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$;ffiiilffi&$gfiffi'hlffi

I{DICEpg

CAPITULO

1

PRINCIPALES ASPECTOS QUE ESTAN PRE,SENTES E}.{ EL DISEo

pn LAS CARRETERASa

1.1. 1.2.

IntroduccinPrincipales caractersticas de las carreterassegn su importancia.

J3

1.3. Clasificacin de las carreteras1.3.1

4 4/1 T

Carreteras de inters nacional Carreteras de inters provincial Carreteras intercantonales

I.3.21.3.3

4 4A +

I.3.4

Caminos vecinales.

I.4.

Consideraciones sobre el diseo geomtrico de las carreteras.

L.4.I Sistemas conductor-vehculo-carretera-trfico.1.4.1.1 El conductor.

5 5

1.4.I.2 Vehculos y trfico en el diseo de caneteras. 1.4.L3L*'

6

Vehculos de diseo.

6

L.4.L4 --. Esfuerzos producidos por accin del trtico.

7

L.4.L.5L:4.L:6'..

.Resistencias que se oponen en movimiento de los vehculos.t

7i10

:i I

rrAceleracin y desaceleracin de los vehcuIos.

;ts

1.4.7.7

Resistenciaal deslizamiento

10

L.4.2

EI trfico vehicuiar eii las carreterasIti

11

1.4.2.1

Genertridud.,

ii11

I.4.2.2 Terminologa1.4.2.3

utili zad,aen el trfico.

DeterminacindelT.P.D.A.Factores de variacin del trfico.

T2

L4.2.4ltr'11:.

13

Proyecto, construs, y los de principio y fin de las curvas verticales deben coincidir en abscisa redonda (mltiplos de 20 m), que es el mdulo normal de abscisado utilizado en el proyecto de carreteras.n:

Al proyectar

No est por dems indicar que las longitudes de curvas verticales asumidas en el proyecto de alineamiento vertical, dependen de las importancia y tipo de carretera, as como de las caractersticas topogrficas del teneno. La pendiente mnima ser de 0,5Vo para facilitar el drenaje de las aguas que llegan ala calzada.Las pendientes mximas debe utilizarse en casos extremos y en tramos cortos de carretera. Los valores de diseo de las gradientes longitudinales mximas, recomendadas y absolutas dadas por las especi{icaciones del MOP son:

Valores de diseo de las gradientes longitudinales mximas (.en porcentaie\Recomendados Clase de camino

Absolutos

L3

o445

M6

I

de 3000-8000 TPDATPDA

L J4

o5

M18

II de 1000-3000IV

J/1

6 78

6 18

III de 3000-1000 TPDA

J

466

9

de

100-300 TPDA

44

6 6

10T2

V

menos de

I000TPDA

8

8

L = llano

O = ondulado

M = montaoso

En el en la frmula modificada de Talbot.

5. 6.7

Perfil longitudinal del lecho para la determinacin de la gradiente hidrulica. En ros y corrientes caudaiosos se tomar el perfil del lecho siguiendo los meandros, 200rn. aguas arriba y agurs abajo.Para el cliseo estructural de puentes, es necesario realizar perforaciones exploratorioas para determinar la resistencia del suelo de fundacin.

.

t2.4 Alcantarillas.Son estructuras de drenaje que permite el paso del agua de uno a otro lado del camino, se las conoce con el nombre de y se clisean para soportar las cargas debidas a la accin clel trfico vehicular (cargas vivas) y al peso del relleno (carga muerta o permanente). Si la altura del relleno es mayor a 1.50 m. la incidencia de la carga viva es muy pequea y puecle despreciarse, debiendo ser considerada en los dems casos.

Partes de una alcantarillaUna alcantarilla consta de las siguientes partes:

1. 2. 3.

Estructura de entrada. Cuerpo de la alcantarilla. Estructura de salida.

cidn-flmantenimiento de

ca

ninos

193

EL

DREIA'E

ETU

tA5

CANRETERAS

. La estructura1'.

de entrada consta de: encauzamiento, muros de cabeza y ala, replantillo, dentellones

El cuerpode la alcantarilla, est formado por la unin de planchas de ARMCO, tubos de cemento, cajn de hormign, etc. colocados sobre un lecho uniforme qlle conserva una pendiente determinada.

La estructura de salida es similar a la de entrada y tiene como finalidad, permitir la salicla de lasaguas, las mismas que son conducidas a travs de un canal (encauzamiento) nuevamente hacia los cauces naturales. En las figuras L2.5

y

12.6, se ilustra distintos tipos de muros de cabeza de entrada y

salida, en alcantarillas.

-{R ECTO

E,V ELE

Fig. 12.5 Muros de cabeza rectos y en ele

ALAS FECTASAA5"VCL'NAOA'S

Fig.12.6 Muros de alas rectas e inclinadas

Los muros cabezales permiten reducir la longitud requerida para las alcantarillas, sirven adems para proteger el relleno de la socavacin qlle produce la entrada y salida del agua; en algunos casos en conveniente prolongar la longitud de la tubera, suprimiendo el muro de cabecera a la salida.

En la pgina siguiente se muestra en perspectiva isomtrica diferentes tipos de entrada y saliclaen alcantarillas.

12.4.1 Localizacin

de las alcantarillas.

Las alcantarillas deben ubicarse en los sitios del carnino donde haya la necesidad de drenar las aguas; coincitlienclo con los lechos naturales cle las corrientes de agua permanentes, con su altura y lnea Proyccto, construccittr

I

Ih

1,94

fit""l

MUSO DE SALtpA TrPo ALAS RECTAS

I

CAJON

Fig.12.7 Nluros de salida de alas rectas y de entrada tipo cajn

'TSRO DE ENTRADA O

SAL

I

DA

TIPO

V

}IURO DE ENTRADA

O SALIDA TIPO III

Fig. 12.8 Muros de entrada y/o salida, tipos liracin y mantenimlento de camtnos

195

EL DRENITJE EN

IA5 CARRETE&Is

de flujo adaptadas al cauce natural, de tal manera que las perturbaciones y la erosin que pueda originarse por la corriente, se reduzcan al mnimo, as como tambin en los sitios deoncle stos no estn bien

definidos y en general a distancias no mayores depende de algunos factores:a aa

a

250 m. La ubicacin y emplazamiento de las alcatarillas

a

Topografa del terreno. Caractersticas de la corriente. Forma y tipo de la estructura Altura del relleno, etc.

El nmero de alcantarillas por kilmetro de camino es de cuatro o cinco, aproximadamente.Para obtener un buen funcionamiento, de las alcantarillas asegurando su permanencia y estabilidad, se debe considerar los siguientes aspectos: alineamiento, pendiente, cota y altura de relleno, etc.

12.4.2 AlineamientoLa ubicacin de una alcantarilla, est relacionada con el alineamiento de la pendiente, con respecto al camino y al cauce de la corriente. Su correcto emplazamiento es importante, puesto que aumenta la eficiencia y conservacin del carnino. El alineamiento de una alcantarilla depende principalmente de las condiciones topogrficas del terreno y de las caractersticas de la corrientePara obtener un buen emplazamiento, es necesario seguir las siguientes recomendaciones:1.

Realizar en forma correcta los estudios topogrficos y geolgicos, asegurando las condiciones necesarias para el correcto emplazamiento de la estructura que se resumen en:

a1. Ubicacin correctacarretera.

de las alcantarillas con respecto a las corrientes de agua

y altrazado

de la

a2. I evantamiento topogrfico del sitioa3. Diseo

de ubicacin.

en planta y elevacin, que depende bsicamente de la topogr afa y de las especificaciones existentes para el efecto.

a4. Buscar el emplazamiento definitivo de la alcantarilla al momento de colocar el estacadopara construccin.

a5. Verificacin2.

de las propiedades estructurales del suelo cle fundacin.

Efectuar un correcto emplazamiento de las estructuras de drenaje siguiendo las siguientesrecomendacione:

al.

El eje central de la alcantarilla deber'seguir aproximadamente el lecho de la corriente y su pendiente natural (en terrenos ondulados montaosos) para facilitar el correcto drenaje de las aguas, evitando la acumulacin de materiales y sedimentos que impidan el correcto funcionamiento de la estructura, situacin que significar la disminucin de los costos de mantenimiento de la carretera en el rubro de drenaje. Ver figura adjuntas.

196

Proyccto,

fit"ulit"

t--

tt

Fig.12.9 Ubicacin de la alcantarilla en direccin de la corrietrte

a2. En corrientes

de agua no permanentes que cambian constantemente su curso debido a iuuudaciones y crecientes, no es indispensable que el eje cle la alcantarilla sigr-re el lecho de la coniente.

tt

;

Fig. L2.10 Emplazamiento de una alcantarilla mediante rectificacin del causeResulta ms conveniente construir varias alcantarillas de menor dimetro que permitan evacuar los excesos de agua en varios puntos del curso no definido.

coLoQu6 9'6IPPEUNA PARA

ESTIUCT U FA FTWO DE AdIAS

AAJA

LA COrrErTRAclOJ oL FLV,TO IUIAL D5 'rful DAE'ON OT U&l ESTRUC. URA {ULTIPL, JO DEORIgIN^A CA'SSS DEEA. W AT.CNITAR'.

c

ArilI

o

LLAS.TFU

CTUBA! A.OrCtOtALEsFLU.'O

PANA D'R'SIP L

Dg nufloc,oxs

Fig. L2.L1 Estructuras adicionales para dirigir el flujo de inundacin

@

fiscalizacin y mantenimicnto de

aanrnog

1,97

ET DRENAJE EN LAS CANRE'ERAs

a3. En algunos

casos es necesario rectificat ei cauce de tal manera que la alcantarilla tenga un nuevo encauzamiento, para esto se desecha una parte del cauce construyendo un dique o taponamiento, como se indica en la figwa I2.2 de careteras sobre terrenos montaosos, acontece que los ros, quebra-

a.4 En la construccin

das etc, corren en forma aproximadamente paralela el eje; en estos casos resulta muy conveniente, hacer pasar la coniente de agua por debajo del camino en la primera oportunidad, ya

que construir la carretera con parte de su pie de talud en relleno paralela a la corriente, puede efectuar la estabilidad de la misma.

UBCACION PNFFER'I.g

I.r LI

COR8,7 DEAENA ATFA'/ESAN

LA

CARRTERA EN

LA PT'IENACUANDO

OFONTUN'DAD

2t ExrsTE pELtaEo oE oEslrzArr6t{los Y DEtnuraEs FLUYE 4t Pg DE RSLITTIO PAPALELAT'A{'T.

LA

CONA'ETTE

Fig. 12.12 Bmplazamiento de una alcantarilla sobre un cauce rectificado

a.5

Se puede rectificar el eje de una alcantarilla desechando una parte del cauce mediante la construccin de un dique o taponamiento, antes de desaguar nuevamente a la corriente, tal como se indica en la figura correspondiente.

Fig.12.13 Ubicacin conveniente de una alcantarilla con cauce rectificado198

Proyecto, construcc

, fiscalizacln y

manGffi

_J

cAttr l N o

Fig.I2.L4 Bmplazamiento cle una alcantarilla con rectificacin del cauce

FON0o OE

Pg,ND'ENTE D EL L @NflElrTE

COMEA BAJO TERRAPLTES AAS

.

PRVENCION CONTFA

LA

SEOIMENIAC'ON

Fig.12.L5 Problemas clebido a pendientes y prevencin contra la sedimentacin

CUAIETIA L'H'TADAAFEA HIDNN]UCA

nEDtnrDA

"/

/

soAVAClOrl

AREA HI DEAUL'CA NIDUC'OA

EL

CAIl9tO EN

LA

PIVDIENIE DEL CANAL PIJEDE CAUSAR sED'MENTAC'OTV O SocAvAcrcrv

ALCANTAR,LLA C&OCA

ADECUAAA., AL ARA H'ORAUL'CA SE FOIJCE

^IAS

BAI,A QUE LA PENOIENTE

Fig. 12.16 Problemas por cambios de pendiente

izacin y manteniliento de canrinos

199

ET DRENA'E EN LAs CARRETERAS

FTS'XIECTO CESPED U OTRA CL^SE OE VEflTEDON Dct,E,Ero

FXD'EN

Es

EH LAORA.' MANERA

OE EV'TAR $CAYACIOTV

Fig. 12.17 Prevencin de fenmenos de socavacin en alcantarillas

NVESTIX'EXTO DE

P

'EDN

TUBO EN I'oLADIZO

Fig. 12.18 Pendiente en ladera, modo de evitar Ia socavacin

Proyccto, contruccin, fiscallzacin y ma

to dc camino

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