TRAZADO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL

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TRAZADO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL

Segunda entrega

Grupo 13 (Plano 13)

María Camila Portela, maria.portela@udea.edu.co

Jasmín Alejandra Zapata, jasmin.zapata@udea.edu.co

Carlos Andrés Mercado Zabala, mercado.mercado@udea.edu.co

Camilo José Fernández Escobar, cjose.fernandez@udea.edu.co

DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS

Hernán Darío González Z.

Facultad de Ingeniería

Escuela Ambiental

Ingeniería Civil

21 de marzo del 2020

CONTENIDO

1.        INTRODUCCIÓN        4

2.        OBJETIVOS        5

2.1.        Objetivos generales        5

2.2.        Objetivos específicos        5

3.        PROCEDIMIENTO        5

4.        MARCO TEÓRICO        7

4.1.        Línea de ceros        7

4.2.        Línea ante preliminar y preliminar        9

4.2.1.        Llenos y cortes        9

4.3.        Definiciones preliminares        10

4.3.1.        Acimut        10

4.3.2.        Ángulos de deflexión        10

4.3.3.        Distancia entre puntos coordenados        11

4.4.        Cálculo de los elementos del alineamiento horizontal        11

4.4.1.        Velocidad de diseño        12

4.4.2.        Velocidad específica        12

4.4.3.        Radio mínimo        13

4.4.4.        Peralte máximo        13

4.4.5.        Coeficiente de fricción transversal máximo.        13

4.5.        Elementos geométricos de la curva        14

4.5.1.        Tangente        14

4.5.2.        Ordenada media        14

4.5.3.        Deflexión de la curva        15

4.5.4.        Radio de la curva        15

4.5.5.        Cuerda larga        15

4.5.6.        Cuerda unidad        15

4.5.8.        Longitud de la curva        16

5.        CÁLCULOS TÍPICOS        16

5.1.        Línea de ceros        16

5.2.        Línea ante preliminar        17

5.3.        Línea preliminar        17

5.4.        Coordenadas de los puntos de los vértices de la línea preliminar        18

5.5.        Longitud de los tramos de la preliminar con las coordenadas ajustadas        19

5.6.        Pendientes longitudinales de cada tramo        19

5.7.        Azimut        19

5.8.        Angulo de deflexión        20

5.9.        Velocidad de diseño y radio de cada curva        21

5.10.        Velocidad específica de cada curva.        21

5.11.        Radio mínimo de cada curva        22

5.12.        Grado de curvatura        22

5.13.        Tangente de cada curva        22

5.14.        Longitud de curva        22

5.15.        Cálculo de abscisas        23

6.        RESULTADOS Y ANÁLISIS        24

7.        CONCLUSIONES        29

8.        BIBLIOGRAFÍA        30

1. INTRODUCCIÓN

El diseño geométrico de una vía es una de las actividades más importantes en un proyecto vial, dado que en él se determinan las características físicas que afectan de manera directa la seguridad, comodidad entre otros aspectos cualitativos del trazado que inciden sobre sus usuarios. Esta fase está compuesta por tres elementos que son el alineamiento horizontal, vertical y el diseño transversal (Agudelo, 2002). Otro ejemplo de cualidades que pueden ser definidas por el alineamiento horizontal es la comprensión que tienen los usuarios del trazado, pues sus formas le indican como puede transitar.

El alineamiento horizontal se refiere al diseño en planta de una ruta compuesta por tramos rectos unidos por curvas, conectando los distintos puntos de paso obligado, en otras palabras. Mientras que el alineamiento vertical y el diseño transversal son la determinación de las formas o configuración en las otras dos dimensiones de la vía, y que están fuertemente influenciadas por el alineamiento horizontal y las condiciones topográficas del terreno.

De acuerdo pues con la relevancia que tiene alineamiento horizontal, es importante antes de realizarlo definir aspectos como el tipo de vía y las características del terreno, que van a ser determinantes en el dimensionamiento de los elementos que componen los tramos de vía, por su influencia en las velocidades que se podrían desarrollar. El aspecto de la topografía es muy importante, sobre todo cuando hablamos de zonas montañosas o escarpadas, por los retos constructivos, económicos y muchos otros que supone. De acuerdo con (Agudelo, 2002) los mayores retos se aprecian en el alineamiento vertical cuando trabajamos sobre topografías difíciles. Esto le traslada también importancia a la selección de la mejor ruta que se ajusta de manera óptima a la topografía y permite giros suaves, seguros y cómodos.

Por lo general cuando se tienen terrenos planos el trazado de la ruta se facilita, pero cuando se tienen terrenos montañosos es necesario recurrir a ciertos procesos que le indican al diseñador las zonas más factibles y que podrían cumplir con un requerimiento muy importante del diseño de la vía, que es la pendiente longitudinal, sin incurrir en costos elevados por la necesidad de movimientos de tierra. Estas actividades se conocen como el trazado de la línea de ceros o de pendiente constante, que es una sucesión de tramos de pendiente y longitud constante, y que debe pasar por los puntos de control u obligatorios. A partir de esta se pueden trazar otras líneas que sigan su tendencia, conocida como ante preliminar o de tendencia, y que posteriormente se ajustara como mejor se considere siguiendo los criterios de diseño, para formar la llamada línea preliminar que pasa por los puntos de interés.

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