UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
LAUREATE INTERNATIONAL UNIVERSITIES
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA DE CARRETERAS
UNIDAD 3
PERFIL LONGITUDINAL
DISEÑO ESPACIAL DE LA VÍA
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA
ALINEAMIENTO VERTICAL
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA
ALINEAMIENTO VERTICAL
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA ALINEAMIENTO VERTICAL
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA
ALINEAMIENTO VERTICAL
El alineamiento vertical de una carretera o línea de rasante, está formado
por una serie de tramos rectos o tangentes conectados por curvas
parabólicas.
El diseño de curvas verticales se hace pensando en 5 criterios: seguridad,
comodidad, operación, drenaje y economía.
TANGENTES VERTICALES
Las tangentes se caracterizan por su longitud y pendiente. Para
propósitos de diseño estas pendientes están limitadas por condiciones
de drenaje y el funcionamiento de los camiones.
Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define según el
avance del kilometraje, siendo positivas aquéllas que implican un
aumento de cota y negativas las que producen una pérdida de cota.
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA
ALINEAMIENTO VERTICAL
PENDIENTES
Pendientes Mínimas
✓ Si la calzada posee un bombeo de 2% y no existen bermas y/o
cunetas, se podrá adoptar excepcionalmente sectores con
pendientes de hasta 0.2%.
✓ Si existen bermas, la pendiente mínima deseable será de 0.5% y la
mínima excepcional de 0.35%.
✓ En zonas de transición de peralte, en que la pendiente transversal
se anula, la pendiente mínima deberá ser de 0.5%.
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
DISEÑO GEOMETRICO DE LA CARRETERA
ALINEAMIENTO VERTICAL
PENDIENTES
Pendientes Máximas
Las las pendientes máximas que están indicadas en la Tabla 303.01,
no obstante, se pueden presentar los siguientes casos particulares:
✓ En zonas de altitud superior a los 3000 msnm, los valores máximos
de la Tabla 303.01, se reducirán en 1% para terrenos accidentados
o escarpados.
✓ En autopistas, las pendientes de bajada podrán superar hasta en
un 2% los máximos establecidos en la Tabla 303.01.
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO PARA
CARRETERAS DG 2018
ALINEAMIENTO VERTICAL - PENDIENTES MAXIMAS
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
Pendientes Máximas - Longitud crítica de una pendiente
Se define como la máxima longitud en subida sobre la cual un camión
cargado puede operar sin ver reducida su velocidad por debajo de un valor
prefijado.
En pendiente, como norma general, es recomendable no superar los 15
km/h de caída de velocidad, para camiones
Velocidad de camiones en pendiente, efecto de la magnitud y longitud de la
pendiente. (Figura 303.01)
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CARRILES DE ASCENSO
Necesidad del Carril
✓ Se ampliará la plataforma añadiendo un carril adicional, cuando la longitud
de la pendiente cause una reducción de la velocidad de 25 Km/h ó más en
la velocidad de operación de los camiones cargados.
✓ En carreteras de calzada única se dispondrán carriles adicionales por la
derecha de la calzada (carriles para circulación lenta).
✓ Los carriles adicionales tendrán el mismo ancho que los que constituyen
la calzada. Se omitirá proyectar el carril con longitud no menor de 250 m.
✓ Antes de los carriles adicionales para circulación lenta o rápida se
dispondrá una cuña de transición con una longitud mínima de setenta
metros (70 m).
✓ El carril adicional para circulación lenta se prolongará hasta que el
vehículo lento alcance el ochenta y cinco por ciento (85%) de la velocidad
de diseño, sin que dicho porcentaje pueda sobrepasar los ochenta
Kilómetros por hora (80 Km/h).
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CARRILES DE ASCENSO
Necesidad del Carril
A la prolongación anterior se añadirá una cuña de transición con un valor
mínimo de cien metros (100 m). El final de un carril adicional para
circulación lenta no podrá coincidir con la existencia de prohibición de
adelantar (carencia de visibilidad de adelantamiento).
Tramos en descanso
En el caso de ascenso continuo y cuando la pendiente sea mayor del 5%
se proyectará, más o menos cada tres kilómetros, un tramo de descanso
de una longitud no menor de 500 m., con pendiente no mayor de 2%.
< 2%
> 5%
> 500 m
3000 m
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
Necesidad de Curvas Verticales
Los tramos consecutivos de rasante, serán enlazados con curvas
verticales parabólicas cuando la diferencia algebraica de sus pendientes
sea mayor a 1%, para carreteras pavimentadas y 2% para las demás.
Proyecto de las Curvas Verticales
Las curvas verticales serán proyectadas de modo que permitan, cuando
menos, la distancia de visibilidad mínima de parada.
Las curvas verticales son definidas por su parámetro de curvatura K, que
equivale a la longitud de la curva en el plano horizontal, en metros, para
cada 1% de variación en la pendiente, así:
K = L/A
✓ K : Parámetro de curvatura
✓ L : Longitud de la curva vertical
✓ A : Valor Absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
Tipos de curvas verticales simétricas
convexas
PVI
PVI
PVC
PVC
+P L/2
1 L/2
2
+P
PVI
PVT
-P
L/2 L/2
2
PVI 2
PVI
PVT PVT+P
1
-P
-P
2
L/2
2
+P +P
2
PVI
-P
1
2
-P-P
1
1
PVI
1
2
L/2L/2
L/2
+P
L/2
L/2
L/2
L/2
L/2
+P L/2
-P
+P 2
1
-P
2
1
2
-P
+P
-P PVI
PVI
1
PVI
2
1
+P
1
-P
PVI
22
2
1
L/2
1
-P
-P
-P
L/2
+P
PVI
+P +P
cóncavas
-P
PVI
2
PVI
-P
2
+P
PVI
1
-P
2
PVI
+P
1
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
CURVAS VERTICALES:
y = ax 2 + bx + c
x=0
PIv
PTv
p1
p2
PCv
L
x
L/
2
L/
2
→ c es elevación del PC v
dy
= 2ax + b
dx
y
x=0
(1)
m=
(2)
dy
= p1 = b → b = p1
dx
d2 y
= 2a
(4)
pero :
dx
d2 y p 2 − p1
p −p
=
a= 2 1
dx
L
2L
(3)
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
CURVAS VERTICALES:
PIv
y
PTv
p1
p2
A 2
y=
x + p1x + C
2L
PCv
L
x
L/
2
Donde:
L/
2
A = p2 - p1 (expresado en decimal)
p1 (expresado en decimal)
C = elevación del PCv
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
ALINEAMIENTO VERTICAL
Cadenamiento
El cadenamiento que presenta la longitud de la carretera hasta un
punto determinado se mide sobre la proyección horizontal.
Ejemplo:
L= 200 m
Cadenamiento del PVC = 6 + 200
PIv
y
PTv
p1
¿cadenamiento del PVI = ?
p2
PCv
Cad PVI = 6 + 200 + L/2
Cad PVI = 6 + 200 + 200/2
Cad PVI = 6 + 300
Cad PVT = 6 + 400
L
x
L/
2
L/
2
El cadenamiento de cualquier punto de la curva (horizontal o vertical)
se mide sobre la proyección horizontal (eje x).
UNIDAD 1
GENERALIDADES
INGENIERÍA DE
CARRETERAS
CONCLUSIONES