38744820 Manual de Diseno de Caminos Pavimentados

8/7/2019 38744820 Manual de Diseno de Caminos Pavimentados

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Manual para el Diseo deCaminos Pavimentados

de Bajo Volumen

de Trnsito

Abril, 2007

Ministerio de Transportes y ComunicacionesDireccin General de Caminos y Ferrocarriles

Direccin de Normatividad Vial


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Manual para el Diseo de Caminos Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito 1

INDICE

EL MARCO DEL MANUAL1.0 Introduccin2.0 Objetivos3.0 Alcances del Manual

CAPTULO 1:FUNDAMENTOS DEL MANUAL1.1 Clasificacin de Caminos y Tipos de Obra, considerados en el

Manual1.2 Derecho de va o faja de domino

CAPTULO 2:PARMETROS Y ELEMENTOS BSICOS DEL DISEO

2.1 Parmetros bsicos para el diseo2.1.1 Metodologa para el Estudio de la Demanda de Trnsito

2.1.1.1 ndice Medio Diario Anual de Trnsito (IMDA)2.1.1.2 Volumen y Composicin o Clasificacin de los

vehculos2.1.1.3 Variaciones horarias de la demanda2.1.1.4 Variaciones diarias de la demanda2.1.1.5 Variaciones estacionales (mensuales)2.1.1.6 Metodologa para establecer el peso de los

vehculos de carga, que es importante para eldiseo de los pavimentos, pontones y puentes

2.1.1.7 Informacin mnima necesaria2.1.2 La Velocidad de diseo y su relacin con el costo delcamino

2.1.3 La Seccin Transversal de diseo2.1.4 Tipos de Superficie de Rodadura

2.2 Elementos del diseo geomtricoCAPTULO 3:DISEO GEOMTRICO

Distancia de visibilidad3.1.1 Visibilidad de parada

3.1

3.1.2 Visibilidad de adelantamientoAlineamiento horizontal

3.2.1 Consideraciones para el alineamiento horizontalCurvas horizontales3.2.2.1 Curvas compuestas

3.2.2

3.2.2.2. Curvas de transicin3.2.3 Distancia de visibilidad en curvas horizontales3.2.4 Peralte del camino

3.2

3.2.5 Sobreancho de la calzada en curvas horizontalesAlineamiento vertical3.3.1 Consideraciones para el alineamiento vertical3.3.2 Curvas verticales

3.3

3.3.3 Pendiente

3.4 Coordinacin entre el diseo horizontal y del diseo vertical


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3.5 Seccin transversal3.5.1 Calzada3.5.2 Bermas3.5.3 Ancho de la plataforma (corona)

3.5.4 Plazoletas de volteo3.5.5 Dimensiones en los pasos inferiores3.5.6 Taludes3.5.7 Seccin transversal tpica

CAPTULO 4:HIDROLOGA Y DRENAJE4.1 Drenaje Superficial

4.1.1 Consideraciones generales4.1.2 Hidrologa y clculos hidrulicos4.1.3 Elementos fsicos del drenaje superficial

4.2 Drenaje Subterrneo4.2.1 Condiciones generales

4.2.2 Drenes subterrneos4.2.2.1 La tubera

4.2.3 Relleno de zanjas4.2.4 Cajas de registro y buzones4.2.5 Investigacin del agua fretica4.2.6 Drenes de intercepcin

4.2.6.1 Objeto y clasificacin4.2.62 Drenes longitudinales4.2.6.3 Drenes transversales

4.2.7 Drenaje del pavimento4.2.8 Casos especiales

4.2.8.1 Proteccin del suelo de la explanacin contra el agualibre en terreno de elevado nivel fretico, llano y sindesage

4.2.8.2 Proteccin del suelo de explanacin situado bajo lacalzada contra los movimientos capilares del agua

4.2.8.3 Capa drenante

CAPTULO 5:GEOLOGA,SUELOS Y PAVIMENTOS5.1 Geologa5.2 Estabilidad de taludes5.3 Tipos de Pavimento5.4 Suelo de fundacin5.5 Transito (demanda)5.6 Catlogo estructural del pavimento

5.6.1 Pavimentos Flexibles5.7 Mejoramiento de Subrasante5.8 Pavimentos Rgidos5.9 Materiales y Partidas Especficas del Pavimento5.10 Canteras y Fuentes de Agua

CAPTULO 6:TOPOGRAFA6.1 Topografa

6.1.1 Consideraciones generales del trazo6.1.2 Topografa y trazado

6.1.3 El trazo directo


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6.1.4 El trazado indirecto6.1.5 Sistema de unidades6.1.6 Sistemas de referencia6.1.7 Tolerancias en la ubicacin de puntos

6.1.8 Trabajos topogrficos6.1.9 Geometra del camino6.1.10 Geometra del alineamiento vertical6.1.11 Alineamiento vertical6.1.12 Diseo y cmputo de curvas verticales6.1.13 Coordinacin entre el trazo en planta y el trazo en

elevacin6.1.14 Planos bsicos del proyecto6.1.15 Replanteo de una curva circular con PI accesible

CAPTULO 7:IMPACTO AMBIENTAL7.1 Preservacin del ambiente y mitigacin del impacto causado por los

trabajos de obras viales en caminos de bajo volumen de trnsito7.1.1 Introduccin7.1.2 Objetivos

7.2 Las siguientes actividades preliminares deben estar consideradosen el programa del estudio de las obras por ejecutar segncorresponda al tamao y naturaleza de cada proyecto especfico.7.2.1 Identificacin de las condiciones de base7.2.2 Programacin de acciones sociales con la comunidad7.2.3 Utilizacin de recursos de la zona del proyecto7.2.4 Sealizacin del derecho de va

7.2.5 Identificacin de Infraestructura y predios a ser afectadospor el proyectoActividades del proyecto que deben ser consideradas en elprograma del estudio de las obras por ejecutar, segn correspondaal tamao y naturaleza de cada proyecto especfico7.3.1 Canteras de materiales7.3.2 Fuentes de agua7.3.3 Estabilizacin y tratamiento de taludes7.3.4 Depsitos para materiales excedentes originados por la

obra

7.3.5 Tratamiento de residuos lquidos originados por la obra7.3.6 Tratamiento de residuos slidos originados por la obra7.3.7 Campamentos y patios de maquinarias7.3.8 Plantas de ridos, asfaltos y hormigones7.3.9 Monitoreo Ambiental

7.3

7.3.10 Costos de Mitigacin


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EL MARCO DEL MANUAL

1.0 INTRODUCCIN

El Ministerio de Transporte y Comunicaciones del Per (MTC) a travs de la DireccinGeneral de Caminos y Ferrocarriles, dentro de su rol normativo y fiscalizador, tienecomo funciones entre otras, la de formular las Normas sobre el Uso y Desarrollo de laInfraestructura de Carreteras y Ferrocarriles, as como emitir los Manuales de Diseo yEspecificaciones Tcnicas para la ejecucin de los Proyectos Viales.

En este contexto, el MTC ha elaborado el Manual de Diseo de CaminosPavimentados de Bajo Volumen de Trnsito; definiendo que estos caminos sonaquellos que tienen demandas proyectadas hasta 350 vehculos/da quecorrespondern al Sistema Nacional de Carreteras.

Este Manual es de aplicacin obligatoria por las Autoridades Competentes, segncorresponda, en todo el territorio nacional para los proyectos de vialidad de usopblico. Tambin, por razones de seguridad vial, todos los proyectos viales de carcterprivado debern en lo aplicable ceirse como mnimo a la normativa de este Manual.

Para lo no estipulado en este Manual, complementariamente se aplicar el Manual deDiseo Geomtrico de Carreteras (DG-2001) del MTC

Cuando el estudio del Proyecto, identifique la necesidad de Puentes, se tomar encuenta el Manual de Diseo de Puentes vigente, en concordancia con la funcin de laCarretera y necesidades del Proyecto.

2.0 OBJETIVOS

El objetivo de esta norma es brindar a la comunidad tcnica nacional un Manual queproporcione criterios tcnicos slidos y coherentes, para posibilitar el diseo yconstruccin de caminos eficientes, optimizados en su costo. Para este efecto, en elManual se pone al alcance del usuario, tecnologas apropiadas a la realidad del pas

favoreciendo el uso de los recursos locales y en especial el cuidado de los aspectosde seguridad vial y de preservacin del medio ambiente.

Los valores de diseo que se indican en este volumen son mnimos normales es decirrepresentan el lmite inferior de tolerancia deseable en el diseo. Por lo tanto, ellosconstituyen una norma de carcter mandatoria, sin embargo, en casos especficosdonde exista la necesidad de la reduccin de estos valores, adems de unajustificacin tcnica-econmica as como de las medidas paliativas para compensar ladisminucin de estas caractersticas, deber contar con la autorizacin expresa de laAutoridad Vial Competente correspondiente al Camino en Estudio.


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3.0 ALCANCES DEL MANUAL

3.1 MAGNITUD Y JUSTIFICACIN DE LOS PROYECTOS

El hecho que en este Manual se presentan determinados criterios para el diseo decaminos, implica que existen caminos que son inseguros o de construccin deficientey obliga a modificarlos; no se pretende necesariamente, imponer polticas que obliguena la modificacin inmediata de los alineamientos o de la seccin transversal de loscaminos existentes de bajo volumen de trnsito, pero si cuando estos requieran deasegurar la transitabilidad.

Fundamentalmente este Manual se aplica a carreteras existentes mejorando el trazosin originar grandes movimientos de tierra.

Las referencias de prdidas del patrimonio vial, por causas del mal estado de loscaminos y la existencia de lugares donde ocurren accidentes originan la necesidad oconveniencia de efectuar modificaciones a la vialidad; si embargo estas sonnormalmente aisladas. Las caractersticas de diseo de los caminos existentes nosiempre se comportan de modo satisfactorio y suficiente en la mayor parte a lo largode la ruta.

Para ello es necesario en cada caso de un proyecto especfico, analizar que grado deproblema se tiene y que cantidad de recursos se justifica gastar para superar el

problema; y en este proceso, se tienen normalmente alternativas que debidamenteevaluadas, permitirn seleccionar el proyecto ptimo a ejecutar. En este anlisis lamagnitud de la demanda de usuarios del camino es muy importante, para podervalorar los beneficios que la comunidad obtendr y su relacin entre el monto de losbeneficios, frente a los costos de las obras, lo que permitir seleccionar entre losproyectos.

La pavimentacin de la va disminuir los costos de mantenimiento de la va,disminuir los costos de operacin vehicular, disminuir el tiempo de viaje del origen aldestino favoreciendo principalmente al transporte de productos perecibles, asimismo

se incrementar el nivel de servicio al usuario. Aspectos que deber ser evaluado bajolas consideraciones de Costo Beneficio y/o Costo Efectividad.

3.2 RELACIN ENTRE DEMANDA Y CARACTERSTICAS FSICAS Y OPERATIVAS DELCAMINO

El Cuadro N 1a sintetiza las caractersticas de la superficie de rodadura, para losCaminos Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito. El Cuadro N 1b recomienda lasvelocidades de diseo por adoptarse de acuerdo a las condiciones Topogrficas.


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Cuadro N 1aAncho de Calzada para Caminos de Bajo Volumen de Trnsito

IMDA

Vehculo / da Ancho Mnimo de Calzada (m) Tipo de Superficie de Rodadura5.50 Para caminos de 2 carriles

0 - 3504.00 Para caminos de 1 carril (*)

Desde Tratamiento SuperficialesAsflticos hasta Carpeta Asfltica

(*) Con plazoletas de cruce cada 500 m como mnimo en tangente con pendiente uniforme y en curvashorizontales y/o verticales de acuerdo a la visibilidad.

Cuadro N 1bVelocidades recomendadas por condiciones topogrficas

TerrenoVelocidad Directriz

(Km./h)Plano y Ondulado Mximo 90

Accidentado Mximo 50Muy Accidentado V


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CCAAPPTTUULLOO II

FFUUNNDDAAMMEENNTTOOSS DDEELL MMAANNUUAALL

1.1 CLASIFICACIN DE CAMINOS Y TIPOS DE OBRA, CONSIDERADOS EN ELMANUAL

Este Manual se aplica para el diseo de caminos con superficies de rodaduraspavimentadas.

La clasificacin de carreteras es como sigue:

1.1.1 CLASIFICACIN POR SU FUNCIN

a) Carreteras de la Red Vial Nacionalb) Carreteras de la Red Vial Departamental o Regionalc) Carreteras de la Red Vial Vecinal o Rural

1.1.2 CLASIFICACIN POR EL TIPO DE RELIEVE Y CLIMA

Carreteras en terrenos: planos, ondulados, accidentados y muy accidentados; seubican indistintamente en la Costa (poca lluvia), Sierra (lluvia moderada) y Selva(lluviosa y muy lluviosa).


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1.2 DERECHO DE VIA O FAJA DE DOMINIO

1.2.1 NATURALEZA DEL DERECHO DE VA

El Derecho de Vacomprende el rea de terreno en que se encuentra el camino y susobras complementarias, los servicios y zona de seguridad para los usuarios y lasprevisiones para futuras obras de ensanche y mejoramiento. El ancho se establece, encada caso, por la Autoridad Competente de la Infraestructura Vial.

Dentro del mbito del Derecho de Va, de dominio pblico, se prohbe sin excepcinalguna la colocacin de publicidad comercial exterior, en preservacin de la seguridadvial y del medio ambiente.

1.2.2 DIMENSIONAMIENTO DEL ANCHO MNIMO DEL DERECHO DE VA PARA CAMINOSPAVIMENTADOS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITO.

El ancho mnimo del Derecho de Va debe considerar la Clasificacin Funcional delCamino, fijndose las siguientes dimensiones:

CUADRO N 1.2.2ANCHO DEL DERECHO DE VA PARA CAMINOSPAVIMENTADOS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITO

DESCRIPCINAncho mnimo

absoluto *Carreteras de la Red Vial Nacional 16 m *

Carreteras de la Red Vial Departamentales o Regional 16 m *

Carreteras de la Red Vial Vecinal o Rural 16 m *

* 8.00 m a cada lado del eje

El Derecho de Va dentro de la que se encuentra la carretera y sus obrascomplementarias, se extender como mnimo, para carreteras de bajo volumen detrnsito un (1) metro, ms all del borde de los cortes, del pie de los terraplenes o delborde ms alejado de las obras de drenaje que eventualmente se construyan.

La distancia mnima absoluta entre pie de taludes o de obras de contencin y unelemento exterior ser de dos (2) metros. La distancia mnima deseable ser de cinco(5) metros.

1.2.3 FAJA DE PROPIEDAD RESTRINGIDA

A cada lado del Derecho de Va habr una faja de Propiedad Restringida. Larestriccin se refiere a la prohibicin de ejecutar construcciones permanentes queafecten la seguridad vial o la visibilidad y que dificulten ensanches futuros del camino.


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La Propiedad Restringida para los Caminos Pavimentados de Bajo Volumen deTrnsito ser de diez (10) metros de ancho a cada lado del Derecho de Va.

Las dimensiones definitivas del derecho de va y de la propiedad restringida, deben ser

fijadas por la autoridad competente, mediante Resolutivo, para cuyo caso debeefectuarse previamente el estudio especfico correspondiente.

1.2.4 PROCEDIMIENTOS DE ADQUISICIONES DE PROPIEDAD PARA EL DERECHO DE VAPBLICO POR PARTE DEL ESTADO

El rea del Derecho de Va, pasa a propiedad pblica a titulo gratuito u oneroso comoparte de la gestin que realiza la autoridad competente en el caso de un proyecto vial.

La Ley General de Expropiacin N 27117 concordada con la Ley 27628, que Facilita

la Adquisicin, vigentes a la fecha de la elaboracin de este manual, regulan la formade adquirir la propiedad para constituir el Derecho de Va pblico, necesario para quelos caminos puedan ser construidos.

1.2.4.1 Valuacin

La Ley establece los procedimientos y parmetros de valuacin de los predios que sonadquiridos, total o parcialmente, por el Estado, segn sea necesario.

1.2.4.2 Registro Nacional de la Propiedad

Las adquisiciones debern ser inscritas en el Registro de Propiedad correspondiente,en concordancia con la legislacin vigente.

1.2.4.3 Materializacin del Derecho de Va

El lmite del Derecho de Va ser marcado en la forma que establezca el Reglamentodel Registro de la Propiedad para el cumplimiento del trmite.

1.2.5 MANTENIMIENTO DEL DERECHO DE VA

Los presupuestos de ejecucin y de mantenimiento de las obras viales, debern incluiracciones de terminacin y limpieza del rea del Derecho de Va.

1.3 NIVEL DE SERVICIO

El Nivel De Servicio de la carretera ser mejorado en forma escalonada de acuerdo alincremento del IMDA y dems factores.


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CCAAPPTTUULLOO 22

PPAARRMMEETTRROOSS YY EELLEEMMEENNTTOOSS BBSSIICCOOSSDDEELL DDIISSEEOO

El diseo de un camino responde a una necesidad justificada social yeconmicamente. Ambos conceptos se correlacionan para establecer lascaractersticas tcnicas y fsicas que debe tener el camino que se proyecta, para quelos resultados buscados sean ptimos, en una solucin tcnica y econmica en elbeneficio de la comunidad que requiere del servicio, normalmente en situacin delimitaciones muy estrechas de recursos locales y nacionales.

2.1 PARMETROS BSICOS PARA EL DISEO

Para alcanzar el objetivo buscado, deben evaluarse y seleccionarse los siguientesparmetros que definirn las caractersticas del proyecto. Segn se explica acontinuacin en el siguiente orden:

2.1.1 Estudio de la Demanda;2.1.2 La velocidad de diseo en relacin al costo del camino;

2.1.3 La seccin transversal de diseo; y2.1.4 El tipo de superficie de rodadura.

2.1.1 METODOLOGA PARA EL ESTUDIO DE LA DEMANDA DE TRNSITO

2.1.1.1 El ndice Medio Diario Anual de Trnsito (IMDA).

El ndice Medio Diario Anual de Transito (IMDA), representa el promedio aritmtico delos volmenes diarios para todos los das del ao previsible o existente en una seccindada de la va. Su conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la va en

la seccin considerada y permite realizar los clculos de factibilidad econmica.

En los estudios del trnsito se puede tratar de dos situaciones:

a) Caso de los estudios para caminos, con el trnsito existente podr proyectarsemediante los sistemas convencionales.

b) Caso para caminos nuevos se requiere de un estudio de desarrollo econmicozonal o regional que lo justifique.


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El camino se disea para un volumen de trnsito que se determina como demandadiaria promedio a servir, al final del perodo de diseo, calculado como el nmero devehculos promedio que utilizan la va por da actualmente y que se incrementa conuna tasa de crecimiento anual, normalmente determinada por el MTC, para las

diversas zonas del pas.

Clculo de Tasas de Crecimiento y la Proyeccin

Se puede calcular el crecimiento de trnsito utilizando una frmula simple:

en la que:

Tn = Trnsito proyectado al ao n en veh/da

To = Trnsito actual (ao base o) en veh/da

n = Aos del perodo de diseo

i = Tasa anual de crecimiento del trnsito. Definida en correlacin con laDinmica de crecimiento socio-econmico(*) normalmente entre 2% y6% a criterio del equipo del estudio

Estas tasas pueden variar sustancialmente si existieran proyectos de desarrollo

especficos, por implementarse con suficiente certeza a corto plazo en la zona delcamino.

La proyeccin puede tambin dividirse en dos partes. Una proyeccin para vehculosde pasajeros que crecer aproximadamente al ritmo de la tasa de crecimiento de lapoblacin; y una proyeccin de vehculos de carga que crecer aproximadamente conla tasa de crecimiento de la economa. Ambos ndices de crecimientocorrespondientes a la Regin, que normalmente cuenta con datos estadsticos deestas tendencias.

2.1.1.2 Volumen y Composicin o Clasificacin de los vehculos (carreterasexistentes)

i) Se definen tramos del proyecto en los que se estima una demanda homognea encada uno de ellos.

ii) Se establece una Estacin de Estudio de Trfico en un punto central del tramo, enun lugar que se considere seguro y con suficiente seguridad social.

(*) Social: Tasa Anual de Crecimiento de la Poblacin

Tn = To (1+i)n-1


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iii) Se toma nota en una cartilla del nmero y tipo de vehculos que circulan en una yen la otra direccin, sealndose la hora aproximada en que pas el vehculo porla Estacin.

Se utiliza en el campo una cartilla previamente elaborada, que facilite el conteo segnla informacin que se recopila y las horas en que se realiza el conteo.

De esta manera se totalizan los conteos por horas, por volmenes, por clase devehculos, por sentidos, etc.

2.1.1.3 Variaciones horarias de la demanda.

De conformidad con los conteos se establece las variaciones horarios de la demandapor sentido de trnsito y tambin de la suma de ambos sentidos. Tambin seestablece la hora de mxima demanda.

Puede realizarse conteos para las 24 horas corridas. Pero si se conoce la hora demayor demanda, puede contarse por un perodo menor.

2.1.1.4 Variaciones diarias de la demanda.

Si los conteos se realizan por varios das, se pueden establecer las variaciones

relativas del trnsito diario (total del da o del perodo menor observado) para los dasde la semana.

2.1.1.5 Variaciones estacinales (mensuales).

Si la informacin que se recopila es elaborada en forma de muestreo sistemticodurante das claves a lo largo de los meses del ao, se puede obtener ndices devariacin mensual, que permitan establecer que hay meses con mayor demanda queotros. Como sera el caso en zonas agrcolas, durante los meses de cosecha.

Con la informacin obtenida mediante los estudios descritos o previamente yaconocida por estudios anteriores, que pueden comprobarse con conteos mnimos,podr establecerse, mediante la proyeccin de esa demanda para el perodo dediseo, la seccin (ancho) transversal necesaria del camino a mejorar y los elementosdel diseo de esta seccin, como son: ancho de la calzada y de las bermas delcamino.

Econmico: Tasa Anual de Crecimiento de la Economa (PBI)


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construccin, particularmente ms altos en los trazados a lo largo de caonesflanqueados por farallones de roca o de taludes inestables, en cuyo caso se admitirnexcepcionalmente vas de un solo carril, de 4.00 m. de ancho de calzada mnimo, conlas zonas de sobrepaso de acuerdo a la visibilidad (plazoletas de cruce), e

implementados con los elementos de seguridad necesarios que hayan sidoidentificados con los estudios de Seguridad Vial (Auditorias de Seguridad Vial entodas las etapas del Proyecto).

2.1.4 TIPOS DE SUPERFICIE DE RODADURA

Este Manual para el Diseo de Caminos Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito,considera que bsicamente se utilizarn los tipos de pavimentos siguientes:

Caminos con pavimentos flexibles.

Caminos con pavimentos rgidos, que generalmente no son econmicamenteconvenientes para caminos de bajo volumen de trnsito, por lo que este Manual, noincluye referencias a su diseo.

La metodologa de diseo de pavimento flexible est desarrollada en el Captulo 5 deeste Manual.

Es importante indicar, que los criterios para seleccionar la superficie de rodadura paraun camino, establecen que a mayor trnsito pesado, medido en Ejes Equivalentes

destructivos se har ms viable la pavimentacin; Tambin es importante establecerque la presin de las llantas de los vehculos, deben mantenerse bajo los 80 (psi)libras por pulg2 de presin para evitar la aceleracin del deterioro del pavimento.


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2.2 Elementos del Diseo Geomtrico

Los elementos que definen la geometra del camino son:

a) La velocidad de diseo seleccionada.

b) La distancia de visibilidades necesarias.

c) La estabilidad de la plataforma del camino, de las superficies de rodadura, de lospuentes, de las obras de arte y de los taludes; y.

d) La preservacin del medio ambiente

e) Vehculo de DiseoEn la aplicacin de los requerimientos geomtricos que imponen los elementosmencionados, se tiene como resultante el diseo final de un proyecto de camino ocarretera estable y protegida contra las inclemencias del clima y del trnsito.

Para este efecto, este Manual incluye la manera en que debe resolverse los aspectosde: diseo de la plataforma del camino; estabilidad del camino y de los taludesinestables; preservacin del ambiente; seguridad vial; y diseo propiamente,incluyendo los estudios bsicos necesarios, tales como: topografa, geologa, suelos,canteras e hidrologa, que permiten dar un sustento al proyecto.

Para el buen diseo de Camino Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito seconsideran claves las siguientes prcticas:

Limitar al mnimo indispensable el ancho del camino para restringir el reaalterada.

Evitar la alteracin de los patrones naturales de drenaje.

Proporcionar drenaje superficial adecuado.

Proporcionar adecuado drenaje de las capas del pavimento.

Evitar terrenos escarpados con taludes de ms de 60%.

Evitar problemas tales como zonas inundadas o inestables.

Mantener una distancia de separacin adecuada con los riachuelos; y optimizar elnmero de cruces de cursos de agua.

Minimizar el nmero de contactos entre el camino y las corrientes de agua.


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Disear los cruces de quebradas y ros con la suficiente capacidad, con proteccinde las mrgenes contra la erosin, y permitiendo, de ser el caso, el paso de pecesen todas las etapas de su vida.

Evitar la constriccin del ancho activo de los riachuelos, ros y cursos de agua(ancho con el caudal mximo).

Conseguir una superficie de rodadura del camino estable y con materialesfsicamente sanos.

Instalar obras de subdrenaje donde se necesite, identificando los lugares activosdurante la estacin de lluvias.

Reducir la erosin colocando cubiertas vegetales o fsicas sobre el terreno encortes, terraplenes, salidas de drenajes y cualquier zona expuesta a corrientes deagua.

Usar ngulos de talud estables en cortes y rellenos.

Usar medidas de estabilizacin de taludes, de estructuras y de obras de drenajeconforme se necesiten y sea econmicamente seleccionada.

Aplicar tcnicas especiales al cruzar terrenos agrcolas, zonas ribereas, y cuandose tienen que controlar las quebradas.

Proporcionar un mantenimiento debidamente planeado y programado.

Cerrar o poner fuera de servicio a los caminos cuando no se usen o cuando ya nose necesiten.


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CAPTULO 3

DISEO GEOMTRICO

3.1 DISTANCIADEVISIBILIDAD

Distancia de visibilidad es la longitud continua hacia adelante del camino, que esvisible al conductor del vehculo para poder ejecutar con seguridad las diversasmaniobras a que se vea obligado o que decida efectuar. En diseo se consideran tresdistancias de visibilidad:

a) Visibilidad de parada.

b) Visibilidad de adelantamiento.

c) Visibilidad para cruzar una carretera o camino.

3.1.1 VISIBILIDAD DE PARADA

Distancia de visibilidad de parada, es la longitud mnima requerida para que sedetenga un vehculo que viaja a la velocidad directriz, antes de que alcance un objetoque se encuentra en su trayectoria.

Para efecto de la determinacin de la Visibilidad de Parada se considera que elobjetivo inmvil tiene una altura de 0.60 m y que los ojos del conductor se ubican a1.10 m por encima de la rasante del camino.

CUADRO N 3.1.1Distancia de Visibilidad de Parada (metros)

Pendiente nula o en bajada Pendiente en SubidaVelocidadDirectriz (Km./h) 0% 3% 6% 9% 3% 6% 9%

20 20 20 20 20 19 18 18

30 35 35 35 35 31 30 29

40 50 50 50 53 45 44 43

50 65 66 70 74 61 59 58

60 85 87 92 97 80 77 75

70 105 110 116 124 100 97 93

80 130 136 144 154 123 118 114

90 160 164 174 187 148 141 136


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La pendiente ejerce influencia sobre la distancia de parada. Esta influencia tieneimportancia prctica para valores de la pendiente de subida o bajada iguales omayores a 6% y para velocidades directrices mayores de 70 Km. /hora.

En todos los puntos de una carretera, la distancia de visibilidad ser igual o superior ala distancia de visibilidad de parada. En el Cuadro N 3.1.1 se muestran las distanciasde visibilidad de parada, en funcin de la velocidad directriz y de la pendiente. .

Para el caso de la distancia de visibilidad de cruce, se aplicarn los mismos criteriosque los de visibilidad de parada.

3.1.2 VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO

Distancia de visibilidad de Adelantamiento (paso), es la mnima distancia que debe servisible, a fin de facultar al conductor del vehculo a sobrepasar a otro vehculo queviaja a velocidad 15 Km./h menor, con comodidad y seguridad, sin causar alteracinen la velocidad de un tercer vehculo que viaja en sentido contrario a la velocidaddirectriz, y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de sobrepaso.

Para efecto de la determinacin de la distancia de visibilidad de adelantamiento seconsidera que la altura del vehculo que viaja en sentido contrario es de 1.10 m y quela del ojo del conductor del vehculo que realiza la maniobra de adelantamiento es 1.10m.

La visibilidad de adelantamiento debe asegurarse para la mayor longitud posible, delcamino cuando no existen impedimentos impuestos por el terreno y que se reflejan,por lo tanto, en el costo de construccin.

La distancia de visibilidad de adelantamiento a adoptarse vara con la velocidaddirectriz tal como se muestra en el Cuadro N 3.1.2

Cuadro N 3.1.2Distancia de Visibilidad de Adelantamiento

Velocidad DirectrizKm./h

Distancia de Visibilidad deAdelantamiento (m)

30405060708090

200270345410485540615


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3.2 ALINEAMIENTOHORIZONTAL

3.2.1 CONSIDERACIONES PARA EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal deber permitir la circulacin ininterrumpida de losvehculos, tratando de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud decarretera que sea posible.

El alineamiento carretero se har tan directo como sea conveniente adecundose a lascondiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el nmero de cambios dedireccin, el trazado en planta de un tramo carretero est compuesto de la adecuadasucesin de rectas (tangentes), curvas circulares y curvas de transicin.

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 controla ladistancia de visibilidad.

Los radios mnimos, calculados bajo el criterio de seguridad ante el deslizamientotransversal del vehculo estn dados en funcin a la velocidad directriz, a la friccintransversal, al peralte mximo aceptable y al vehculo de diseo.

En el alineamiento horizontal desarrollado para una velocidad directriz determinada,

debe evitarse, el empleo de curvas con radio mnimo. En general se deber tratar deusar curvas de radio amplio, reservndose el empleo de radios mnimos para lascondiciones ms crticas.

Deber buscarse un alineamiento horizontal homogneo, en el cual tangentes y curvasse suceden armnicamente. Se restringir en lo posible el empleo de tangentesexcesivamente larga, con el fin de evitar el encandilamiento nocturno prolongado, y lafatiga de los conductores durante el da.

Al trmino de tangentes largas, donde es muy probable que las velocidades deaproximacin de los vehculos sean mayores que la velocidad directriz, las curvashorizontales tendrn radios de curvatura razonablemente amplios.

Deber evitarse pasar bruscamente de una zona de curvas de grandes radios a otrade radios marcadamente menores. Deber pasarse en forma gradual, intercalandoentre una zona y otra, curvas de radio de valor decreciente, antes de alcanzar el radiomnimo.


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Los cambios repentinos en la velocidad de diseo a lo largo de una carretera debernser evitados. En lo posible estos cambios se efectuarn en decrementos oincrementos de 15 Km. /h.

No se requiere curva horizontal para pequeos ngulos de deflexin. En el Cuadro N3.2.1 se muestran los ngulos de inflexin mximos para los cuales no es requerida lacurva horizontal.

Cuadro N 3.2.1ngulos de Deflexin Mximos para los que no se

requiere curva Horizontal


Deflexin Mxima aceptable sincurva circular

30

4050607080

2 30

2 151 501 301 201 10

Para evitar la apariencia de alineamiento quebrado o irregular, es deseable que, parangulos de deflexin mayores a los indicados en el Cuadro N 3.2.1 la longitud de lacurva sea por lo menos de 150 m. Si la velocidad directriz es menor a 50 Km./h y elngulo de deflexin es mayor que 5, se considera como longitud de curva mnima

deseada la longitud obtenida con la siguiente expresin L = 3V (L = longitud de curvaen metros y V = velocidad en Km./hora). Deben evitarse longitudes de curvashorizontales mayores a 800 metros.

Se evitar, en lo posible, los desarrollos artificiales. Cuando las condiciones del relievedel terreno hagan indispensable su empleo, el proyectista har una justificacin deello. Las ramas de los desarrollos tendrn la mxima longitud posible y la mximapendiente admisible, evitando la superposicin de varias de ellas sobre la mismaladera. Al proyectar una seccin de carretera en desarrollo, ser, probablemente,necesario reducir la velocidad directriz. Los radios mnimos de giro en curvas de volteo

sern evaluados segn el tipo de vehculo de diseo a utilizarse en concordancia alManual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG-2001.

Las curvas horizontales permitirn, cuando menos, la visibilidad igual a la distancia deparada segn se muestra en el Cuadro N 3.1.1.

Deben evitarse los alineamientos reversos abruptos. Estos cambios de direccin en elalineamiento hacen que sea difcil para los conductores mantenerse en su carril.


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Tambin es difcil peraltar adecuadamente las curvas. La distancia entre dos curvasreversas deber ser por lo menos la necesaria para el desarrollo de las transiciones deperalte.

No son deseables dos curvas sucesivas del mismo sentido, cuando entre ellas existeun tramo corto, en tangente. En lo posible se sustituirn por una sola curva, seintercalar una transicin en espiral dotada de peralte.

El alineamiento en planta deber satisfacer, las condiciones necesarias de visibilidadde adelantamiento, en tramos suficientemente largos y con una frecuencia razonable afin de dar oportunidad a que un vehculo adelante a otro.

3.2.2 CURVAS HORIZONTALES

El mnimo radio de curvatura es un valor lmite que est dado en funcin del valormximo del peralte y del factor mximo de friccin, para una velocidad directrizdeterminada. En el cuadro 3.2.5b se muestran los radios mnimos y los peraltesmximos elegibles para cada velocidad directriz.

En el alineamiento horizontal de un tramo carretero diseado para una velocidaddirectriz un radio mnimo y un peralte mximo, como parmetros bsicos, debeevitarse el empleo de curvas de radio mnimo. En general deber tratarse de usarcurvas de radio amplio, reservando el empleo de radios mnimos para las condicionesms crticas.

3.2.2.1 CURVAS COMPUESTAS

Salvo el caso de intersecciones a nivel, de intercambios y de curvas de vuelta, engeneral, se evitar el empleo de curvas compuestas, tratando de reemplazarlas poruna sola curva.

En casos excepcionales podrn usarse curvas compuestas o curvas policntricas detres centros. En tal caso el radio de una no ser mayor que 1.5 veces el radio de laotra.

3.2.2.2 Curvas de transicin

Todo vehculo automotor sigue un recorrido de transicin al entrar o salir de una curvahorizontal. El cambio de direccin y la consecuente ganancia o prdida de las fuerzaslaterales no pueden tener efecto instantneamente.

Con el fin de pasar de la seccin transversal con bombeo, correspondiente a lostramos en tangente, a la seccin de los tramos en curva provistos de peralte ysobreancho, es necesario intercalar un elemento de diseo con una longitud en la quese realice el cambio gradual, a la que se conoce con el nombre de longitud de

transicin.


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Cuando el radio de las curvas horizontales sea inferior al sealado en el Cuadro N3.2.2a, se recomienda usar curvas de transicin. Cuando se usen curvas de transicinse recomienda el empleo de espirales que se aproximen a la curva de Euler oClotoide.

Cuadro N 3.2.2.aNecesidad de curvas de transicin

Velocidad directrizKm./h

Radiom

20 2430 5540 9550 15060 21070 29080 380

90 480

Cuando se use curva de transicin la longitud de la curva de transicin no ser menor

que Lmin ni mayor que Lmax, segn las siguientes expresiones:

0.0178 V3L min. =

R

L mx. = (24R)0.5

R = Radio de la curvatura circular horizontalL min. = Longitud mnima de la curva de transicin

L mx. = Longitud mxima de la curva de transicin en metrosV = Velocidad directriz en Km. /h.

La longitud deseable de la curva de transicin, en funcin del radio de la curva circular,se presenta en el Cuadro N 3.2.2b.

Cuadro N 3.2.2.bLongitud deseable de la curva transicin

Radio de curva circular (m)Longitud deseable de la curva

transicin (m)20 11

30 17

40 22

50 28

60 33

70 39

80 4490 50


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3.2.2.3 Acceso a Puentes y Tneles

El trazo de accesos a puentes, pontones, y tneles, ubicadas en curvas horizontalesdeben ser proyectados considerando radios mnimos que garanticen la seguridad a los

usuarios, la transitabilidad en forma continua y la visibilidad.

3.2.4 DISTANCIA DE VISIBILIDAD EN CURVAS HORIZONTALES

La distancia de Visibilidad en el interior de las curvas horizontales es un elemento deldiseo del alineamiento horizontal.

Cuando hay obstrucciones a la visibilidad (tales como taludes de corte, paredes obarreras longitudinales) en el lado interno de una curva horizontal, se requiere unajuste en el diseo de la seccin transversal normal o en el alineamiento, cuando la

obstruccin no puede ser removida.

De modo general en el diseo de una curva horizontal, la lnea de visibilidad deberser por lo menos igual a la distancia de parada correspondiente, y se mide a lo largodel eje central del carril interior de la curva.

El mnimo ancho que deber quedar libre de obstrucciones a la visibilidad ser elcalculado por la expresin siguiente:

= R28.65SCos1RM

M = Ordenada media o ancho mnimo libreR = Radio de la curva horizontalS = Distancia de visibilidad

3.2.5 EL PERALTE DEL CAMINO

Se denomina peralte a la sobre elevacin de la parte exterior de un tramo del caminoen curva con relacin a la parte interior del mismo, con el fin de contrarrestar la accinde la fuerza centrfuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas.

El peralte mximo tendr como valor mximo normal 8% y para velocidades directricesiguales o mayores a 40 Km./h como valor excepcional 10%. En casos extremos podrajustificarse en peralte mximo alrededor de 12% en cuyo caso deber considerarse unincremento en el ancho de cada carril para evitar que los camiones que circulan en unsentido invadan el carril de sentido contrario.


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El mnimo radio (Rmin) de curvatura es un valor lmite que esta dado en funcin del

valor mximo del peralte (emax) y el factor mximo de friccin (fmax ) seleccionados

para una velocidad directriz (V). El valor del radio mnimo puede ser calculado por laexpresin:

V2Rmin =

127 (0.01 emax + fmax)

Los valores mximos de la friccin lateral a emplearse son los que se sealan en elCuadro N 3.2.5.a

Cuadro N 3.2.5.aFriccin Transversal mxima en curvas


F

15

20

30

40

50

60

70

8090

100

0.40

0.35

0.28

0.23

0.19

0.17

0.15

0.140.13

0.12

En el Cuadro N 3.2.5.b se muestran los valores de radios mnimos y peraltesmximos elegibles para cada velocidad directriz. En este mismo cuadro se muestranlos valores de la friccin transversal mxima.


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Cuadro N3.2.5bRADIOS MINIMOS Y PERALTES MAXIMOS


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La variacin de la inclinacin de la seccin transversal desde la seccin con bombeonormal en el tramo recto hasta la seccin con el peralte pleno, se desarrolla en unalongitud de va denominada transicin. La longitud de transicin del bombeo enaquella en la que gradualmente se desvanece el bombeo adverso. Se denomina

Longitud de Transicin de Peralte a aquella longitud en la que la inclinacin de laseccin gradualmente vara desde el punto en que se ha desvanecido totalmente elbombeo adverso hasta que la inclinacin corresponde a la del peralte.

En el Cuadro N 3.2.5.c se muestran las longitudes mnimas de transicin de bombeoy de transicin peralte en funcin de velocidad directriz y del valor del peralte.

CUADRO N 3.2.5.cLONGITUDES MNIMAS DE TRANSICIN DE BOMBEO Y

TRANSICIN DE PERALTE (m)

Valor del Peralte

2% 4% 6% 8% 10% 12%

VelocidadDirectriz(Km./h)

LONGITUD DE TRANSICIN DE PERALTE (m)*

Transicinde Bombeo

20 9 18 27 36 45 54 9

30 10 19 29 38 48 58 10

40 10 21 31 41 51 62 10

50 11 22 33 44 55 66 11

60 12 24 36 48 60 72 12

70 13 26 39 52 65 79 1380 14 29 43 58 72 86 14

90 15 31 46 61 77 92 15

* Longitud de transicin basada en la rotacin de un carril.

* Longitud basada en 2% de bombeo

El giro del peralte se har en general, alrededor del eje de la calzada. En los casosespeciales, como por ejemplo en terreno muy llano, cuando se desea resaltar la curva,puede realizarse el giro alrededor del borde interior.

En los Cuadros Nros. 3.2.5.d1, 3.2.5d2, 3.2.5.d3, 3.2.5.d4 y 3.2.5.d5, se indican losvalores de los peraltes requeridos para cada velocidad directriz en funcin de losradios adoptados y del peralte mximo de diseo.

En el cuadro N 3.2.5.e se muestran las longitudes de transicin de peralte en funcinde la velocidad de diseo y del peralte de la curva circular.

Para los casos en que se haya previsto el empleo de curvas espirales de transicin severificar que la longitud de estas curvas espirales, permita la variacin del peralte enlos lmites indicados; es decir que la longitud resulte mayor o igual a la que se indica

en el cuadro N 3.2.5.e.


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Manual para el Diseo de Caminos Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito


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Manual para el Diseo de Caminos Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito

e Vd = 20 km/h Vd = 30 km/h Vd = 40 km/h Vd = 50 km/h Vd = 60 km/h Vd = 70 km/h Vd = 8

(%) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R

1,5 194 421 738 1050 1440 1910 23

2,0 138 299 525 750 1030 1380 17

2,2 122 265 465 668 919 1230 15

2,4 109 236 415 599 825 1110 13

2,6 97 212 372 540 746 1000 12

2,8 87 190 334 488 676 910 1

3,0 78 170 300 443 615 831 10

3,2 70 152 269 402 561 761 9

3,4 61 133 239 364 511 697 8

3,6 51 113 206 329 465 640 83,8 42 96 177 294 422 586 7

4,0 36 82 155 261 380 535 6

4,2 31 72 136 234 343 488 6

4,4 27 63 121 210 311 446 5

4,6 24 56 108 190 283 408 5

4,8 21 50 97 172 258 374 4

5,0 19 45 88 156 235 343 4

5,2 17 40 79 142 214 315 4

5,4 15 36 71 128 195 287 3

5,6 13 32 63 115 176 260 3

5,8 11 28 56 102 156 232 3

6,0 8 21 43 79 123 184 2

CUADRO 3.2.5.d2

VALORES DE RADIOS Y PERALTES

PERALTE MAXIMO = 6%


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e Vd = 20 km/h Vd = 30 km/h Vd = 40 km/h Vd = 50 km/h Vd = 60 km/h Vd = 70 km/h Vd = 80 km/h Vd = 90 km/h

(%) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m)

1,5 197 454 790 1110 1520 2000 2480 3010

2,0 145 333 580 815 1120 1480 1840 2230

2,2 130 300 522 735 1020 1340 1660 2020

2,4 118 272 474 669 920 1220 1520 1840

2,6 108 249 434 612 843 1120 1390 1700

2,8 99 229 399 564 778 1030 1290 1570

3,0 91 211 368 522 720 952 1190 1460

3,2 85 196 342 485 670 887 1110 1360

3,4 79 182 318 453 626 829 1040 1270

3,6 73 170 297 424 586 777 974 1200

3,8 68 159 278 398 551 731 917 1130

4,0 64 149 261 374 519 690 866 1060

4,2 60 140 245 353 490 652 820 10104,4 56 132 231 333 464 617 777 953

4,6 53 124 218 315 439 586 738 907

4,8 50 117 206 299 417 557 703 864

5,0 47 111 194 283 396 530 670 824

5,2 44 104 184 269 377 505 640 788

5,4 41 98 174 256 359 482 611 754

5,6 39 93 164 243 343 451 585 723

5,8 36 88 155 232 327 441 561 693

6,0 33 82 146 221 312 422 538 666

6,2 31 77 138 210 298 404 516 640

6,4 28 72 130 200 285 387 496 616

6,6 26 67 121 191 273 372 476 593

6,8 24 62 114 181 261 357 458 571

7,0 22 58 107 172 249 342 441 551

7,2 21 55 101 164 238 329 425 5327,4 20 51 95 156 228 315 409 513

7,6 18 48 90 148 218 303 394 496

7,8 17 45 85 141 208 291 380 479

8,0 16 43 80 135 199 279 366 463

8,2 15 40 76 128 190 268 353 448

8,4 14 38 72 122 182 257 339 432

8,6 14 36 68 116 174 246 326 417

8,8 13 34 64 110 166 236 313 402

9,0 12 32 61 105 158 225 300 386

9,2 11 30 57 99 150 215 287 371

9,4 11 28 54 94 142 204 274 354

9,6 10 26 50 88 133 192 259 337

9,8 9 24 46 81 124 179 242 316

10,0 7 19 38 68 105 154 210 277

CUADRO 3.2.5.d4


PERALTE MAXIMO = 10%


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e Vd = 20 km/h Vd = 30 km/h Vd = 40 km/h Vd = 50 km/h Vd = 60 km/h Vd = 70 km/h Vd = 80 km/h Vd = 90 km/h

(%) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m)

1,5 210 459 804 1130 1540 2030 2510 3040

2,0 155 338 594 835 1150 1510 1870 2270

22 139 306 536 755 1040 1360 1690 2050

24 127 278 488 688 942 1250 1550 1880

2,6 116 255 448 631 865 1140 1420 1730

2,8 107 235 413 583 799 1060 1320 1600

3,0 99 218 382 541 742 980 1220 1490

3,2 92 202 356. 504 692 914 1140 1390

3,4 86 189 332 472 648 856 1070 1300

3,6 81 177 312 443 609 805 1010 1230

3,8 76 166 293 417 573 759 947 11604,0 71 157 276 393 542 718 896 1100

4,2 67 148 261 372 513 680 850 1040

4,4 64 140 247 353 487 646 808 988

4,6 60 132 234 335 463 615 770 941

4,8 57 126 222 319 441 586 734 899

5,0 54 119 211 304 421 560 702 860

5,2 52 114 201 290 402 535 672 824

5,4 49 108 192 277 384 513 644 790

5,6 47 103 183 265 368 492 618 759

5,8 45 98 175 254 353 472 594 730

6,0 43 94 167 244 339 454 572 703

6,2 41 90 159 234 326 436 551 678

6,4 39 86 153 225 313 420 531 654

6,6 37 82 146 216 302 405 512 6326,8 35 78 140 208 290 391 494 611

7,0 34 75 134 200 260 377 478 591

7,2 32 71 128 192 270 364 462 572

7,4 30 68 122. 185 260 352 447 554

7,6 29 65 117 178 251 340 433 537

7,8 27 61 112 172 243 329 420 521

8,0 26 58 107 165 235 319 407 506

8,2 24 55 102 159 227 309 395 491

8,4 23 52 97 154 219 299 383 477

8,6 22 50 93 148 212 290 372 464

8,8 20 47 88 142 205 281 361 451

9,0 19 45 85 137 198 273 351 439

9,2 18 43 81 132 191 264 341 428

9,4 18 41 77 127 185 256 332 416

9,6 17 39 74 123 179 249 323 406

9,8 16 37 71 118 173 241 314 395

10,0 15 36 68 114 167 234 305 385

10,2 14 34 65 110 161 226 296 375

10,4 14 33 62 105 155 219 288 365

10,6 13 31 59 101 150 212 279 355

10,8 12 30 57 97 144 204 270 345

11,0 12 28 54 93 139 197 261 335

11,2 11 27 51 89 133 189 252 324

11,4 11 25 49 85 127 182 242 312

11,6 10 24 46 80 120 173 232 300

11,8 9 22 43 75 113 163 219 285

12,0 7 18 36 64 98 143 194 255

CUADRO 3.2.5.d5


PERALTE MAXIMO = 12%


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3.2.6 SOBREANCHO DE LA CALZADA EN CURVAS HORIZONTALES

La calzada se sobreancha en las curvas para conseguir condiciones de operacin

vehicular comparable a la de las tangentes.

En las curvas el vehculo de diseo ocupa un mayor ancho que en los tramos rectos,as mismo, a los conductores les resulta ms difcil mantener el vehculo en el centrodel carril.

En el Cuadro N 3.2.6 se presentan los sobreanchos requeridos para calzadas dedoble carril.

CUADRO N 3.2.6SOBREANCHO DE LA CALZADA EN CURVAS CIRCULARES (m)

(Calzada de dos carriles de circulacin)

10 15 20 30 40 50 60 80 100 125 150 200 300 400 500 750 1000

20 * 6,52 4,73 3,13 2,37 1,92 1,62 1,24 1,01 0,83 0,70 0,55 0,39 0,30 0,25 0,18 0,14

30 12,23 6,77 4,95 3,31 2,53 2,06 1,74 1,35 1,11 0,92 0,79 0,62 0,44 0,35 0,30 0,22 0,18

40 12,55 7,03 5,17 3,49 2,68 2,20 1,87 1,46 1,21 1,01 0,87 0,69 0,50 0,40 0,34 0,25 0,21

50 12,86 7,29 5,40 3,68 2,84 2,34 2,00 1,57 1,31 1,10 0,95 0,76 0,56 0,45 0,39 0,29 0,24

60 13,18 7,55 5,62 3,86 3,00 2,48 2,13 1,69 1,41 1,19 1,03 0,83 0,62 0,50 0,43 0,33 0,27

70 13,50 7,81 5,84 4,04 3,16 2,62 2,26 1,80 1,51 1,27 1,11 0,90 0,67 0,55 0,48 0,36 0,30

80 13,81 8,07 6,07 4,22 3,32 2,76 2,39 1,91 1,61 1,36 1,19 0,97 0,73 0,60 0,52 0,40 0,33

Radio de Curva (m)VelocidadDirectriz

km/h

* Para Radio de 10 m se debe usar plantilla de la maniobra del vehculo de diseo

Para velocidades de diseo menores a 50 Km. /h no se requerir sobreancho cuandoel radio de curvatura sea, mayor a 500 m. tampoco se requerir sobreancho cuandolas velocidades de diseo estn comprendidas entre 50 y 70 Km. /h y el radio decurvatura sea mayor a 800 m.


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3.3 ALINEAMIENTOVERTICAL

3.3.1 Consideraciones para el Alineamiento Vertical

En el diseo vertical el perfil longitudinal conforma la rasante, la misma que estconstituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parablicos, a loscuales dichas rectas son tangentes.

Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define segn el avance delkilometraje, siendo positivas aqullas que implican un aumento de cota y negativas lasque producen una prdida de cota.

Las curvas verticales entre dos pendientes sucesivas permiten conformar unatransicin entre pendientes de distinta magnitud, eliminando el quiebre brusco de la

rasante. El diseo de estas curvas asegurar distancias de visibilidad adecuadas.

El sistema de cotas del proyecto se referir en lo posible al nivel medio del mar, paralo cual se enlazarn los puntos de referencia del estudio con los B.M. de nivelacin delInstituto Geogrfico Nacional.

A efectos de definir el Perfil Longitudinal se considerarn como muy importantes lascaractersticas funcionales de seguridad y comodidad, que se deriven de la visibilidaddisponible, de la deseable ausencia de prdidas de trazado y de una transicin gradualcontinua entre tramos con pendientes diferentes.

Para la definicin del perfil longitudinal se adoptarn, salvo casos suficientementejustificados, los siguientes criterios:

El eje que define el perfil, coincidir con el eje central de la calzada.

Salvo casos especiales en terreno llano, la rasante estar por encima del terreno, afin de favorecer el drenaje.

En terreno ondulado, por razones de economa, la rasante se acomodar a lasinflexiones del terreno, de acuerdo con los criterios de seguridad, visibilidad y

esttica.

En terreno montaoso y en terreno escarpado, tambin se acomodar la rasante alrelieve del terreno, evitando los tramos en contra pendiente, cuando debe vencerseun desnivel considerable, ya que ello conducira a un alargamiento innecesario, delrecorrido de la carretera.

Es deseable lograr una rasante compuesta por pendientes moderadas, quepresente variaciones graduales entre los alineamientos, de modo compatible con lacategora de la carretera y la topografa del terreno.


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Los valores especificados para pendiente mxima y longitud crtica, podrnemplearse en el trazado cuando resulte indispensable. El modo y oportunidad de laaplicacin de las pendientes determinarn la calidad y apariencia de la carretera.

Rasantes de lomo quebrado (dos curvas verticales de mismo sentido, unidas poruna alineacin corta), debern ser evitadas siempre que sea posible. En casos decurvas convexas se generan largos sectores con visibilidad restringida, y cuandoson cncavas, la visibilidad del conjunto resulta antiesttica y se generanconfusiones en la apreciacin de las distancias y curvaturas.

3.3.2 CURVAS VERTICALES

Los tramos consecutivos de rasante, sern enlazados con curvas verticalesparablicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes sea mayor a 1%, para

carreteras pavimentadas.

Las curvas verticales sern proyectadas de modo que permitan, cuando menos, lavisibilidad en una distancia igual a la de visibilidad mnima de parada, y cuando searazonable una visibilidad mayor a la distancia de visibilidad de paso.

Para la determinacin de la longitud de las curvas verticales se seleccionar el ndicede Curvatura K. La longitud de la curva vertical ser igual al ndice K multiplicado porel valor absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes (A).

L = KA

Los valores de los ndices K se muestran en el Cuadro N 3.3.2.a, para curvasconvexas y en el Cuadro N 3.3.1.b para curvas cncavas.

CUADRO N 3.3.2.aNDICE K PARA EL CLCULO DE LA LONGITUD DE CURVA VERTICAL CONVEXA

LONGITUD CONTROLADA POR VISIBILIDADDE FRENADO

LONGITUD CONTROLADA POR VISIBILIDADDE ADELANTAMIENTO

Velocidad

Directriz Km./h

Distancia de

Visibilidad deFrenado m.

ndice de

Curvatura K

Distancia de

Visibilidad deAdelantamiento

ndice de

Curvatura K

20

30

40

50

60

70

80

90

20

35

50

65

85

105

130

160

0.6

1.9

3.8

6.4

11

17

26

39

-.-

200

270

345

410

485

540

615

-.-

46

84

138

195

272

338

438

El ndice de Curvatura es la longitud (L) de la curva de las pendientes (A) K = L/A por el porcentaje

de la diferencia algebraica.


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CUADRO N 3.3.2.bNDICE PARA EL CLCULO DE LA LONGITUD DE CURVA VERTICAL CNCAVA

VELOCIDAD DIRECTRIZKM

/H

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE

FRENADO M

.

NDICE DE CURVATURA

K20

30

40

50

60

70

80

90

20

35

50

65

85

105

130

160

3

6

913

18

23

30

38

El ndice de Curvatura es la longitud (L) de la curva de las pendientes (A) K = L/A por elporcentaje de la diferencia algebraica.

3.3.3 PENDIENTE

En los tramos en corte se evitar preferiblemente el empleo de pendientes menores a0.5%. Podr hacerse uso de rasantes horizontales en los casos en que las cunetasadyacentes puedan ser dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje yla calzada cuente con un bombeo igual o superior a 2%.

En general, se considera deseable no sobrepasar los lmites mximos de pendiente

que estn indicados en el Cuadro N 3.3.3.a.

En tramos carreteros con altitudes superiores a los 3,000 msnm, los valores mximosdel Cuadro N 3.3.3.a para terreno montaoso o terreno escarpados se reducirn en1%.

Los lmites mximos de pendiente se establecern teniendo en cuenta la seguridad dela circulacin de los vehculos ms pesados, en las condiciones ms desfavorables dela superficie de rodadura.

CUADRO N 3.3.3.aPENDIENTES MXIMAS

OROGRAFA TIPOTerrenoPlano

TerrenoOndulado

TerrenoMontaoso

TerrenoEscarpado

VELOCIDAD DE DISEO:

20 8 9 10 12

30 8 9 10 12

40 8 9 10 10

50 8 8 8 8

60 8 8 8 8

70 7 7 7 7

80 7 7 7 7

90 6 6 6 6


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En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5%, seproyectar, ms o menos cada tres kilmetros, un tramo de descanso de una longitudno menor de 500 m con pendiente no mayor de 2%. Se determinar la frecuencia y la

ubicacin de estos tramos de descanso de manera que se consigan las mayoresventajas y los menores incrementos del costo de construccin.

En general cuando en la construccin de carreteras se emplee pendientes mayores a10%, se recomienda que el tramo con esta pendiente no exceda 180 m. Distanciasmayores requieren un anlisis en conformidad con el tipo de trfico que circular por lava.

Es deseable que la mxima pendiente promedio en tramos de longitud mayor a 2000m no supere el 6%, las pendientes mximas que se indican en el Cuadro N 3.3.3.a

son aplicables.

En curvas con radios menores a 50 m de longitud debe evitarse pendientes en excesoa 8%, debido a que la pendiente en el lado interior de la curva se incrementa muysignificativamente.


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3.4 COORDINACIONENTREELDISEOHORIZONTALYDELDISEOVERTICAL

El diseo de los alineamientos horizontal y vertical no debe realizarseindependientemente. Para obtener seguridad, velocidad uniforme, aparienciaagradable y eficiente servicio al trfico, es necesario coordinar estos alineamientos.(Figura 3.4.1).

La superposicin (coincidencia de ubicacin) de la curvatura vertical y horizontalgeneralmente da como resultado un camino ms seguro y agradable. Cambiossucesivos en el perfil longitudinal no combinados con la curvatura horizontal puedenconllevar una serie de depresiones no visibles al conductor del vehculo.

No es conveniente comenzar o terminar una curva horizontal cerca de la cresta de unacurva vertical. Esta condicin puede resultar insegura especialmente en la noche, si elconductor no reconoce el inicio o final de la curva horizontal. Se mejora la seguridad sila curva horizontal gua a la curva vertical. La curva horizontal debe ser ms larga quela curva vertical en ambas direcciones.

Para efectos del drenaje deben disearse las curvas horizontal y vertical de modo questas no se ubiquen cercanas a la inclinacin transversal nula en la transicin delperalte.

El diseo horizontal y vertical de un camino deber estar coordinado de forma que elusuario pueda circular por ella de manera cmoda y segura. Concretamente, seevitar que circulando a la velocidad de diseo, se produzcan prdidas visuales detrazado, definida sta como el efecto que sucede cuando el conductor puede ver, enun determinado instante, dos tramos de camino, pero no puede ver otro situado entrelos dos anteriores.

Para conseguir una adecuada coordinacin de los diseos, se tendrn en cuenta lassiguientes condiciones:

Los puntos de tangencia de toda curva vertical, en coincidencia con una curvacircular, estarn situados dentro de la zona de curvas de transicin (clotoide) enplanta y lo ms alejados del punto de radio infinito, o punto de tangencia de lacurva de transicin con el tramo en recta.

En tramos donde sea previsible la aparicin de hielo, la lnea de mxima pendiente(longitudinal, transversal o la de la plataforma) ser igual o menor que el diez porciento (10%).


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3.5 SECCIONTRANSVERSAL

3.5.1 CALZADA

Se define como calzada a la superficie de la va sobre la que transitan los vehculos,puede estar compuesta por uno o varios carriles de circulacin. No incluye la berma(hombro).

En el Cuadro N 3.5.1.a se indica los valores apropiados del ancho mnimo de lacalzada en tramos rectos para cada velocidad directriz en relacin al trfico previsto ya la importancia de la carretera.

CUADRO N 3.5.1.aANCHO MINIMO DESEABLE DE LA CALZADA EN TANGENTE

(En metros)Trfico IMDA 16 50 51 100 101 200 201 a 350

Velocidad Km./h * * * *

25 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 6.00 5.50 6.00

30 5.50 5.50 5.50 6.00 5.50 6.00 5.50 6.00

40 5.50 5.50 5.50 6.00 5.50 6.00 5.50 6.00

50 5.50 5.50 5.50 6.00 5.50 6.60 6.00 6.60

60 6.00 6.00 6.00 6.60 6.00 6.60 6.00 6.60

70 6.00 6.00 6.00 6.60 6.00 6.60 6.00 6.60

80 6.00 6.60 6.00 6.60 6.00 6.60 6.00 6.60

90 6.60 7.00 6.60 7.00 6.60 7.00 7.00 7.00

* Carreteras con predominio de trfico pesado.

En los tramos en recta la seccin transversal de la calzada presentar inclinacionestransversales (bombeo) desde el centro hacia cada uno de los bordes, para facilitar eldrenaje superficial y evitar el empozamiento del agua.

Las carreteras pavimentadas estarn provistas de bombeo con valores entre 1.5% y3%. En los tramos en curva, el bombeo ser sustituido por el peralte...

Para determinar el ancho de la calzada en un tramo en curva deber considerarse las

secciones indicadas en el Cuadro N 3.5.1a estarn provistas de sobreanchos, en lostramos en curva, de acuerdo a lo indicado en el Cuadro N 3.2.6.

3.5.2 BERMAS

Se define como berma a la franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada delcamino. Que se utiliza como zona de seguridad para paradas de vehculos enemergencia y de confinamiento del pavimento. Las bermas pueden ser construidaspor mezclas asflticas, tratamientos superficiales o simplemente una prolongacin dela superficie de rodadura en los caminos pavimentados de bajo volumen de trnsito.


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A cada lado de la calzada se proveern bermas con un ancho (no menor al indicadoen el Cuadro 3.5.2.a) mnimo de 0.50 m. Este ancho deber permanecer libre de todoobstculo incluyendo seales y guardavas, de existir limitaciones de plataforma, laberma del lado interior (hacia el corte), puede reducir su ancho a criterio del

Proyectista y en funcin a la Seguridad Vial, evitando el efecto pared. Para lacolocacin de hitos kilomtricos, seales, guardavas y otros dispositivos de trnsitodeber proveerse un sobreancho igual a 0.50m en los lugares en que sea necesario.

CUADRO 3.5.2.aANCHO DE BERMAS

Velocidad Directriz Ancho Berma (*)

1520

30405060708090

0.500.50

0.500.500.750.750.901.201.20

(*) Deber proveerse un sobreancho en las Bermasde 0.50m para la colocacin de hitos kilomtricos,seales, guardavas y otros dispositivos viales.

En los tramos en tangentes las bermas tendrn una pendiente de 4% hacia el exteriorde la plataforma.

La berma situada en el lado inferior del peralte seguir la inclinacin de este cuando suvalor sea superior a 4%. En caso contrario la inclinacin de la berma ser igual al 4%.

La berma situada en la parte superior del peralte tendr en lo posible una inclinacinen 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 y lacalzada ser siempre igual o menor a 7%. Esto significa que cuando la inclinacin delperalte es igual a 7% la seccin transversal de la berma ser horizontal y cuando elperalte sea mayor a 7% la berma superior quedar indeseablemente inclinada hacia la

calzada con una inclinacin igual a la inclinacin del peralte menos 7%.

ZONA DE SEGURIDAD

Antecedentes:

En el Capitulo 3: Seccin Transversal, Seccin 304: Seccin Transversal de la Gua deDiseo Geomtrico del Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras DG-2001 en elpunto: Zona de Seguridad, se indica los criterios a tomar en cuenta para la zona deseguridad.


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Concepto de Zona de Seguridad

La zona de seguridad es el rea fuera del borde del carril, que debe ser diseado de

tal manera que un vehiculo que salga de los carriles equivocadamente:

No se vuelca.

Puede ser parado sin lesiones personales graves.

Puede ser retornado a la calzada sin daos graves.

El ancho de la zona de seguridad se define con base en la distancia de seguridad y lainclinacin del rea lateral.

Distancia de seguridad

La distancia de seguridad es la longitud recorrida por los vehculos que salen de lacalzada y pueden volver a ella una vez dominada la situacin de despiste. En unterreno plano y horizontal la distancia de seguridad depende de la velocidad directriz ylas curvas horizontales, por condiciones fsicas en las curvas de distancia deseguridad se aumentan en su parte exterior.

La inclinacin del rea lateral

El terreno por dentro de la zona de seguridad debe tener una inclinacin para que elrea ayude a frenar vehculos errantes. Se distingue entre tres clases:

Clase 1: Terreno horizontal o creciente (pendiente menor que 1:2) o con declive leve(pendiente menor que 1:5), donde se usa el terreno para frenado y maniobra. Seincluye el rea en la zona de seguridad.

Clase 2: Terreno descendente (1:3 pendiente>1:5). Es posible manejar en el rea sinvolcar, pero el vehiculo no desacelera en el rea. El rea incluido en la zona deseguridad pero no puede ser incluido en la distancia de seguridad.

Clase 3: El terreno sube escarpadamente (pendiente


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Cuadro N 3.5.2.bDistancia de Seguridad

Velocidad directriz (Km./h) 40 50 60 70 80 90Radio horizontal (m) Distancia de seguridad (m) *

1000 o tramo recto 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0900 2.2 3.6 4.8 6.0 7.2 8.4800 2.4 3.6 4.8 6.0 7.2 8.4700 2.4 3.6 4.8 6.5 7.8 9.1600 2.4 3.9 5.2 6.5 7.8 9.1500 2.6 3.9 5.2 7.0 8.4400 2.8 4.2 5.6 7.0300 3.0 4.5 6.4 8.0

200 3.4 5.1 7.2

100 4.8 7.5

* Distancias de seguridad(distancia mnima entre carril y objetos o taludes peligros)

Medicin de la zona de seguridad

La zona de seguridad empieza al borde del carril y se determina en base a la distanciade seguridad y la inclinacin del rea lateral. La zona de seguridad se incluye dentrode los terrenos de clase 1, para la clase 2 se ignora debido a que el rea no contribuyea frenar el vehculo y para terrenos de clase 3 debe ser protegido por elementos decontencin como por ejemplo guardavas.

Zona de peligro

Se considera el rea como zona de peligro si por dentro de la zona de seguridadexiste condiciones que constituyen un riesgo inaceptable. Estas incluyen:

Objetos fijos,

Taludes,

Agua,

Trafico en el sentido contrario.

Las salidas de los vehculos de las vas

Muchos accidentes se producen por despiste o salida de vehculos de la carreteracausados muchas veces por distraccin, sueo del conductor, etc.

Por ello hay que disponer de elementos que contribuyan a paliar la gravedad delaccidente de muy diversas maneras, entre las que se podran citar algunas:

Con la evaluacin general de los riesgos que implican las salidas de las vas, y conel diseo y construccin de elementos paliativos de eficacia proporcional a talriesgo.

Con la construccin de elementos de contencin capaces de evitar la salida de la

va.


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Con el principio de que tales elementos de contencin no agraven el accidente porla rigidez del impacto en el coche, y aumenten los efectos y la discapacidad en losheridos.

Con la proteccin de los elementos rgidos en los mrgenes de las carreteras.

Con otros sistemas tales como los lechos de frenada.

Si un vehiculo se sale de la carretera puede chocar con un obstculo, despearse,caer sobre otra carretera (ejemplo tpico de los enlaces) o desplazarse libre yregularmente por alguna zona llene y no peligrosa. Esta evaluacin seria la relativa alriesgo de la zona.

La posibilidad de que un vehiculo se salga de una carretera depende de lascondiciones de la misma y tambin de las condiciones subjetivas de los conductores(sueo, deslumbramiento, etc.). La situacin ser proporcionalmente ms peligrosacuanto mayor intensidad de trfico tenga la carretera.

Las consecuencias de cada salida individual de una carretera dependern de lasituacin de la misma (viaducto, terrapln de gran altura, etc.) y tambin de lavelocidad, del peso y del nmero de ocupantes de vehiculo.

Para prevenir los accidentes por salida de la va se instalan las barreras decontencin. Estas barreras tienen que ser menos peligrosas en s que lasconsecuencias de la propia salida libre que se intenta prevenir. Es decir; un choquecontra una barrera debe ser menos grave que un choque contra un elemento al que labarrera intenta interponerse.

Por otro lado, la barrera debe ser un elemento de contencin y reconduccin, lo quequiere decir que los vehculos no la deben sobrepasar, ni deben ser impulsados contraotros vehculos despus del choque.

Tampoco la barrera nueva o despus del impacto debe ser agresiva hacia losusuarios.

Las anteriores consideraciones se pueden resolver tericamente en trminos deenerga cintica disipada. La rigidez de los habitculos de los vehculos se vecontrapesada por los elementos deformables que tiene la carrocera y que sirven paraabsorber la energa que se disipa en el coche. Una barrera eficaz debe admitir tambinuna deformacin ante el choque quo sumada a la del vehiculo sirva para proteger lavida o para mitigar las lesiones de las personas. La energa es proporcional, no hayque olvidarlo, a la masa y al cuadrado de la velocidad del objeto que choca.


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Como ltimo aspecto hay que plantear el binomio coste-beneficios. Una altacontencin es ms cara que una contencin convencional. La adopcin de mayorcontencin es ventajosa por la disminucin del riesgo, lo mismo que sucede concualquier medida de seguridad que se adopta en un vehiculo, edificio o instalacin.

3.5.3 ANCHO DE LA PLATAFORMA (CORONA)

Se define como ancho de plataforma (corona) la superficie superior del camino, queincluye la calzada y las bermas.

El ancho de la plataforma a rasante terminada (corona) resulta de la suma del anchoen calzada y del ancho de las bermas.

La plataforma a nivel de la subrasante tendr un ancho necesario para recibir sobre

ella la capa o capas de la subase, base, carpeta asfltica o tratamiento superficial y lacuneta de drenaje.

3.5.4 PLAZOLETAS DE VOLTEO

Se define como Plazoleta de Volteo a la seccin ensanchada del camino, destinada afacilitar el volteo del trnsito.

Se recomienda se prevean ensanches en la plataforma, cada 5 Km.aproximadamente, para que puedan los vehculos dar vuelta de retorno

La ubicacin de las plazoletas se fijar de preferencia en los puntos que combinenmejor la visibilidad a lo largo del camino, con la facilidad de ensanchar la plataforma.

3.5.5 DIMENSIONES EN LOS PASOS INFERIORES

La altura libre deseable sobre la carretera ser de por lo menos 5.00 m. En los tnelesla altura libre no ser menor de 5.50. (Ver figura 3.5.5.1)

Cuando la carretera pasa debajo de una obra de arte vial, su seccin transversal

permanece inalterada y los estribos o pilares de la obra debajo de la cual pasa debenencontrarse fuera de las bermas o de las cunetas eventuales, agregndose una sobreberma no menor a 0.50 (1.50 deseable).

3.5.6 TALUDES

Los taludes para las secciones en corte y relleno variarn de acuerdo a la estabilidadde los terrenos en que estn practicados; la altura admisibles del talud y su inclinacinse determinarn en lo posible, por medio de ensayos y clculos tomando en cuentala experiencia del comportamiento de los taludes de corte ejecutados en rocas o


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suelos de naturaleza y caractersticas geotcnicas similares que se mantienenestables ante condiciones ambientales semejantes.

Los valores de la inclinacin de los taludes en corte y relleno sern de un modo

referencial los indicados en el acpite 5.2 del Captulo 5.

3.5.7 SECCIN TRANSVERSAL TPICA

La figura 3.5.7.1 ilustra una seccin transversal tpica del camino, a media ladera, quepermite observar hacia el lado derecho del camino la estabilizacin del talud de corte;y hacia el lado izquierdo, el talud estable de relleno.

Ambos detalles por separado, representan en el caso de presentarse en ambos lados,la situacin denominada, en el primer caso caminos en corte cerrados y en elsegundo caso camino en relleno.

3.5.8 ACCESOS A PUENTES Y TNELES

La seccin de los puentes, pontones y tneles deben mantener la seccin de lacarretera que la contiene. En casos especiales la aproximacin de la carrera a estasinfraestructuras debe tomar en cuenta las medidas de seguridad vial, transitabilidadcontinua y conservacin.


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CAPTULO4

HIDROLOGAYDRENAJE

El sistema de drenaje de un camino tiene esencialmente dos finalidades:

a) Preservar la estabilidad de la superficie y del cuerpo de la plataforma del caminoeliminando el exceso de agua superficial y la subsuperficial con las adecuadasobras de drenaje.

b) Restituir las caractersticas de los sistemas de drenaje y/o de conduccin deaguas, natural del terreno o artificial construida previamente, que seran daadaso modificadas por la construccin del camino; y que sin un debido cuidado en elproyecto, resultaran causando daos, algunos posiblemente irreparables, en elmedio ambiente.

Desde estos puntos de vista y de una manera prctica, debe considerarse:

a) En la etapa del planeamientoDebe aplicarse los siguientes criterios para la localizacin del eje del camino:

1. Evitar en lo posible localizar el camino en territorios, hmedos o pantanosos;zonas de huaycos mayores; zonas con torrentes de aguas intermitentes; zonascon corrientes de aguas subterrneas y las zonas inestables y/o con taludespronunciadas.

2. Evitar en lo posible la cercana a reservorios y cursos de aguas existentes,naturales o artificiales, especialmente si son posible causa de erosiones de laplataforma del camino.

b) En la etapa de diseo del sistema de drenaje

1. Mantener al mximo en los taludes, la vegetacin natural existente.2. No afectar o reconstruir, perfeccionndolo, el drenaje natural del territorio (cursos

de agua).3. Canalizar las aguas superficiales provenientes de lluvias sobre la plataforma del

camino hacia cursos de agua existentes fuera de este, evitando que tengavelocidad erosiva.

4. Bajar la napa fretica de aguas subterrneas a niveles que no afecten el camino.5. Proteger el camino contra la erosin de las aguas.

La aplicacin de estos criterios, lleva al diseo de soluciones de ingeniera, que por sunaturaleza se agrupan en la forma siguiente:4.1 Drenaje Superficial

4.2 Drenaje Subterrneo


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4.1 DRENAJESUPERFICIAL

4.1.1 CONSIDERACIONES GENERALES

a) Finalidad del Drenaje Superficial

El drenaje superficial tiene como finalidad alejar las aguas del camino, para evitar elimpacto negativo de las mismas sobre su estabilidad, durabilidad y transitabilidad.

El adecuado drenaje es esencial para evitar la destruccin total o parcial de un caminoy reducir los impactos indeseables al ambiente debido a la modificacin de laescorrenta a lo largo de este.

El drenaje superficial comprende:

La recoleccin de las aguas procedentes de la plataforma y sus taludes.

La evacuacin de las aguas recolectadas hacia cauces naturales

La restitucin de la continuidad de los cauces naturales interceptados por elcamino.

b) Criterios funcionales

Los elementos del drenaje superficial se elegirn teniendo en cuenta criterios

funcionales segn se menciona a continuacin: Las soluciones tcnicas disponibles

La facilidad de su obtencin y as como los costos de construccin ymantenimiento.

Los daos que eventualmente produciran los caudales de agua correspondientesal periodo de retorno, es decir, los mximos del periodo de diseo.

Al paso del caudal de diseo, elegido de acuerdo al periodo de retorno, yconsiderando el riesgo de obstruccin de los elementos del drenaje se deber cumplirlas siguientes condiciones:

En los elementos de drenaje superficial la velocidad del agua ser tal que noproduzca daos por erosin ni por sedimentacin.

El mximo nivel de la lmina de agua dentro de una alcantarilla ser tal quesiempre se mantenga un borde libre no menor de 0.10 m.

Los daos materiales, a terceros, producibles por una eventual inundacin de zonasaledaas al camino, debida a la sobre elevacin del nivel de la corriente en uncauce, provocada por la presencia de una obra de drenaje transversal, no debernalcanzar la condicin de catastrficos.


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c) Periodo de Retorno

La seleccin del caudal de diseo para el cual debe proyectarse un elemento deldrenaje superficial est relacionada con la probabilidad o riesgo que ese caudal sea

excedido durante el periodo para el cual se disea el camino. En general se aceptanriesgos ms altos cuando los daos probables que se produzcan, en caso de quediscurra un caudal mayor al de diseo, sean menores, y los riesgos aceptablesdebern ser muy pequeos cuando los daos probables sean mayores.

El riesgo o probabilidad de excedencia de un caudal en un intervalo de aos estrelacionado con la frecuencia histrica de su aparicin o con el periodo de retorno.

En el Cuadro N 4.1.1a se muestran los valores del riesgo de excedencia, del caudalde diseo, durante la vida til del elemento de drenaje, para diversos perodos de

retorno.

CUADRO N 4.1.1.aRIESGO DE EXCEDENCIA (%) DURANTE LA VIDA TIL PARA DIVERSOS PERODOS DE

RETORNO

Aos de Vida tilPerodo de Retorno(aos) 10 20 25 50 100

10 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 periodos de retorno no inferiores a 10 aos para las cunetas ypara las alcantarillas de alivio. Para las alcantarillas de paso el periodo de retorno

aconsejable es de 50 aos. Para los pontones y puentes el periodo de retorno no sermenor a 100 aos. Cuando sea previsible que se produzcan daos catastrficos encaso de que se excedan los caudales de diseo, el periodo de retorno podr ser hastade 500 aos ms.

En el cuadro N 4.1.1.b se indican perodos de retorno aconsejables segn el tipo deobra de drenaje.


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CUADRO N 4.1.1.bPERODOS DE RETORNO PARA DISEO DE OBRAS DE DRENAJE EN

CAMINOS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITO

TIPO DE OBRA PERODO DE RETORNO EN AOS

Puentes y Pontones 100(mnimo)

Alcantarillas de Paso y Badenes 50

Alcantarilla de Alivio 10 20

Drenaje de la Plataforma 10

d) Riesgo de Obstruccin

Las condiciones de funcionamiento de los elementos de drenaje superficial pueden

verse alteradas por su obstruccin debida a cuerpos arrastrados por la corriente.

Entre los elementos del drenaje superficial de la plataforma este riesgo esespecialmente importante en los sumideros y colectores enterrados, debido a lapresencia de elementos flotantes y/o sedimentacin del material transportado por el agua.Para evitarlo se necesita un adecuado diseo, un cierto sobre dimensionamiento yuna eficaz conservacin o mantenimiento.

El riesgo de obstruccin de las obras de drenaje transversal (alcantarillas de paso decursos naturales), fundamentalmente por vegetacin arrastrada por la corriente,

depender de las caractersticas de los cauces y zonas inundables, y puedeclasificarse en las categoras siguientes:

Riesgo Alto: Existe peligro de que la corriente arrastre rboles y rocas u objetos detamao parecido.

Riesgo Medio: Pueden ser arrastradas caas, arbustos, ramas y objetos dedimensiones similares, en cantidades importantes.

Riesgo Bajo: No es previsible el arrastre de objetos de tamao en cantidadsuficiente como para obstruir el desage.

Si el riesgo fuera alto, deber procurarse que las obras de drenaje transversal nofuncionen a seccin llena, dejando entre el nivel superior de la superficie del agua y eltecho del elemento un borde libre, para el nivel mximo del agua, con un resguardomnimo de 1.5 m, mantenido en una anchura no inferior a 12 m. Si el riesgo fueramedio, las cifras anteriores podrn reducirse a la mitad. De no cumplirse estascondiciones, deber tenerse en cuenta la sobre elevacin del nivel del agua que puedacausar una obstruccin, aplicando en los clculos una reduccin a la seccin tericade desage. Tambin se podr recurrir al diseo de dispositivos para retener almaterial flotante, aguas arriba y a distancia suficiente. Esto siempre que se garantice el

mantenimiento adecuado.


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Deber comprobarse que el camino no constituya un obstculo que retenga las aguasdesbordadas de un cauce o conducto de agua, y prolongue de forma apreciable lainundacin despus de una crecida.

e) Daos debidos a la escorrenta

A efectos del presente Manual nicamente se considerarn como daos a aquellosque se producen por la presencia del camino. Es decir a las diferencias en los efectosproducidos por el caudal entre las situaciones correspondientes a la presencia delcamino y de sus elementos de drenaje superficial, y a su ausencia.

Estos daos pueden clasificarse en las categoras siguientes:

Los producidos en el propio elemento de drenaje o en su entorno inmediato

(sedimentaciones, erosiones, roturas).

Las interrupciones en el funcionamiento del camino o de vas contiguas, debidas ainundacin de su plataforma.

Los daos a la estructura del pavimento, a la plataforma del camino o a lasestructuras y obras de arte.

Los daos materiales a terceros por inundacin de las zonas aledaas.

Estos daos, a su vez, podrn considerarse catastrficos o no. No dependen del tipo

del camino ni de la circulacin que esta soporte, sino de su emplazamiento.

e.1) Daos en el elemento de drenaje superficial

Se podr considerar que la corriente no producir daos importantes por erosin de lasuperficie del cauce o conducto si su velocidad media no excede de los lmites fijadosen la Cuadro N 4.1.1c en funcin de la naturaleza de dicha superficie:

CUADRO N 4.1.1.cVELOCIDAD MXIMA DEL AGUA

TIPO DE SUPERFICIE MXIMA VELOCIDADADMISIBLE (m/s)

Arena fina o limo (poca o ninguna arcilla) 0.20 0.60

Arena arcillosa dur

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