UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTA DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

1.- VISIBILIDADEl trazado de una carretera, tanto en planta y alzado como la seccin tipo adoptada, se disea en relacin directa con la velocidad a la que se desea que circulen los vehculos en condiciones de comodidad y seguridad aceptables. A su vez, la velocidad de proyecto adoptada debe estar definida en los estudios de carreteras correspondientes, en funcin de los siguientes factores: las condiciones topogrficas y del entorno, las consideraciones ambientales, la consideracin de la funcin de la va dentro del sistema de transporte, la homogeneidad del itinerario o trayecto, las condiciones econmicas y las distancias entre accesos y el tipo de los mismos.En cualquier punto de la carretera el usuario tiene una visibilidad que depende, sin considerar las capacidades psicofsicas de los conductores, su experiencia u otros factores relacionados con la atencin durante la conduccin, por un lado, de la forma, dimensiones y disposicin de los elementos de trazado, y por otro de la velocidad del vehculo. Adems, para cada tipo de maniobra que realice el conductor se necesita una visibilidad mnima. Por tanto, para determinar la visibilidad mnima exigible de un tramo de carretera habr que considerar qu maniobras se van a realizar y cul es la velocidad de los vehculos en ese tramo.En la fase de diseo de una va habr que considerar la velocidad de proyecto y las maniobras permitidas para garantizar que en todo punto se dispone de la visibilidad que exige la normativa.Anlogamente, si un tramo no dispone de visibilidad suficiente para realizar una determinada maniobra, sta deber prohibirse. Sin embargo, en cualquier tramo de carretera se debe disponer como mnimo de la visibilidad de parada en todos sus puntos.La normativa que regula los aspectos tcnicos de la visibilidad es la Norma 3.1-IC de Trazado, de la Instruccin de Carreteras, aprobada por Orden del Ministerio de Fomento de 27 de diciembre de 1999, cuyo objeto es la definicin de la redaccin de estudios en materia de trazado que proporcionen unas caractersticas adecuadas de funcionalidad, seguridad y comodidad de la circulacin compatibles con consideraciones econmicas y ambientales. En este marco, cobra especial importancia las especificaciones de visibilidad.La instruccin considera las siguientes visibilidades: de parada, de adelantamiento y de cruce. El planteamiento que realiza la Norma en el clculo de la visibilidad es anlogo para las tres: en primer lugar se define la distancia de la maniobra (de parada, adelantamiento o cruce) como la longitud necesaria para que un vehculo tipo que circula a la velocidad de proyecto realice la maniobra una vez que toma la decisin de realizarla, y posteriormente se define la visibilidad de la maniobra como la visibilidad real que un conductor dispone en un determinado punto, considerando determinados parmetros como por ejemplo posicin del punto de vista o condiciones de iluminacin. Si la visibilidad de maniobra supera a la distancia de maniobra, se permitir la misma, en caso contrario debern adoptarse las medidas pertinentes (prohibir la maniobra, reducir la velocidad en ese tramo, modificar el trazado de la va, etc.)

2.- VISIBILIDAD CON NIEBLALas nieblas con una visibilidad entre 100 y 200 m afectan sensiblemente a la conduccin segura de los usuarios de la va, por lo que la sealizacin dinmica basada en el establecimiento de separaciones mnimas, uso del alumbrado antiniebla y recomendacin de una serie de velocidades mximas ayudarn al conductor a adoptar las medidas de seguridad y de atencin en la conduccin ptimas.

Fig. 1 Sealizacin dinmica aconsejada con nieblas (visibilidad entre 100 y 200 m).Las nieblas con una visibilidad inferior a 100 m afectan de manera drstica y acusada a la seguridad vial de los usuarios de la va, e incluso, a la propia fluidez del trfico, por lo que se hace necesaria una sealizacin dinmica basada en el establecimiento de separaciones mnimas, uso del alumbrado antiniebla y recomendacin de una velocidad mxima aconsejable inferior a 70 Km/h, e incluso, si se estima necesario, limitacin de la velocidad.

Fig. 2- Sealizacin dinmica aconsejada con nieblas (visibilidad inferior a 100 m) .

3.- VISIBILIDAD DE PARADASe considera como visibilidad de parada la distancia a lo largo de un carril que existe entre un obstculo situado sobre la calzada y la posicin de un vehculo que circula hacia dicho obstculo, en ausencia de vehculos intermedios, en el momento en que puede divisarlo sin que luego desaparezca de su vista hasta llegar al mismo.La Instruccin 3.1.-IC de Trazado, fija la altura del obstculo sobre la calzada en 20 cm. y la altura del punto de vista del conductor sobre la calzada en 1,10 metros.La distancia del punto de vista al obstculo se medir a lo largo de una lnea paralela al eje de la calzada y trazada a 1,50 m. del borde derecho de cada carril, por el interior del mismo y en sentido de la marcha.La visibilidad de parada se calcular siempre para condiciones ptimas de iluminacin, excepto en el dimensionamiento de acuerdos verticales cncavos, en cuyo caso se consideran las condiciones de conduccin nocturna.La visibilidad de parada ser igual o superior a la distancia de parada mnima, siendo deseable que supere la distancia de parada calculada con la velocidad de proyecto incrementada en 20 Km/h. En cualquiera de estos casos se dice que existe visibilidad de parada.Todos los puntos de un determinado trazado de cualquier carretera deben disponer de visibilidad de parada. En el caso de que las causas por las que no exista visibilidad de parada mnima sean suficientemente justificadas se establecern medidas oportunas, como por ejemplo la reduccin de velocidad de circulacin mediante sealizacin fija.

4.- DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Es la distancia mnima requerida para que se detenga un vehculo que viaja a velocidad de diseo, antes de que alcance un objetivo inmvil que se encuentra en su trayectoria.

dpr= distancia recorrida durante el tiempo de percepcin-reaccin df= distancia recorrida durante el tiempo de frenado Dp= distancia de parada FORMULADp= dpr+ dfLa distancia de visibilidad de parada es la suma de las distancias recorridas durante los tiempos depercepcin, reaccinyfrenado.Distancia de percepcin reaccin (dpr) Depende de: La reaccin natural del conductor (edad, habilidad) Visibilidad (clima).

Caractersticas del objeto estacionario. Dependiendo de la situacin y de las caractersticas del conductor, el tiempo de percepcin-reaccin vara entre 0.5 y 4.0 segundos. La AASHTO recomienda un tiempo promedio de 2.5segundos, y se considera que la velocidad del vehculo (V0) se mantiene constante durante este tiempo.

: dpr : distancia percepcin-reaccin (m) V0: velocidad de diseo (Km/h) tpr : tiempo percepcin-reaccin (seg)

5.- DISTANCIA DE FRENADO (DF) Depende de: friccin entre el pavimento y las llantas, peso del vehculo, nmero de ejes y tipo de pavimento.

Sin tomar en cuenta las resistencias al rodamiento, al aire y del motor se tiene que: Donde:

V0 = velocidad al momento de aplicar los frenos t = tiempo en recorrer la distancia dfa = tasa de deceleracinTambin en movimiento uniformemente decelerado y cuando el vehculo se detiene se sabe:Vf =V0-atV0 = att =V0/a

Remplazando se obtiene

Tambin se sabe que sobre el vehculo acta una fuerza F=ma que debe ser contrarrestada por otra igual a fin de detener el vehculo, denominada fuerza de friccin longitudinalFL=fW

Reemplazando en la distancia de frenado, tenemos

El coeficiente de friccin longitudinal f, depende de: Superficie de rodadura Rigidez de las llantas Deformacin de las llantas Presin y temperatura de las llantas

Finalmente:

Dp: distancia parada (m)V0: velocidad de diseo (Km/h) tpr : tiempo percepcin-reaccin (seg,)

f no es constante. Los estudios realizados se hicieron sobre pavimento hmedo y a diferentes velocidades iniciales. Por ejemplo, en la siguiente tabla podemos ver como el coeficiente de friccin longitudinal disminuye conforme aumenta la velocidad.Tabla de sistancias de frenado Proponemos a continuacion una table de distancias d e frenado en funcion de la velocidad y calidad de la edherencia con un vehiculo en buen estado y un conductor en estado normal

EjemploProcedimiento para resolver ejercicios de clculo de distancia de reaccin, frenado y distancia total de frenado.Frmulas:

CALCULAR LA DISTANCIA DE REACCIN: Primer dgito de velocidadmultiplicarlo por tres, en este caso si se desplaza a 90 Km/hel primer dgito es 9.9 x 3 = 27 Su distancia de reaccin es 27 Mts.

CALCULAR DISTANCIA DE FRENADO: Primer dgito de velocidadmultiplicarlo por 5, en este ejemplo si se desplaza a 90 Km/h.9 x 5 = 45 Su distancia de frenado es 45 Mts.

CALCULAR DISTANCIA TOTAL DE DETENCIN: En este ejemplo a 90Km/h , sume la distancia de reaccin ms la de frenado.27 + 45 = 72 Entonces la distancia total de detencin es 72 metros.

6.- VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTOSe considerar como visibilidad de adelantamiento la distancia que existe a lo largo del carril por el que se realiza el mismo entre el vehculo que efecta la maniobra de adelantamiento y la posicin del vehculo que circula en sentido opuesto, en el momento en que puede divisarlo, sin que luego desaparezca de su vista hasta finalizar el adelantamiento.La Instruccin de Carreteras 3.1.- IC. Trazado considera que el punto de vista del conductor al igual que el del vehculo contrario se sita a un metro con diez centmetros (1,10 m) sobre la calzada.La distancia entre el vehculo que adelanta y el que circula en sentido opuesto, se medir a lo largo del eje de la carretera.Se procurar obtener la mxima longitud posible en que la visibilidad de adelantamiento sea superior a la distancia de adelantamiento (Da) en carreteras de dos sentidos en una calzada. Donde se obtenga, se dice que existe visibilidad de adelantamiento y su proporcin deseable ser del cuarenta por ciento (40%) por cada sentido de circulacin y lo ms uniformemente repartido que se pueda.

7.- VISIBILIDAD DE CRUCESe considerar como visibilidad de cruce, la distancia que precisa ver el conductor de un vehculo para poder cruzar otra va que intercepta su trayectoria, medida a lo largo del eje de su carril. Est determinada por la condicin de que el conductor del vehculo de la va preferente pueda ver si un vehculo se dispone a cruzar sobre dicha va (figura 3 del anexo).Se considerar a todos los efectos que el vehculo que realiza la maniobra de cruce parte del reposo y est situado a una distancia, medida perpendicularmente al borde del carril ms prximo de la va preferente, de tres metros (3m).Se adoptar una altura del punto de vista del conductor sobre la calzada principal de un metro con diez centmetros (1,10 m).Todas las intersecciones se proyectarn de manera que tengan una visibilidad de cruce superior a la distancia de cruce mnima, siendo deseable que supere a la obtenida a partir del valor de la velocidad de proyecto incrementada en veinte kilmetros por hora (20 km/h).En cualquiera de estos casos se dice que existe visibilidad de cruce.

8.- VISIBILIDAD EN LAS INTERSECCIONESComo en cualquier tramo de carretera debe existir en todos los accesos de la interseccin, as como en las vas auxiliares, una visibilidad de parada adecuada. Pero adems, es necesario que desde cada acceso pueda verse una cierta longitud de los otros.Un vehculo A (figura 5) circula por un acceso en el que la velocidad especfica es Va al llegar a una distancia Da igual a la distancia de parada (correspondiente a la velocidad Va) debe ser capaz de ver en ambos sentidos de la otra carretera una distancia Db igual a la distancia de parada correspondiente a la velocidad especfica Vb de la misma.Se define as un tringulo de visibilidad dentro del cual no debe haber ningn obstculo (edificaciones, plantaciones, anuncios, etc.) que impida al conductor del vehculo A ver todos los objetos que estn en la calzada de la carretera principal dentro de la distancia Db.Cuando no sea posible despejar por completo la zona comprendida dentro del tringulo de visibilidad, ser necesario reducir la velocidad en el acceso secundario por medio de seales de limitacin de velocidad, con lo cual, se reducir la correspondiente distancia de parada y el rea necesaria de visibilidad.Si la distancia de visibilidad de parada fuera muy pequea, ser preciso obligar a detenerse a los vehculos mediante una seal de STOP.El tringulo de visibilidad mencionado debe mantenerse en todos los accesos, tanto si los vehculos tienen en ellos preferencia de paso, como si deben cederlo a otros. En los accesos que no tienen preferencia, es necesario considerar tambin la distancia de visibilidad que necesita un vehculo para decidirse a atravesar la carretera principal antes de que lleguen a ella los vehculos con prioridad de paso (visibilidad de cruce).Esta distancia de visibilidad desde la lnea de parada depende del tipo de vehculo parado y de la velocidad especfica, inclinacin y anchura de la va principal.Si no fuera posible conseguir la distancia de visibilidad necesaria, ser preciso limitar la velocidad de los vehculos en la va principal o regular la interseccin por medio de semforos.En las intersecciones reguladas por semforos, bastar que estos sean visibles desde una distancia suficiente y con los criterios de colocacin recogidos en las recomendaciones para la colocacin de semforos de la Normativa de Sealizacin con Semforos de la Federacin Espaola de Municipios y Provincias.Es aconsejable que los vehculos sean capaces de ver, al entrar en la interseccin, parte de los otros accesos (del orden de 10 metros).9.- VISIBILIDAD EN CURVAS CIRCULARESLa visibilidad de la carretera desde un punto dentro de una curva circular, puede verse estorbada por obstculos adyacentes a la carretera en la parte interior de la curva (figura 4 del anexo). Para que exista la distancia de visibilidad (D) a lo largo del trazado de la curva de radio R, desde un punto que dista b del borde interior de la misma, es necesario que no haya ningn obstculo a una distancia F, que depende del radio (R), de la distancia del punto de vista del conductor al borde de la calzada ms prximo al obstculo (b) y de la visibilidad mnima a obtener, segn la siguiente expresin matemtica que se deduce aplicando trigonometra:

F * R *(R * b) cos 31, 83 * DR * b

Siendo:

b:distancia del punto de vista del conductor al borde de la calzada ms prximo al obstculo (m).R:radio del borde de la calzada ms prxima al obstculo (m).F:distancia mnima del obstculo al borde de la calzada ms prximo a l (m).D:distancia de visibilidad (m).

El valor angular de la frmula anterior estar expresado en gonios o grados centesimales.Habr que asegurar siempre que en cualquier punto de una curva circular de cualquier va exista al menos una distancia de visibilidad (D), correspondiente a la visibilidad de parada. Para ello, habr que despejar de obstculos la distancia F. Si ello no fuera posible, habr que aumentar el radio de la curva, de forma que el obstculo quedar a una distancia superior al valor F correspondiente al radio elegido. Si tampoco fuera posible aumentar el radio sera necesario limitar la velocidad de la carretera, de forma que la distancia visible coincidiera con la de la parada correspondiente a dicha velocidad.En carreteras de dos carriles, puede determinarse de la misma forma la distancia que debe estar despejada para tener visibilidad de adelantamiento. Como esta distancia es mucho mayor que la correspondiente a la de parada, puede ser difcil obtenerla en curvas de radio pequeo, especialmente en secciones en desmonte, hacindose necesario la prohibicin de adelantamiento en curvas.10.- BIBLIOGRAFA Trazado. Instruccin de Carreteras. Norma 3.1 - IC. American Association of State Highway and Transportation Officials. V.R. Toms et al. (2004) Los sistemas inteligentes de transporte: Planes de Gestin de Trfico IV Congreso Nacional. Zamora.

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