lamina de power poin
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Infraestructura del transporte terrestreDiseño Geométrico
Introducción: Factores queinfluencian el diseño
Ing. Roberto D. [email protected]!.org
Ing. Arturo "apa#ianapapa#[email protected]
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2Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
$ontenido
$onceptos b%sicos. Factores que influencian en diseño &ial. $riterios generales de diseño. "erfil trans&ersal
'ra#ado altimétrico: cur&as &erticales. 'ra#ado planimétrico: cur&as (ori#ontales)peraltes. Desag*es ! drena+es. ,o&imiento de suelos.
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!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Definiciones
Diseño geométrico: se refiere al dimensionamiento de loselementos fsicos de la infraestructura/ diferenci%ndosede otros aspectos del diseño/ como el estructural.$omprende 5 aspectos b%sicos:
sección trans&ersal del camino6 cur&as (ori#ontales 2planimetra36 cur&as &erticales 2altimetra36 peraltes6 ! desag*es ! drena+es.
'ra#ado: Definición 7 en planta ! en ele&ación
7 de las coordenadas de la rasante del camino.Rasante: 8nea de e+e del camino a la altura dela cal#ada.
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"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Definición del tra#ado de una carretera"lanimetra ! altimetra
Fuente !ngenier"a de #arreteras$ %omo !$ &raemer et al.$ 'd. c ra* +ill$ 200,
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Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Definición del tra#ado de una carretera"lanimetra ! altimetra
Fuente !ngenier"a de #arreteras$ %omo !$ &raemer et al.$ 'd. c ra* +ill$ 200,
#$%&'(%$
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Diseño Geométrico de $arreteras ! $alles/ AA9';70<<=. 'raducciónAutori#ada -GI$70<<> ';,; I 7 -lementos
I. Funciones de las carreterasII. $ontroles ! criterios de diseñoIII. -lementos de diseñoI?. -lementos de la sección trans&ersal
';,; II 7 $arreteras/ calles ! autopistas?. $aminos ! calles locales?I. $aminos ! calles colectores?II. $aminos ! calles arteriales rurales ! urbanos?III. Autopistas ';,; III 7 Intersecciones ! distribuidores
I. Intersecciones a ni&el. 9eparaciones de ni&el ! distribuidores
A "olic! on Geometric Designof ig(a!s and 9treetsAmerican Association of 9tate ig(a! and 'ransportation ;fficials2AA9';3
'- 1BB0 GR--C ;;E
ibliografa'(e Green oo 1BB0
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ona de $amino 2epropiación3
Alambrado$arrilanquina
$al#ada
'alud
$ontratalud
$uneta
Rasante
9ubrasante
"aquete estructural: pa&imento2capa de rodamiento3/ base !subbase.
Alcantarilla
-lementos de la sección trans&ersalde una obra &ial
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Factores que influencian el diseño &ialResumen
Funcionalidad de la &a: categora 2especial ! de I a ?3 clasificación funcional &elocidad de diseño.
'r%nsito: &olumen esperado de tr%nsito composición &e(icular 2clasificación3 ni&el de ser&icio que se &a a suministrar.
?e(culo de diseño $aractersticas de mane+o. 'opografa ) geotecnia ) clima:
terreno llano/ ondulado o montañoso. tipos de suelos ! !acimientos de materiales naturales. ladera del sol en #onas de (eladas.
$onsideraciones de seguridad
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Factores que influencian el diseño &ialResumen
;tros factores: $ostos unitarios de insumos. Disponibilidad de recursos financieros. $onsideraciones sociales:
aislamiento de barrios
estética de diseño $onsideraciones ambientales:
%reas sensibles medidas de mitigación
-stos factores son importantes/ aunque en general setoman en consideración en las etapas preliminares dediseño.
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Factores que influencian el diseño &ialFuncionalidad de la &a: mo&imientos
Herarquas de mo&imientos: mo&imiento principal6 transición6 distribución6 colección6 acceso6 ! terminación.
,o&imiento ininterrumpido/flu+o de alta &elocidad
Reducción de &elocidaden las ramas
Arterias de&elocidadmoderada
$aminoscolectores
Destino
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Factores que influencian el diseño &ialFuncionalidad de la &a: relaciones funcionales
$lasificación s)%rea: $aminos rurales $aminos urbanos
$ategori#ación de &ia+es $lasificación funcional
Jso del suelo Densidad población
"atrones de &ia+e
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Factores que influencian el diseño &ial$lasificación funcional de caminos rurales
ona rural Arterias principales
• Autopistas• ;tras arterias principales
Arterias menores $olectoras rurales $aminos locales rurales
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Factores que influencian el diseño &ial9istema funcional de &as urbanas
ona urbana Arterias principales urbanas
• Autopistas• A&enidas/ calles principales
Arterias menores $alles colectoras $alles locales
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Factores que influencian el diseño &ialFuncionalidad de la &a: funciones de las calles
9;$IA8
• -s la que desempeña la &a pKblica como
%mbito de relaciones que ligan la &ida de cadapersona/ &ecino/ ciudadano/ con la de sucomunidad/ &ecindario o ciudad.
A,I-C'A8 ;-$;8;GI$A
• -s la que cumple la &a al proporcionar lu#/ aire! un medio ambiente propicio en torno a losedificios.
• -s la que cumple la &a en tanto sir&e a losmo&imientos &e(iculares/ !a sea de una partede la ciudad a otra/ como desde o (acia eleterior de la misma.
'RLC9I'; ;,;?I8IDAD
A$$-9;
• 9e refiere a la utili#ación de la &a en elcomponente peatonal de un &ia+e &e(icular/ !asea de personas o de bienes/ tanto en losetremos de &ia+e como en los transbordos.
• 'ambién comprende el ingreso de los &e(culos/
o su salida/ a o de edificios ! predios/ as comoel estacionamiento en la ad!acencia de éstos
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Factores que influencian el diseño &ialFuncionalidad de la &a: acceso &s. mo&ilidad
'ipos de &assegKn elcontrol de acceso ! la
participación detr%nsito pasante
A$$-9;&s.
,;?I8IDAD
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Factores que influencian el diseño &ial'r%nsito: &ariables asociadas
'ransito ,edio Diario Anual 2',DA3 ?olumen orario de Diseño 2?D3 Ci&el de 9er&icio de Diseño Distribución direccional 2D3 "orcenta+e de camiones 2M$3
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n
V
TMD
n
i
i∑== 1
365
365
1
∑=
= i
iV
TMDA
'ransito ,edioDiario Anual ?olumen orario de Diseño
Factores que influencian el diseño &ial'r%nsito: ',DA ! ?D
0<M
05M
01M
N701M carreteras urbanas0B705M carreteras suburbanas0170NM &as rurales
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Factores que influencian el diseño &ial'r%nsito: Ci&el de 9er&icio de Diseño
8lana u
ondulada ,ontañosa
Autopista $ $
Arteria $ $
$olectora $ D D
8ocal D D D
'ipo de &a
8ocali#ación
urbana !
suburbana
8ocali#ación rural
Ci&el de 9er&icio de Diseño
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Factores que influencian el diseño &ial$aractersticas de diseño geométrico de caminos rurales
',D
Diseño
$ontrol de
Accesos
CO de
'roc(as
Deseable
PmQ
Absoluto
PmQ
8lanura 04B NM 0.1BB >BB
;ndulado 00B NM NBB 5BB
8lanura 04B NM 0.1BB >BB
;ndulado 00B NM NBB 5BB
,ontañosa NB 0BM 55B 11B
8lanura 01B NM <BB BB
;ndulado 0BB NM BB =BB
,ontañosa >B 0BM 15B 0B
8lanura 00B NM NBB 5BB
;ndulado <B 0BM =5B 4BB
,ontañosa B 0BM 0NB 01B8lanura 0BB NM BB =BB
;ndulado >B 0BM 15B 0B
,ontañosa =B 0BM NB 5B
8lanura <B NM 51B 4BB
;ndulado 5B 0BM 01B NB
,ontañosa 4B 0BM =B 15
$ategora
del$amino
$aractersticas %sicas ?elocidad
Directri#Pm)(Q
'opografa
"eralte
,%GimoPMQ
Radio mnimo
-special
I
S05.BBB 'otal S21T13
5.BBB a
05.BBB
'otal o
parcial1T1
II
III
I?
?
0.5BB a
5BBB
5BB a
0.5BB
05B a
5BB
U05B
"arcial
"arcial o
sin control
9in control
9in control
1
1
1
1
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Factores que influencian el diseño &ial'amaño ! caractersticas de los &e(culos
$lasificación de la AA9'; " Automó&il9J $amión li&ianoJ9 AutobKsA7J9 AutobKs articuladoV701 9emirremolque intermedio 07071
V705 9emirremolque grande 07171V70N 9emirremolque7Remolque completo Doble fondoV70< 9emirremolque interestatal 07171V71B 9emirremolque interestatal 07171V71< 9emirremolque triple 0707070707070V745 9emirremolque doble 'urnp!e 071717171
, $asa rodante")' $oc(e ! remolque cara&ana") $oc(e ! remolque bote,) $asa rodante ! remolque bote
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Factores que influencian el diseño &ial'amaño ! caractersticas de los &e(culos
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Factores que influencian el diseño &ial'amaño ! caractersticas de los &e(culos 7 DC?
-'!RR'/1'
-! A#P/AD
# A#P/AD
33
32
33433
33432
32433
32432
333
332
335
322
325
/!!A-!71-
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2!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial'amaño ! caractersticas de los &e(culos
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2Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial'amaño ! caractersticas de los &e(culos
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2)Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: impactos del transporte
-C-RGIAJ9; D- R-$JR9;9causas:infraestructura )
&e(culos "AI9AH-
-9"A$I; JRAC;
A$$ID-C'-9
RJID;
$;C'A,ICA$I;C AIR-$;C'A,ICA$I;C
?IRA$I;C-9
9-"ARA$I;C
IC'I,IDA$I;C/ D-,;RA9 "-A';CA8-9
IC'RJ9I;C ?I9JA8
-,I9I;C-9 -8-$'R;,AGC-'I$A9
D-'-RI;R; D-8,-DI; 9;$IA8 W
FI9I$;
causas:infraestructura )&e(culos
X"8ACCICG 8IG'Y
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2*Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
$A,I;9 -C 8AA$$-9II8IDAD
-9"A$IA8
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: impacto ambiental
?IA J9; D-8 9J-8; ?IA$A,I;9 -C 8AA$$-9II8IDAD
-9"A$IA8
Representación -squem%tica
IC'RJ9I;C ?I9JA8 7 9-"ARA$I;C
IC'RJ9I;C ?I9JA8 7 9-"ARA$I;C
RJID; 7 ";8J$I;C D-8 AIR- 7 ?IRA$I;C-9
RJID; 7 ";8J$I;C D-8 AIR- 7 ?IRA$I;C-9
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2+Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: mitigación
,itigación: atenuación del impacto mediante accionesintramodales6 intermodales6 ! planeamiento integral usodel suelo ! transporte. ,itigación intramodal:
'ecnologa &e(culos ! sistemas de control ;peración
• utili#ación de la capacidad• modalidad de operación
Infraestructura• empla#amiento• protección
Cormas
,itigación intermodal: "artición modal de los &ia+es "laneamiento integral uso del suelo ! transporte:
onificación Disminución de necesidades de transporte
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30Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: trade-offs mitigación
Interacción entre distintos tipos de impactos -nfoque sistémico -&aluación integral
-+emplos: seguridad &s. consumo consumo energético &s. ruido
emisiones 2&elocidad/ congestión3 &s. seguridad/ ruido consumo energético 2aditi&os3 &s. $ontaminación
8-W D- J$ACAC
accesibilidad
costoambiente
-studio analtico de los impactos: Jnidad de medida $riterio de e&aluación $orrelación causa)efecto -st%ndar ambiental $apacidad ambiental
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3Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: estudio analtico de impactos
Jnidad de,edida
$orrelación entre el ni&el del efecto ! el impacto 2molestia o daño quecausa3.
9e emplea la unidad de medida adoptada para cada efecto.
Jnidad o indicador utili#ado para cuantificar el fenómeno.
Indicador: Jna clase/ grupo o con+unto de fenómenos potencialmenteobser&ables que representa un definición conceptual con el propósito de
medir una &ariable.
$orrelación entre la magnitud del tr%nsito ! el ni&el de efecto o impacto.
9e emplea el criterio de e&aluación adoptado.,odelos de simulación. "ermite predecir ! e&aluar .
,%imo ni&el de impacto aceptable.
9e establece para cada tipo de impacto/ en general mediante normas orecomendaciones.
CKmero m%imo de &e(culos que pueden circular por una &a en un lapsodeterminado/ sin que se supere el est%ndar ambiental correspondiente a un
dado tipo de impacto.
$riterio dee&aluación
$orrelacióncausa )efecto
-st%ndarambiental
$apacidadambiental
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32Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Genera el mismo ruido que:Genera el doble de ruido que:
Volumen
2000 veh/hora
200 veh/hora
Genera el doble de ruido que:
Velocidad media
110 km/hora
50 km/hora
Composición
1 camión a 90 km/h
28 autos a 90 km/h
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: ruido
$ausas-studios empricos permiten correlacionar: caractersticas de la &a 2anc(o/ pendiente3 caractersticas del tr%nsito 2&olumen/ composición/ &elocidad3 distancia entre la fuente ! el receptor.
$aractersticas del tr%nsito 2e+emplos3:
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33Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: ruido
$aractersticas geométricas ! de diseño:8a intensidad sonora disminu!e con el cuadrado de ladistancia 2si la fuente es puntual3 o con la distancia 2si lafuente es lineal3.
Reduce el ruido a la mitad (10dB!
Vegetación
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3!Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: ruido
-fectos dedeprimir lacarretera
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3"Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial$onsideraciones ambientales: ruido
-fectos deele&ar lacarretera
ñ
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3Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
Factores que influencian el diseño &ial9eguridad &ial: 8a matri# de addon
A%'- D'/#+1'
#+1'
D'-P1'- D'/#+1'
FA#%R+1A '+#1/ A7!'%A/
FA-'
Diseño geométrico
? l id d d di ñ
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3)Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
-s la m%ima &elocidad a la cual un conductor de(abilidad media mane+ando con ra#onable atención puede circular con entera seguridad.
-s la m%ima &elocidad segura que puedemantenerse sobre una sección especfica decamino cuando las condiciones son tanfa&orables que las caractersticas de diseño dela carretera gobiernan 2AA9'; Z<=3.
Jna &elocidad seleccionada/ usada paradeterminar las &arias caractersticas de diseñogeométrico de la plataforma. 2AA9'; ZB03
Rige el diseño de todos los elementos delcamino: una &e# seleccionada/ todas lascaractersticas pertinentes de la carreteradeberan relacionarse a la &elocidad directri#para obtener un diseño equilibrado.
?elocidad de diseño?elocidad directri# 2?D3
l id d d di ñ
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3*Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
?elocidad de operación: es la m%s alta &elocidad generala la cual un conductor puede &ia+ar sobre una carreteradada ba+o condiciones de tiempo fa&orables ! ba+ocondiciones pre&alecientes de tr%nsito/ sin superar enningKn momento la &elocidad segura segKn est%determinada por la &elocidad directri# sobre una base de
sección7por7sección. 2AA9'; Z<=3
8a &elocidad a la cual se obser&a que losconductores operan sus &e(culos durantecondiciones de flu+o libre. 2AA9'; ZB03
?elocidad de marc(a: es la &elocidad de un&e(culo sobre una sección de carretera6 es ladistancia recorrida di&idida por el tiempo demarc(a 2el tiempo que el &e(culo est% enmo&imiento3.
?elocidad de diseño?elocidad de ;peración ! ?elocidad de ,arc(a
? l id d d di ñ
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3+Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 (actualizado abril 2008)
?elocidad de diseño?elocidad directri# 2?D3
Co debera suponerse una?D ba+a donde latopografa es tal queprobablemente losconductores &ia+en a altas&elocidades.
8osconductoresno a+ustansus&elocidades alaimportanciade lacarretera/sino a supercepción delaslimitaciones
fsicas/ ! porconsiguiente/
I t i
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Interaccionesentre &e(culos
'ramo de cal#ada Knica con 1 carriles: $ruce con un &e(culo circulando en sentido opuesto 9eguimiento de un &e(culo m%s lento/ en el mismo sentido Adelantamiento de dic(o &e(culo m%s lento $ambio de carril relacionado al adelantamiento 2dos mo&.3
'ramo de cal#ada multicarril: $irculación paralela entre dos &e(culos p)carriles ad!acentes
Intersecciones 2nudos3: Di&ergencia dos tra!ectorias se separan de una comKn $on&ergencia dos tra!ectorias se unen en una comKn 2c)carriles
de deceleración)aceleración/ ambas se parecen a la circulaciónparalela3 $ruce dos tra!ectorias ocupan el mismo lugar en instantes
diferentes. 'ramo de tren#ado se combinan sucesi&amente una con&ergencia/
un tramo de circulación paralela no mu! largo/ ! una di&ergencia.