAÑOSO si la línea máxima pendiente varía entre 25 y 75% y ESCARPADOsi esta línea es mayor al 75%)

CLASIFICACIÓN SEGÚN SU VELOCIDAD DE DISEÑO

EL PROYECTO DE CARRETERA

Incluye desde la concepción de la idea hasta cuando la carretera queda lista para ser utilizada, comprende trabajos de campo y oficina de donde resultan planos en planta, perfiles, secciones transversales, espesores de pavimento, obras de arte y señalización. Un proyecto comprende varios kilómetros por lo que resulta de un costo elevado; es necesario por lo tanto, el concurso de profesionales de varias disciplinas como; economistas, arquitectos, abogados, sociólogos, ecólogos, ingenieros de varias especialidades y eventualmente otros profesionales.

TIPOS DE PROYECTOS DE CARRETERA DEL INVIAS: Estos proyectos cumplen un ciclo dependiendo de la importancia y de otros factores. Los tipos de proyectos son; Construcción, Mejoramiento, Rehabilitación, Conservación rutinaria y Mantenimiento periódico.

CICLO DE UN PROYECTO DE CARRETERAS

IDEA

PERFIL DEL PROYECTO

PREFACTIBILIDAD

FACTIBILIDAD

DISEÑO DEFINITIVO

CONSTRUCCION MEJORAMIENTO

REHABILITACION

MANTENIMIENTO RUTINARIO MANTENIMIENTO PERIODICO

EVALUACION POST OPERACION

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Proyectos Postergados

Proyectos Abandonados postergados

ETAPAS EN UN PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN

EL RECONOCIMIENTO: Análisis de diferentes corredores viales que puedan satisfacer especificaciones técnicas, economía y otros aspectos. No debe seleccionarse el más fácil ni rechazar el más difícil, a simple vista, Son fundamentales las fotografías aéreas y los reconocimientos, Es imprescindible la información topográfica, hidrográfica, sociocultural y económica tomada en el reconocimiento.

TRAZADO ANTEPRELIMINAR: Poligonal muy quebrada que cumple con una pendiente preestablecida y que debe pasar por los puntos de control primarios y secundarios y que permite hacer un estudio para seleccionar una ruta.Se miden los azimut magnéticos y las distancias por taquimetría; es posible elaborar dibujos en planta y perfil.Se pueden estimar volúmenes de movimientos de tierra y estimar un presupuesto.

TRAZADO PRELIMINAR: Conocida como línea de tránsito, es el levantamiento topográfico de precisión de una poligonal abierta que debe seguir la línea ante preliminar.Esta línea se abscisa cada 5, 10 o cada 20metros y debe nivelarse cada estaca.Es necesario tomar la topografía transversal por cada abscisa, entre 30 y 50m a cada lado del eje, o hasta siete curvas de nivel con equidistancia vertical de un metro.

PUNTOS DE CONTROL PRIMARIOS: Los más importantes son; Poblados, Zonas agrícolas, Zonas mineras, Zonas turísticas, Puertos, Accidentes topográficos, Aspectos políticos, sociales o económicos y Aspectos técnicos.

PUNTOS DE CONTROL SECUNDARIO: Los más importantes son; Caseríos, Cruces de ríos, Cruces de cañadas, Cruces con otras vías, Bosques, Zonas estables, Zonas inestables geológicamente y Otros aspectos.

PROYECTO PROPIAMENTE DICHO O DISEÑO

Es un trabajo que se hace a partir de la información obtenida en el campo en el trazado preliminar, significa lo anterior que se elaboran planos en planta con los detalles y las curvas de nivel, igualmente, se deduce el perfil correspondiente, siguiendo las normas que señala el INVIAS;Con estos planos, es posible trazar la línea de pendiente o línea de ceros.La línea de pendiente es la que al pasar por los puntos de control, debe conservar la pendiente dada y si el eje coincide con ella, no debe haber ni cortes ni rellenos.

EJERCICIO DE APLICACIÓN: Sea la equidistancia vertical 2 metros, el punto A y el B están sobre dos curvas de nivel sucesivas, la pendiente (p) asignada es el seis por ciento.

EL DIBUJO DE LA LÍNEA DE CEROS: Para dibujar la línea de pendiente se debe utilizar un compás de puntas secas, la abertura que debe tener el compás es la distancia horizontal obtenida, con esa abertura se van cortando las curvas de nivel sucesivas, los puntos encontrados en las curvas se unen entre si formando la línea de pendiente.Ejercicio

LOCALIZACIÓN O REPLANTEO

La localización es llevar las medidas del plano de diseño al terreno, es decir ubicar de manera definitiva el eje en carreteras, el replanteo consta de dos partes; replanteo de tramos rectos y el de los tramos curvos. Para esta actividad se utilizan los equipos topográficos como teodolito, estación total y el nivel de precisión. El replanteo es también la materialización en el espacio de cada punto de un proyecto de manera exacta y adecuada. Se considera que el replanteo es el proceso inverso al levantamiento

LOCALIZACIÓN DIRECTA: Se recurre a este evento cuando la vía no requiere un estudio detallado para su diseño o cuando la premura del tiempo así lo exige.Una vez localizado el eje de la carretera, comienza el movimiento de tierras (Descapote, conformación de sub rasante, otras capas de la estructura).

DAVID EDUARDO DIAZ VILLALOBOSIngeniero en Vías y Transportes

Especialista en Vías y TransportesEspecialista en Ingeniería de Vías Terrestres

Diplomado en Docencia UniversitariaDocente