Metodología Para Dise_o de Proyectos Viales 1197 CON-N

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO “ METODOLOGÍA PARA DISEÑO DE PROYECTOS VIALES ” Tesina sometida a la consideración de la Comisión del Programa de Estudios de Maestría del Transporte, para optar al grado de Master. ING. KAREN DEYANIRA MOLINA VALLE ING. VERANIA DE LOS ANGELES CERDA GONZALEZ Universidad Nacional de Ingeniería Nicaragua 2003

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

    SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO

    METODOLOGA PARA DISEO DE PROYECTOS VIALES

    Tesina sometida a la consideracin de la Comisin del Programa de Estudios

    de Maestra del Transporte, para optar al grado de Master.

    ING. KAREN DEYANIRA MOLINA VALLE

    ING. VERANIA DE LOS ANGELES CERDA GONZALEZ

    Universidad Nacional de Ingeniera

    Nicaragua

    2003

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales

    DEDICATORIA

    A DIOS : Por sobre todas las cosas, por darme la fortaleza y sabidura, hasta alcanzar esta importante meta.

    A MIS PADRES: Teresa Gonzlez Calero y Trinidad Cerda Guevara.

    Por el apoyo moral y espiritual que me han brindado en todo momento.

    A MIS HERMANOS: Lixa Lisseth y Norman Excel. Por alentarme y brindarme el apoyo necesario en cada instante de mi vida.

    MUCHAS GRACIAS; VERANIA

    iii

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales

    DEDICATORIA

    A DIOS : Quien me ha brindado su mano en cada instante de mi vida.

    A MI MADRE: Alejandra Valle de Molina Por su incondicional apoyo y sus constantes ruegos al altsimo a mi favor.

    A MI ESPOSO E HIJAS: Ing. Csar Ubau Hernndez. Ceshia Francina y Abril Deyanira. Por estar a mi lado , llenado mi vida de amor y alegra.

    CON TODO MI CORAZON

    KAREN DEYANIRA

    iv

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales

    AGRADECIMIENTOS

    En primer lugar a Dios, por concedernos nimo y capacidad hasta lograr

    culminar esta importante meta en nuestras vidas, ya que sin su ayuda esto no

    hubiera sido posible.

    A nuestras familias por el apoyo brindado desde el inicio hasta el final del

    desarrollo de la maestra.

    Al Ing. Victor Corea Alvarado, que como tutor supo orientarnos hasta alcanzar

    el objetivo planteado.

    Al Ing Manuel Zamora, por sus valiosas sugerencias en la estructuracin del

    contenido del documento.

    Al Ing. Lenn Jarqun, por la documentacin que nos facilitara.

    A todos los docentes que nos trasmitieron su conocimiento a travs de los dos

    aos de estudio de la Maestra.

    v

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales

    RESUMEN

    En este trabajo se abordan dos aspectos importantes en el Diseo de

    Proyectos Viales, el primero, la PLANIFICACIN DEL PROYECTO y el

    segundo, el PROCESO DE DISEO.

    Ajustndonos a la Normativa para este tipo de documento, ste se divide en

    tres partes: La primera referida a la Presentacin, la segunda El Cuerpo del

    Trabajo y la tercera la Parte Final.

    El Desarrollo del Tema se subdivide en dos captulos:

    El Primero trata de lo siguiente: Composicin de la Red Vial Nacional,

    Criterios para la Clasificacin de una Red Vial, y Estudio de Factibilidad.

    En este Captulo se hace mayor nfasis en el Estudio de Factibilidad, por ser

    la etapa que antecede al Diseo del Proyecto. A su vez este Estudio nos

    proporciona indicadores Tcnico-Econmicos que permiten conocer de la

    viabilidad del proyecto.

    El Segundo Captulo, trata del Procedimiento que implica la realizacin de un

    Diseo Vial, desde las actividades Preliminares, hasta el Diseo Geomtrico y

    Clculo de Movimiento de Tierra.

    Finalmente se incluyen las Conclusiones y Recomendaciones que se derivan

    del trabajo realizado, as como el Glosario y Bibliografa utilizada.

    vii

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales

    i

    INDICE GENERAL

    LISTA DE TABLAS iv

    LISTA DE FIGURAS v

    GLOSARIO vi

    I INTRODUCCION 1

    II OBJETIVOS 1

    Objetivo General 1

    Objetivos Especficos 1

    III METODOLOGA DE INVESTIGACION 1

    IV DESARROLLO DEL TEMA 2

    CAPITULO 1. PLANIFICACION DEL PROYECTO VIAL 2

    1.1 Historia del Desarrollo de Caminos en Nicaragua 2

    1.2 Inventario Actual de la Red Vial Nacional 3

    1.3 Clasificacin de la Red Vial de Nicaragua 4

    1.4 Planificacin y Proyecto 7

    1.5 Criterios de Clasificacin para una Red Vial 8

    1.6 Estudio de Factibilidad 9

    1.6.1 Recopilacin de Informacin 13

    1.6.2 Estudio de Actividades 14

    1.6.2.1 Anlisis Poltico-Social-Administrativo 14

    1.6.2.2 Anlisis Econmico 15

    1.6.3 Zona de Influencia 17

    1.6.3.1 Caracterstica de la Zona de Influencia 18

    1.6.3.2 Metodologa para la Definicin de la Zona de Influencia 18

    1.6.3.3 Criterios para la Delimitacin del Area de Influencia 20

    1.6.4 Estudio de Trnsito 20

    1.6.4.1 Vehculos de Diseo 20

    1.6.4.2 Volmenes de Trnsito 22

    1.6.4.3 Las Velocidades 29

    1.6.4.4 Capacidad de la Carretera 31

    1.6.4.5 El Fenmeno Peatonal 39

    1.6.4.6 Uso de Bicicletas en Calles y Carreteras 39

    1.6.4.7 Tratamiento del Transporte Colectivo 40

    CAPITULO 2. PROCESO DE DISEO DE UN PROYECTO VIAL 40

    2.1 Reconocimiento 41

    2.1.1 Controles 44

    2.2 Localizacin 46

    2.3 Lnea Preliminar 49

    2.3.1 Trazo Preliminar 50

    2.3.2 Nivelacin Preliminar 52

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales ii

    2.3.3 Secciones Transversales 55

    2.4 Lnea Definitiva 61

    2.5 Trazo Definitivo 63

    2.6 Diseo Geomtrico 63

    2.6.1 Capacidades y Niveles de Servicios de las Carreteras 64

    2.6.2 Distancia de Visibilidad en Carreteras 65

    2.6.3 Alineamiento Horizontal 69

    2.6.3.1 Curvatura Horizontal y Sobre Elevacin 70

    2.6.3.2 Factor Mxim. de Friccin Later. y Tasa de Sobre Elevac. o Peralte 71

    2.6.3.3 Curvas Circulares Simples 76

    2.6.3.4 Curvas Circulares Compuestas 80

    2.6.3.5 Curvas Espirales de Transicin 81

    2.6.3.6 Ampliacin de Curvas 83

    2.6.3.7 Distancia de Visibilidad en Curvas Horizontales 85

    2.6.4 Alineamiento Vertical 87

    2.6.4.1 Tipos de Terreno 88

    2.6.4.1.1 Curvas Verticales Parablicas 92

    2.6.4.2 Carriles de Ascenso 101

    2.6.5 Seccin Transversal 102

    2.6.5.1 Sub Corona 102

    2.6.5.2 Corona 104

    2.6.5.3 Acotamientos 104

    2.6.5.4 Calzada 105

    2.6.5.5 Cunetas y Contra Cunetas 106

    2.6.5.6 Taludes 106

    2.6.5.7 Partes Complementarias 107

    2.7 Clculo de Movimiento de Tierra 107

    2.7.1 Lnea Sub-rasante 107

    2.7.1.1 Sub rasante Econmica 107

    2.7.1.2 Sub rasante Mnima 109

    2.7.1.3 Costo de las Terracerias 111

    2.7.2 Secciones de Construccin 112

    2.7.2.1 Levantamiento de las Secciones 113

    2.7.2.2 Elementos de las Secciones 114

    2.7.2.3 Areas de las Secciones 115

    2.7.3 Volumen de Tierra 116

    2.7.4 Diagrama de Masa 117

    2.7.4.1 Propiedades de la Curva Masa 117

    2.7.4.2 Coeficiente de Variabilidad Volumtrica 118

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales iii 2.7.4.3 Dibujo de Diagrama de Masa 119

    2.7.4.4 Desperdicio y Prstamo 122

    2.7.4.5 Acarreos 122

    2.8 Drenaje 123

    2.8.1 Determinacin de Caudal de Diseo y del Area Hidrulica Necesaria 123

    para las Obras de Drenaje

    2.8.2 Mtodos Hidrolgicos Empricos 124

    2.8.3 Mtodos Hidrolgicos Semi Empricos 124

    2.8.4 Mtodos Hidrolgicos Estadsticos 125

    2.8.5 Mtodos Hidrolgicos de Campo 126

    V CONCLUSIONES

    130

    VI RECOMENDACIONES 130

    BIBLIOGRAFA

    ANEXOS

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales iv

    INDICE DE TABLAS

    CAPITULO 1 PLANIFICACION DEL PROYECTO

    1 CONSTITUACION DE LA RED VIAL NACIONAL 4

    2 DIMENSIONES DE LOS VEHCULOS DE DISEO 22

    3 RADIOS MINMOS DE GIRO DE LOS VEHCULOS DE DISEO 22

    4 CONDICIONES GENERALES DE OPERACIN PARA LOS NIVELES DE SERVICIO 34

    5 GUIA PARA SELECCIONAR EL NIVEL DE SERVICIO PARA DISEO 34

    6 NIVEL DE SERVICIO (V/C) PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES 36

    7 FACTORES DE AJUSTE POR DISTRIBUCION DIRECCIONAL DEL TRANSITO EN CARRETERA DE DOS CARRILES 37

    8 FACTORES DE HORA PICO (FHP) PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES 37

    9 FACTORES DE AJUSTE POR EFECTO COMBINADO DE CARRILES ANGOSTOS DE HOMBROS RESTRINGIDOS, CARRETERAS DE DOS

    CARRILES 38

    10 AUTOMOVILES EQUIVALENTES PARA CAMIONES Y AUTOBUSES EN FUNCION DEL TIPO DE TERRENO, CARRETERAS DE DOS CARRILES 38

    11 AUTOMOVILES EQUIVALENTES PARA PENDIENTES ESPECIFICAS, EN CAMINOS RURALES DE DOS CARRILES 39

    CAPITULO 2. PROCESO DE DISEO PARA UN PROYECTO VIAL

    12 REGISTRO DE NIVELACION 54

    13 FACTORES DE SOBRE ELEVACIN PARA DIFERENTES TIPOS DE AREAS 72

    14 FORMULAS PARA LT.MIN SEGN EL No. DE CARRILES 76

    15 CORRECCION DE CUERDAS 80

    16 CLASIFICACION DE LOS TERRENOS EN FUNCION DE LAS PENDIENTES NATUALES 88

    17 PENDIENTES MXIMAS RECOMENDADAS PARA CAMINOS PRINCIPALES 89

    18 REDUCCION DE VELOCIDAD DE VEHCULOS PESADOS EN PENDIENTE ASCENDENTE 91

    19 REDUCCION DE VELOCIDAD DE VEHCULOS LIVIANOS EN PENDIENTES ASCENDENTES DE 1000 METROS DE LONGITUD 91

    20 VALORES DE K PARA DETERMINAR LA LONG.DE CURVAS PARABOLICAS 96

    21 AREA HIDRULICA DE ALCANTARILLAS 129

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales v

    INDICE DE FIGURAS CAPITULO 2. PROCESO DE DISEO PARA UN PROYECTO VIAL 1 USO DE CLISIMETRO 47 2 FORMA DE ANOTACIN EN LIBRETA DE CAMPO 51 3 TRAZO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES SOBRE EL TERRENO 55 4 OBTENCIN DE CURVAS DE NIVEL CUANDO SE ASCIENDE 56 5 OBTENCIN DE CURVAS DE NIVEL CUANDO SE DESCIENDE 58 6 GRADO MXIMO DE CURVATURA EN CAMINO ABIERTO 61 7 MANERA DE PROPORCIONAR LA PENDIENTE REQUERIDA EN TERRENO

    MONTAOSO 62

    8 MANIOBRA DE REBASE 67 9 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE REBASE DEPENDIENDO DE LA VELOCIDAD 69 10 SOBRE ELEVACIN DE CURVAS HORIZONTALES 72 11 GRADO DE CURVATURA 77 12 ELEMENTOS DE UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE 78 13 TIPOS DE CURVAS VERTICALES 94 14 LONGITUDE DE CURVAS VERTICALES EN CRESTA 98 15 LONGITUD DE CURVAS VERTICALES EN COLUMPIO 100 16 EJEMPLO DE CURVA MASA Y TABLA 121

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales vi

    GLOSARIO

    ALCANTARILLA: Cualquier estructura, no clasificada como puente, que permite

    el paso de agua de un lado al otro bajo la calzada.

    BASE: La capa o capas de material colocado sobre una sub base o sub

    rasante para soportar la superficie de rodamiento.

    CALZADA: La porcin de la carretera o calle comprendida entre las cunetas,

    bordillos y orilla de los espaldones, reservada para el uso de los vehculos.

    CARRETERA O CALLE: Toda el rea comprendida dentro del derecho de va,

    incluyendo el rea adicional requerida para taludes, como se ordene, especifique o

    indique en los planos de construccin aprobados.

    CARRIL DE TRANSITO: La parte de la carretera asignada al movimiento de los

    vehculos, excluyendo los espaldones.

    DENSIDAD DE TRANSITO: Es el nmero de vehculos que se encuentran en

    un tramo de calzada o carril, en un instante dado, dividido entre la longitud del

    tramo.

    DRENAJE: Conductos construidos de manera lateral y/o transversal a la va o

    carretera, para evacuar el agua de lluvia.

    ESPECIFICACIONES: Vocablo general aplicado a todas las normativas,

    disposiciones y requisitos, relativos a la ejecucin de la obra.

    Metodologa para Diseo de Proyectos Viales vii

  • ESTACION: (1) La medida de distancia utilizada en carreteras y ferrocarriles. (2)

    La ubicacin puntual en una lnea topogrfica.

    ESTRUCTURA DE PAVIMENTO: La combinacin de la sub base, base y

    superficie de rodamiento, colocadas sobre una sub rasante para soportar y

    distribuir las cargas del trnsito a la sub rasante de la carretera.

    INGENIERIA DE TRANSITO: Es la rama de la ingeniera cuyo objetivo es

    propiciar la circulacin segura y eficiente de peatones y vehculos por vas

    terrestres.

    PRISMA DE LA CARRETERA: El volumen definido por el rea comprendida

    entre la seccin transversal del terreno original y la seccin transversal final,

    multiplicada por la distancia horizontal a lo largo de la lnea de centro de la

    carretera.

    PROYECTO: La seccin especificada de la carretera o calle, incluyendo sus

    obras de arte, taludes, zanjas, canales y cauces, necesarios para la construccin

    satisfactoria, y que deben ejecutarse bajo los trminos del contrato y contratos

    subsidiarios.

    PUENTE: Una estructura mayor de 6 metros de longitud, incluyendo todos sus

    tramos y apoyos, que facilita el paso sobre una depresin, cauce, lnea frrea,

    carretera u otra que signifique obstruccin.

    Metodologa para Diseo de Proyectos Viales viii

  • SECCION TRANSVERSAL: La seccin vertical del terreno o estructura en

    ngulo recto respecto a la lnea de centro o lnea base del firme u otro elemento

    de la obra.

    SUB-BASE: La capa o capas de material colocados sobre una sub rasante para

    soportar la base.

    SUB-ESTRUCTURA: La parte de un puente comprendida debajo de los

    soportes de las vigas simples o continuas, o de los apoyos de los arcos del

    puente, y la parte superior de los cimientos.

    SUPERFICIE DE RODAMIENTO: La capa superior de la estructura de un

    pavimento, diseada para soportar las cargas del trnsito y resistir al

    deslizamiento de los vehculos y la abrasin que ellos producen, as como el

    intemperismo.

    TERRACERIA: Es el volumen de material que se extrae y sirve de relleno para

    la construccin de una va terrestre, la extraccin puede hacerse a lo largo de la

    lnea de la obra.

    TERRENO SOPORTANTE: La seccin conformada del prisma de una

    carretera, preparada como fundacin para soportar la estructura del pavimento los

    espaldones.

    TIEMPO DE MARCHA: Perodo de tiempo durante el cual un vehculo se

    encuentra en movimiento.

  • Metodologa para Diseo de Proyectos Viales ix

    TIEMPO DE RECORRIDO: Es el tiempo que transcurre mientras un vehculo

    recorre cierta distancia, incluyendo el invertido en paradas imputables a las

    caractersticas de la va, a las del trnsito o a su regulacin.

    VELOCIDAD DE MARCHA: Es la relacin entre la distancia recorrida por un

    vehculo y su tiempo de marcha al recorrer esa distancia.

    VELOCIDAD MEDIA: Es la relacin entre el espacio recorrido por un automvil y

    y el tiempo que ha tardado en recorrerlo.

    VELOCIDAD LIBRE: Es la velocidad de marcha de aquellos vehculos cuyo

    avance no est impedido ni por la interaccin vehicular ni por la regulacin de

    trnsito.

    VELOCIDAD PUNTUAL: Es la velocidad instantnea de un vehculo cuando

    pasa por un punto de una va.

    VELOCIDAD DE RECORRIDO: Es el coeficiente que resulta de dividir el espacio

    andado por un vehculo, entre el tiempo de recorrido correspondiente a ese

    espacio.

    VIAS RURALES: Aparte de las vas frreas, las vas rurales son los caminos.

    VIAS URBANAS: Son las calles y suelen tomar el nombre de avenidas, cuando

    son ms anchas, tienen alto nivel de actividades humanas y estn bordeadas de

    edificios prestigiosos.

    VOLUMEN DE TRANSITO: Es el nmero de vehculos o peatones que pasa

    por un punto de una va o calzada durante la unidad de tiempo.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    1

    I. INTRODUCCION El presente trabajo consiste en la elaboracin de una Metodologa Para Diseo

    de Proyectos Viales que sirva de gua, a personas que en su quehacer

    profesional, puedan verse relacionadas con la actividad del Diseo Vial.

    Con esto no pretendemos crear nuevos mtodos de diseo, sino ordenar en un

    documento, la informacin bsica referida especficamente a la Planificacin del

    Proyecto y el Proceso de Diseo .

    II. OBJETIVOS

    Objetivo General

    Elaborar una Metodologa para Diseo de Proyectos Viales, enmarcada

    especficamente en la Planificacin del Proyecto y el Proceso de Diseo.

    Objetivos Especficos

    Proveer a la Universidad Nacional de Ingeniera de un documento

    de consulta para docentes y alumnos.

    Poner en manos de profesionales de la ingeniera, un documento

    que les permita introducirse al campo del Diseo Vial.

    III. METODOLOGA DE INVESTIGACIN

    Para alcanzar el objetivo propuesto, se estableci la aplicacin de una

    metodologa basada en el estudio y anlisis de informacin, mediante el desarrollo

    de una serie de actividades y tareas que se describen a continuacin:

    Adquisicin de Documentacin referida a los temas de Planificacin

    y Diseo Vial.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    2

    Entrevistas a Funcionarios del MTI y Consultoras Privadas, con el

    objetivo de conocer los procedimientos aplicados en el Estudio y

    Diseo de los ltimos proyectos viales.

    Clasificacin de la Informacin utilizada

    Anlisis de la informacin Clasificada

    Ordenamiento y proceso de la Informacin Clasificada de una

    manera secuencial y lgica.

    IV. DESARROLLO DEL TEMA

    CAPITULO 1. PLANIFICACIN DE PROYECTO VIAL

    1.1 Historia del Desarrollo de Caminos en Nicaragua

    La Red Vial de Nicaragua ha estado estrechamente ligada al desarrollo econmico

    del pas. Desde 1939, ao en que se dieron los primeros pasos para la

    construccin de la Carretera Panamericana, el ascenso de la Red Vial ha

    obedecido a la necesidad de explotar zonas o polos de desarrollo que a su vez

    necesitaban de la existencia de tan importante medio para lograr los objetivos

    planteados.

    En el ao 1940, se crea en Nicaragua el Departamento de Carreteras del

    Ministerio de Obras Pblicas (Hoy Ministerio de Transporte e Infraestructura). En

    ese entonces existan 201 Km. de carreteras, de los cuales 52 Km. eran

    pavimentadas. Este departamento se convirti en el organismo oficial responsable

    a nivel nacional de la construccin y mantenimiento de las carreteras del pas y

    sus obras complementarias.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    3

    En 1951 se hicieron innovaciones tcnicas que aunadas a una poltica de

    infraestructura vial permiti, unir grandes regiones al desarrollo de la economa

    nacional.

    A partir de 1955, los prstamos pblicos contratados por el Estado aumentaron y

    las inversiones ajustadas a presupuestos particulares trajeron como resultado un

    nuevo empuje a la expansin de la Red Vial. A esa fecha existan en Nicaragua

    3,687 Km. de carretera, contando con 280 Km. de carreteras de pavimentacin

    asfltica, para 1965 se tenan 6,475 kms; de los cuales 811 kms. eran de

    pavimentacin asfltica. En la actualidad la red vial de Nicaragua est conformada

    por 19,032 kms. de carreteras, de los cuales 2,095 kms son pavimentados

    (Adoquinados y asfaltados) y 16,937 kms son caminos de tierra.

    Esta infraestructura ha sido construida con especificaciones modestas y de bajo

    costo, lo que ha provocado su rpido deterioro, situacin que puede ser superada,

    dotndolas de especificaciones que respondan a las demandas de trfico actual,

    as como para las proyecciones futuras.

    1.2 Inventario Actual de la Red Vial Nacional

    Actualmente la Red Vial de Nicaragua est constituida por 19,032 Kms. de

    caminos y carreteras, los que se dividen de la manera siguiente: 1957 Kms. de

    Carreteras de Pavimento Asfltico, considerados como el Sistema Troncal

    Principal, 2885 Kms. de Caminos Revestidos, 6058 Kms. en Caminos de Todo

    Tiempo, 7994 kms. de Caminos de Estacin Seca y 138 Kms. de Adoquinado.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    4

    RED VIAL TOTAL 19,032.0 KMS. 100%

    CARRETERAS ASFALTADAS CAMINOS REVESTIDOS CAMINOS DE TODO TIEMPO CAMINOS DE ESTACION SECA CARRETERAS ADOQUINADAS

    1,957.0

    2,885.0

    6,058.0

    7,994.0

    138.0

    10.3

    15.2

    31.8

    42.0

    0.70

    Tabla 1.0 Constitucin de la Red Vial Nacional. Fuente : MTI Base: Inventario

    de Red Vial 2000.

    El promedio de las caractersticas fsico-geomtricas de las carreteras

    pavimentadas del pas, se detallan a continuacin:

    Ancho de Corona 6.0 -10.0 m

    Ancho de Pavimento 6.0 - 7.3 m

    Derecho de Va 20.0 - 40.0 m

    Bombeo 2.0 - 3.0 %

    Velocidad de Diseo 60.0 -80.0 Km/hra.

    Pendiente Mxima 3.0 - 8.0 %

    Pendiente Ponderada 0.5 - 4.5 %

    Carga de Puente HS-15-44, HS-20-44 y HS-20 + 25%

    1.3 Clasificacin de la Red Vial de Nicaragua

    En Nicaragua, los Caminos y Carreteras se clasifican de acuerdo a:

    1. Tipo de Construccin

    2. Por la Divisin Poltica del Pas

    3. Por su Funcionalidad

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    5

    1 Por el Tipo de Construccin:

    Carreteras Pavimentadas: Estas componen primordialmente el

    sistema de carreteras troncales. La superficie de rodamiento est

    formada por capas de concreto asfltico, (tratamiento superficial

    bituminoso, mezcla asfltica) y adoquines, en su mayora incorporan

    normas de diseo y drenaje apropiado.

    Caminos Revestidos: Son caminos cuyo trazado geomtrico obedece

    a algn diseo y tienen drenaje suficiente para permitir el trfico

    vehicular durante la estacin lluviosa. La superficie es de grava o suelos

    estables cuyo espesor mnimo es de 25 cm. y no tienen carpeta de

    rodamiento.

    Caminos de Todo Tiempo: Su trazo geomtrico no ha sido diseado,

    ajustndose ms que todo a la topografa del terreno, permiten la

    circulacin del trfico todo el ao y la superficie de rodamiento est

    conformada por suelos estables con un espesor mnimo de 15 cm.

    Caminos de Estacin Seca: Son aquellos cuyo trazado geomtrico no

    ha sido diseado. La superficie de rodamiento es de material no selecto

    o terreno natural, lo cual hace que la circulacin del trfico quede

    interrumpida en la estacin de lluvia.

    2 Por la Divisin Poltica del Pas

    Nacionales de Primera Clase: Carreteras que comunican ciudades de

    ms de 100,000 habitantes con los puertos y fronteras nacionales.

    Nacionales de Segunda Clase: Conectan ciudades de ms de 25,000

    habitantes. Sirven para acortar distancias entre las carreteras

    principales y de los lugares importantes de recreo.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    6

    Departamental de Primera Clase: Conectan ciudades de 5,000 a

    25,000 habitantes.

    Departamental de Segunda Clase: conectan ciudades de menos de

    5,000 habitantes.

    Caminos Vecinales: Conectan fincas y poblados con las carreteras de

    las categoras anteriores. Esta clasificacin es de tipo administrativo y

    no tiene relacin con las normas y estndares de diseo de ingeniera,

    los cuales estn relacionados al volumen de trnsito, uso del suelo y a

    la topografa del terreno.

    3 Por su Funcionalidad

    Troncal Principal : Sirven como corredor para viajes a larga distancia

    como trfico inter-departamental o Inter-regional. Tienen un volumen de

    trfico de ms de 1000 vehculos por da, y la velocidad de operacin es

    de 100 Km/hra.

    Troncal Secundaria : Une centros urbanos con poblaciones entre los

    10,000 y 50,000 habitantes. El volumen de trfico es de 500 vehculos

    por da y su velocidad de operacin es de 40 a 60 km/hra.

    Colectora Principal : Une centros urbanos con 4,000 a 10,000

    habitantes. Su volumen de trfico es de 250 vehculos por da y su

    velocidad de operacin es de 40 a 60 km/hra.

    Colectora Secundaria : Une principalmente zonas con poblaciones

    inferiores a los 400 habitantes con un tipo de camino superior. Su

    volumen de trfico es de 50 a 80 vehculos por da y su velocidad de

    operacin es de 30 a 50 km/hra.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    7

    Caminos Vecinales : Tiene acceso a zonas poblacionales inferiores a

    los 300 habitantes. Su volumen de trfico es menor de 50 vehculos por

    da y su velocidad de operacin es de 40 km/hra. Como mximo.

    1.4 Planificacin y Proyecto La Planificacin se define como: el proceso sistemtico mediante el cual se

    determinan las acciones concretas y las estrategias adecuadas que permitan de

    manera anticipada, determinar o definir el rumbo o curso de una accin que ha de

    seguirse para alcanzar una situacin deseada, haciendo uso racional de los

    recursos.

    El papel de los proyectos de inversin en el marco de un proceso de planeacin,

    reviste singular importancia en cuanto son considerados como instrumentos de un

    plan o de una estrategia regional o nacional de desarrollo. En este sentido, aqu se

    entiende por proyecto en su forma ms general, a toda unidad de actividad que

    permite materializar un plan de desarrollo.

    Puesto que los proyectos pueden ser analizados en una amplia variedad de

    aspectos, la generacin de los proyectos derivados de la planificacin sigue un

    cambio distinto al de aquellos que se originan en otras fuentes de ideas de

    inversin, ubicadas en la iniciativa individual de empresas y entidades pblicas o

    privadas, con objetivos sectoriales ms limitados.

    Al planear la realizacin de una inversin en este contexto, se pretende armonizar

    sus resultados inmediatos con el desarrollo de toda una serie de actividades

    econmicas y sociales consideradas en los objetivos del plan. El conjunto de los

    resultados inmediatos ms las repercusiones sobre otras actividades es lo que

    debe apreciarse para tomar decisiones sobre lo que puede llamarse un proyecto

    de desarrollo.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    8

    1.5 Criterios de Clasificacin para una Red Vial

    Se ha confirmado que para la determinacin de normas para el Diseo

    Geomtrico de las carreteras, los pases en desarrollo siguen la prctica de

    agrupar las mismas conforme dos criterios muy diferentes. De carcter

    administrativo, el primero, propone una clasificacin bsica de las carreteras en

    regionales, nacionales, departamentales y locales, en tanto que el segundo

    criterio, de tipo funcional, apunta a una clasificacin de las carreteras en

    primarias, secundarias y terciarias o en lo relativo a las vas urbanas, en vas

    expresas, arterias primarias, colectoras y locales.

    Obviamente que el primer criterio, goza de menor reconocimiento prctico que el

    segundo, pues es muy poco frecuente que una carretera sea diseada a altos

    estndares meramente por razn de su clasificacin de regional, por ejemplo, sin

    prestar debida atencin a los volmenes de trnsito que dicha carretera est

    proyectada para atender durante su perodo de diseo.

    Los volmenes de trnsito promedio diario anual, conocido como TPDA, se

    constituye en el factor determinante primario de las caractersticas geomtricas de

    las carreteras, agrupados convenientemente por rangos de trnsito elevado,

    mediano y ligero. Como alternativa se pueden fijar rangos de volmenes que

    varan de un extremo a otro, desde mayores de 5000 vehculos por da, que

    justifican la construccin de vas de cuatro carriles, hasta menores de 50 vehculos

    por da, que aceptan soluciones restringidas a un solo carril de circulacin, con

    refugios discrecionales para el encuentro ocasional de dos vehculos o, ms

    convenientemente, a la construccin de una superficie de grava con un ancho de 6

    metros de rodamiento.

    La mayora de las clasificaciones de la red vial, introducen al lado de los

    volmenes de trnsito, una identificacin de las caractersticas del terreno en

    donde se desarrolla el trazo de la carretera, para discriminar si se rata de un

    terreno plano, de un terreo ondulado o de un terreno montaoso. En los terrenos

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    9

    planos, las distancias de visibilidad son en general irrestricta. En los terrenos

    ondulados se presentan ocasionalmente restricciones al alineamiento vertical u

    horizontal de la carretera. En los terrenos montaosos, la superficie de rodamiento

    es restringida por la necesidad del banqueo o de la excavacin en ladera.

    1.6 Estudio de Factibilidad

    La Factibilidad de un proyecto puede entenderse como la capacidad estructurada

    de un proyecto, para generar beneficios a su entorno social o retornos de capital

    suficientes, dentro de ciertos parmetros de racionalidad relativa, en el uso de

    recursos reales y financieros. Esta capacidad estructurada se encuentra en la

    alternativa tcnico-econmica seleccionada para darle solucin al problema que

    da origen al proyecto.

    Aunque cada estudio de inversin es nico y distinto a todos los dems, la

    metodologa que se aplica en cada uno de ellos, tiene la particularidad de poder

    adaptarse a cualquier proyecto.

    De aqu que el estudio de viabilidad de una alternativa de inversin, se constituye

    en el elemento ms importante para la toma de decisiones, a justificar el empleo

    de factores productivos y rentabilidad de un propsito de inversin. As mismo

    sirve de apoyo para la obtencin de los recursos necesarios.

    Con la finalidad de verificar si un propsito de inversin es viable y si es

    recomendable inyectarle recursos, es indispensable llevar a cabo la evaluacin de

    cada proyecto para determinar su viabilidad. Esto solo es posible si se cuenta con

    un documento integral que incluya los aspectos de mercado, tcnicos de

    produccin, administrativos, financieros y econmicos requeridos para emitir

    juicios de valor sobre dicho proyecto.

    El estudio ms simple es el denomina Perfil o Identificacin de la Idea, el cual

    se elabora de la informacin existente, el juicio comn y la opinin que da la

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    10

    experiencia. En trminos monetarios solo presenta estimaciones muy globales de

    las inversiones, costos e ingresos, sin entrar en investigaciones de terreno.

    Un segundo estudio es el llamado Prefactibilidad o Ante Proyecto Preliminar.

    En este estudio profundiza la investigacin, basndose en informacin de fuente

    secundaria, para definir con cierta aproximacin las variables principales referidas

    al mercado, a las alternativas tcnicas de produccin y a la capacidad financiera

    de los inversionistas. En trminos generales, se estiman las inversiones probables,

    los costos de operacin y los ingresos que demandar y generar el proyecto.

    El estudio ms acabado denominado Factibilidad o Ante Proyecto Definitivo, se

    elabora sobre la base de antecedentes precisos obtenidos mayoritariamente a

    travs de fuentes primarias de informacin. Las variables cualitativas son mnimas,

    comparadas con los estudios anteriores. El clculo de ingresos debe ser lo

    suficientemente demostrativo para justificar la valoracin de los distintos rubros.

    Si bien es cierto que las tcnicas de anlisis empleada en cada una de las partes

    de la metodologa, sirven para hacer una serie de determinaciones, tales como

    mercado insatisfecho, costos totales, rendimiento de la inversin, etc, esto no

    elimina la necesidad de tomar una decisin de tipo personal; es decir, el estudio

    no decide por si mismo, sino que provee las bases para decidir, ya que hay

    situaciones de tipo intangible, para las cuales no hay tcnicas de evaluacin, y

    esto, hace que la decisin final la tome una persona y no una metodologa, a

    pesar de que esta pueda aplicarse de manera generalizada.

    En la planeacin de proyectos viales, es frecuente realizar nicamente el Estudio

    de Factibilidad, debido a que estos proyectos no representan mayores riesgos

    como los que pueden darse en otro tipo proyecto que obliga a realizar un estudio

    de Prefactibilidad.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    11

    Es importante mencionar que un Estudio de Factibilidad para proyectos viales,

    difiere cuando se est en presencia de un proyecto de mejoras o rehabilitacin de

    una carretera existente y la construccin de una carretera nueva.

    Sin embargo, en ambos casos se hace necesario conocer mediante el Estudio de

    Factibilidad, la viabilidad tcnica y econmica del proyecto.

    Es necesario aclarar que no existen mtodos de medicin de la rentabilidad y

    criterios de toma decisiones nicos e incuestinables, ya que muchos factores y

    elementos de carcter no econmico y no cuantitativo, pueden intervenir en la

    decisin de seleccionar un determinado proyecto. Sin embargo, existen algunos

    mtodos que han demostrado ser particularmente tiles para ayudar en la toma de

    decisiones racionales de inversin.

    Para proyectos viales, los mtodos ms utilizados en la medicin de rentabilidad

    es la Tasa Interna de Retorno (TIR) y Relacin Beneficio Neto/Costo (BN/C).

    La TIR representa la tasa de rendimiento financiero del dinero invertido en el

    proyecto, y ste resulta aceptable cuando la TIR es igual o mayor del 12% (en un

    proyecto vial). Matemticamente se calcula mediante la siguiente frmula:

    TIR: i que rinde

    n Igt - Egt

    t : 1 (1+i)t

    Donde

    Igt : Ingresos generados por proyecto en el ao t.

    Egt : Egresos incurridos por el proyecto en el ao t

    Igt Egt : Beneficios netos generados por el proyecto en el ao t

    t : Tiempo en aos

    n : Duracin del proyecto en aos

    i : TIR

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    12

    El coeficiente Beneficio Neto/Costo, indica el monto de beneficios netos generados

    por el proyecto por unidad de inversin. Se calcula dividiendo el valor presente del

    flujo de caja a partir del momento en que este se vuelve positivo por el valor

    presente del flujo de caja en los aos iniciales del proyecto, cuando este es

    negativo debido a la inversin. El proyecto es aceptable cuando BN/C es mayor

    que uno. Matemticamente se calcula con la frmula siguiente:

    BN: C

    n BNt

    -----------------

    T : 1 (1+ 1)t ------------------- ---------------- n Ct

    ----------------

    t : 1 (1+I)t

    Donde

    BNt : Flujo de caja neto generado por el proyecto en el ao t

    A partir del ao en que el flujo de caja se vuelve positivo

    It : Flujo de caja neto generado por el proyecto en el ao t

    A partir del comienzo del proyecto durante el perodo en que dicho

    flujo se mantiene negativo debido a la inversin.

    t : Tiempo en aos

    n : Duracin del proyecto en aos

    i : Tasa de actualizacin

    Para un Proyecto Vial, el Estudio de Factibilidad incluye entre otras cosas:

    Actividades Poltico -Social - Administrativas, Actividades Econmicas y el Estudio

    de Trfico.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    13

    1.6.1 Recopilacin de Informacin

    La recopilacin documental es actividad fundamental previa al Diseo de un

    Proyecto Vial, se debe realizar tan amplia como sea posible, dentro de un margen

    econmico y tiempo determinado, de toda aquella documentacin que de una

    manera directa o indirecta se prevea pueda tener relacin, tanto sobre aspectos

    de ndole econmica como tcnica, con el proyecto a realizar. Se deber recopilar

    todos aquellos documentos que presenten informacin topogrfica, hidrolgica,

    geolgica, geotcnica, de uso del suelo, tipos de suelos, potencial econmico, etc.

    Es necesario realizar la recopilacin de documentacin de carcter histrico, de

    actualidad y futura, principalmente los estudios previos y de factibilidad, as como

    la eventual existencia de proyectos auxiliares o anteproyectos, en los que

    deberan estar reflejados aquellos estudios anteriores, relativos a la misma obra.

    Tambin ser interesante toda documentacin relacionada con otros proyectos,

    que ya fueron realizados o se encuentran en fase de desarrollo y que incidan

    sobre la lnea en estudio, ya sea por su proximidad geogrfica, en lo que afectara

    al trazado, o bien por la interseccin de sus reas de influencia.

    Es imprescindible conocer, tan a fondo como sea posible, las estructuras de los

    planes del Gobierno, ya sean stos Regionales o Municipales as como los Planes

    de Desarrollo que puedan afectar a las reas en estudio.

    En cuanto a aspectos ms concretos, se deber recopilar, cualquier otra

    documentacin de ndole cientfica, tcnica, econmica, social, jurdica e incluso

    poltica que, por una u otra razn, pudiera estar relacionada con la lnea del

    camino a proyectar.

    Tambin, se deber recopilar y analizar el conjunto de Normas y Especificaciones

    Tcnicas que pueden afectar la ejecucin de los trabajos y las caractersticas de

    los elementos constitutivos de la va que va a ser proyectada, con el objeto

    primordial de lograr la mejor definicin de todos los elementos que la constituyen,

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    14

    asegurando as una ejecucin y explotacin en las que sea analizada

    fundamentalmente la funcin calidad/costo.

    Por ltimo, ser necesario considerar: los modelos matemticos de posible

    utilizacin en los estudios de prospectiva; la documentacin cartogrfica existente,

    que puede ser empleada, tanto en las primeras fases de definicin del trazado,

    como en la etapa de seleccin de variantes y en el establecimiento definitivo del

    mismo, y otras complementarias que se estimen de inters.

    1.6.2 Estudio de Actividades

    Es necesario tener presente que el Proyecto Vial no es un conglomerado de

    clculos de los cuales resultan estructuras, sino que constituye un conjunto

    integral de estudios y concreciones de mayor entidad, que definen la realizacin

    de cualquiera de sus partes.

    Para determinar la localizacin de la red troncal, de carreteras comarcales y

    locales se debe realizar un estudio de los puntos ms importantes del pas y que

    tipo de actividades se realizan en ellos, analizando stas para tomar en

    consideracin cuando se construya una va de comunicacin, con el objetivo de

    conocer las condiciones que presenta la regin sin carretera y cuales sern los

    beneficios a obtener una vez construida.

    Las actividades a estudiar se clasifican en dos (2):

    a. Anlisis Poltico-Social-Administrativas.

    b. Anlisis Econmicas.

    1.6.2.1 Anlisis Poltico-Social-Administrativo

    Para la red troncal o principal de Nicaragua se deben tomar en cuenta tres (3)

    diferentes tipos de enlace: El primero es que Managua, la Capital, est unida o

    conectada a todos los departamentos, esto en la actualidad est alcanzado pero

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    15

    se pueden analizar propuestas de carreteras de menor longitud y/o menores

    pendientes que harn disminuir el tiempo de recorrido entre ciudades, lo que

    conlleva ahorros indirectos en el transporte.

    En segundo lugar de importancia en cuanto al tipo de enlace se refiere, se ubican

    las vas de comunicacin terrestre entre la capital, los puertos martimos y los

    puestos fronterizos. En tercer lugar estn las carreteras entre los departamentos,

    puertos y fronteras. Dado que estas redes existen se pueden ofrecer otras

    opciones que presenten mejores condiciones para el transporte y perfeccione la

    red existente.

    Antes de avanzar al siguiente anlisis debemos de haber obtenido algunas

    variables socio-econmicas que hay que considerar como: Demografa, poblacin

    activa y pasiva, niveles de empleo, desarrollo urbano, turismo, parque de

    vehculos, servicios bsicos existentes, conservacin del medio ambiente, entre

    otras variables que sern seleccionadas de acuerdo con la problemtica

    especfica de cada caso.

    1.6.2.2 Anlisis Econmico

    En primer lugar, es preciso tener en cuenta que el estudio econmico de un

    proyecto deber abarcar un anlisis previo del problema que nos oriente e incline

    hacia la decisin de realizarlo, para ponernos de manifiesto que su ejecucin

    constituye una accin econmica, que puede aportar niveles de rentabilidad social

    y financiera.

    Las obras de ingeniera deben construirse en la forma ms econmica posible,

    pero cumpliendo cabalmente con las finalidades para las cuales fueron

    proyectadas; se debe entender que una obra es econmica cuando la suma de los

    costos de construccin, conservacin y operacin son mnimos en relacin a otras

    alternativas consideradas.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    16

    Los caminos hacen ms fcil la dotacin de servicios pblicos a la zona de

    influencia del mismo, por lo tanto, desde este punto de vista, las vas terrestres

    tienen una importancia econmica, razn por la cual deben evaluarse y

    programarse de acuerdo a los beneficios sociales y econmicos que puedan

    proporcionar.

    Debemos tomar en cuenta los riesgos que se pueden tener si se presentara

    alguna falla, y con esta base se deben tomar los factores de seguridad. Aunque

    las carreteras presentan menos riesgos que la construccin de una presa o un

    aeropuerto, no se puede permitir una mala construccin, pues el constructor debe

    apegarse a lo proyectado y el contratante (habitualmente el gobierno), debe

    verificar la calidad de la obra, haciendo uso ambos, de los procedimientos ms

    modernos de control de calidad.

    De acuerdo a la demanda de trnsito, las especificaciones deben clasificar a las

    obras para que las caractersticas geomtricas que tengan cada una de ellas,

    estn de acuerdo a las necesidades y los costos de operacin, el factor econmico

    rige las caractersticas de pendientes, curvatura, nmero de carriles o vas

    paralelas; lo cual est en ntima relacin al volumen de carga y tipo de maquinaria

    utilizada.

    La posicin de la rasante con respecto al terreno natural, debe estudiarse

    cuidadosamente tomando en cuenta las especificaciones, las caractersticas

    topogrficas, las dimensiones y necesidades de las obras de drenaje, las

    condiciones geotcnicas de la zona en cuanto a terrenos blandos, nivel de agua

    fretica, zonas de inundacin; se deben estudiar las zonas crticas con el fin de

    decidir hasta que punto es conveniente mover el centro de lnea en el proyecto

    horizontal, y hasta donde conviene la construccin de muros de retencin.

    Conviene sealar el hecho de que una vez definido y materializado el trazado,

    cualquier intento de modificacin de sus caractersticas lleva consigo una inversin

    econmica de gran importancia.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    17

    Es fundamental el estudio de los acarreos de los materiales de construccin, de tal

    manera que el costo de las terraceras sea mnimo, para esto se hace uso de la

    curva masa, tomndose en consideracin el tipo y cantidad de equipo necesario a

    utilizar de acuerdo a la distancia del acarreo.

    Asimismo, una vez que se tengan los bancos de materiales que pueden ser

    utilizados para la construccin de la capa sub-rasante y de pavimento, se debe

    hacer la seleccin de aquellos que por sus tratamientos necesarios y acarreos

    sean los que proporcionen los costos menores. Dentro del proyecto se deben

    tomar muy en cuenta las obras de drenaje necesarias, que hagan que los costos

    de conservacin sean mnimos, sin dejar a un lado el costo de construccin.

    La red vial funciona cuando los principales puntos de produccin del pas, la

    capital del mismo, los puertos martimos y los puestos fronterizos estn

    conectados, pero especficamente bajo un anlisis econmico bsico, los centros

    de produccin, de concentracin y consumo estn interconectados y existen

    condiciones para un buen transporte de la produccin.

    Las actividades a considerar para realizar un anlisis econmico, acerca de una o

    varias regiones antes de proyectar un camino entre ellas o para unirse a una va

    de comunicacin existente, son las siguientes:

    1. Agricultura.

    2. Ganadera y Pesca.

    3. Industria.

    4. Turismo y Cultura.

    5. Selvicultura y Minera.

    1.6.3 Zona de Influencia

    Al haber concluido los estudios polticos, sociales, administrativos y sobre todo

    econmicos, establecemos una Zona o rea de Influencia del Proyecto y

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    18

    analizamos sus condiciones actuales y perspectivas de desarrollo, estableciendo a

    partir de ese marco las caractersticas socio-productivas y potencialidades ms

    relevantes del rea. Ah se podrn encontrar los principales elementos para poder

    tipificar la base econmica de la zona, la magnitud de la produccin generada, los

    elementos condicionantes y estimulantes de la produccin y las proyecciones de

    crecimiento para el tiempo que se estime en dos situaciones, la primera Sin

    Proyecto y una segunda Con Proyecto.

    1.6.3.1 Caractersticas de la Zona de Influencia

    La Zona de Influencia del Camino o Carretera, tiene su razn de ser cuando se

    establecen los elementos econmicos-productivos, de trfico y ambientales que se

    requieren para desarrollar una adecuada evaluacin econmica-financiera del

    proyecto. En esos elementos pueden estar el Uso Actual y Potencial de los

    Suelos, Produccin Actual y Futura, Trfico Actual y Proyectado, Situacin del

    Medio Ambiente y las Medidas de Conservacin y otros elementos de Carcter

    Productivo.

    Adems se tendr que estimar la poblacin que ser beneficiada con el proyecto

    en trminos de ahorro de tiempo por viaje e incremento de la calidad de vida, as

    como sus condiciones socio-econmicas.

    1.6.3.2 Metodologa para la Definicin de la Zona de Influencia

    Al establecer una Zona de Influencia, se debe aplicar una metodologa que

    permita delimitar el rea de incidencia directa del proyecto de forma coherente con

    la realidad y el posible desarrollo econmico de las supuestas potencialidades de

    la zona.

    Cuando se quiere establecer un rea de influencia se debern realizar

    investigaciones de campo (por un equipo econmico, si es posible) y tomar muy

    en cuenta las opiniones y criterios de las autoridades y productores locales.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    19

    Esta metodologa descrita a continuacin no es estndar, ni es producto de aos

    de experiencia y estudio, sino solamente trata de ser una gua para aquellos

    interesados en proyectos viales, y fue extrada de varios estudios sobre la materia.

    a) Se realiza una demarcacin preliminar del rea de influencia del

    proyecto utilizando mapas geodsicos escala 1:50000. Esta ser

    verificada posteriormente mediante una visita de reconocimiento.

    Incluyendo en ella las zonas que a criterio de quien(es) realiza(ron) la

    visita preliminar, estarn siendo beneficiadas por el proyecto.

    b) Con el propsito de ajustar el trazado preliminar de la zona de

    influencia, se debern realizar las siguientes investigaciones:

    Recorrido Total del rea.

    Entrevistas a pobladores y/o productores en diversos puntos del

    limite del rea con el objetivo de establecer la orientacin de los

    flujos de trfico.

    Entrevistas a productores ubicados en el borde del rea, para

    conocer el nivel de uso del camino o de otras vas alternas.

    Entrevistas a autoridades locales.

    Validacin del trazado del rea resultante de las investigaciones

    de campo, con especialistas de trfico y ambientalista.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    20

    1.6.3.3 Criterios para la Delimitacin del rea de Influencia

    Los criterios observados para la delimitacin del rea de Influencia son:

    La distribucin de la red vial de la zona, para determinar las diferentes

    alternativas de movilizacin de los usuarios y la orientacin natural del

    trafico de personas y carga.

    Las caractersticas topogrficas cuando stas delimitan la orientacin del

    trfico.

    El potencial productivo en lo que respecta al rea, tomando en

    consideracin las supuestas potencialidades de la zona.

    1.6.4 Estudio de Trnsito

    Para disear un proyecto vial, es de suma importancia efectuar un estudio de

    trnsito, tanto de personas como de vehculos, a fin de proyectar una carretera

    cmoda , rpida y segura.

    El Trnsito est constituido por cuatro elementos fundamentales: Los usuarios de

    las carreteras, los vehculos que circulan por ella, las carreteras mismas y los

    controles que se aplican para normar su operacin, son los elementos bsicos

    que interactan y se relacionan entre s para determinar las caractersticas del

    Trnsito.

    Criterios Determinantes para el Diseo de las Carreteras

    1.6.4.1 Vehculos de Diseo

    Son los vehculos automotores predominantes y de mayores exigencias en el

    trnsito que se desplazan por las carreteras, por lo que al tipificar las dimensiones,

    pesos y caractersticas de operacin de cada uno de ellos, se brinda al diseador

    los controles y elementos a los que se deben ajustar los diseos, para posibilitar y

    facilitar su circulacin irrestricta. De cada tipo de vehculo utilizado para diseo, se

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    21

    seleccionan a propsito para adoptar las condiciones ms desfavorables, aquellos

    de mayores dimensiones fsicas y de radios de giro mayores dentro de su

    clasificacin tipolgica.

    De conformidad con la simbologa utilizada por la AASHTO en su Manual de

    Diseo Geomtrico, cabra seleccionar cinco vehculos tipo para el diseo de las

    carreteras regionales. El vehculo tipo P corresponde a la categora de vehculos

    livianos, que representa el automvil. El vehculo representativo de las unidades

    de transporte colectivo, representado por el autobs sencillo, corresponde al tipo

    BUS. El camin de tres ejes no aparece en la clasificacin de la AASHTO, pero

    puede asimilarse al camin sencillo de dos ejes identificado como SU, por ser ms

    restrictivo que los vehculos articulados. En la categora de vehculos articulados

    de carga, se puede escoger para diseo, por semejanza, el vehculo tipo WB-19

    (Semi remolque Interestatal), que utiliza un semi remolque de 14.6 metros de largo

    y fue adoptado como vehculo de diseo. Se puede considerar el vehculo tipo

    WB-20 que est provisto de un semi remolque de 16.2 metros de longitud.

    En un rango intermedio entre los dos tipos extremos de vehculos para el

    transporte de carga, se puede considerar el vehculo identificado como WB-15

    que puede cargar contenedores de 6.1 y 9.1 metros de largo.

    En las siguientes tablas se muestran las dimensiones tpicas y radios mnimos de

    giro de los vehculos de diseo, conforme las tablas AASHTO.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    22

    CARACTERSTICAS (Metros)

    P

    BUS

    SU

    WB-15

    WB-19

    WB-20

    Altura 1.3 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1

    Ancho 2.1 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6

    Longitud 5.8 12.1 9.1 16.7 21.0 22.5

    Voladizo Delantero 0.9 2.1 1.2 0.9 1.2 1.2

    Voladizo Trasero 1.5 2.4 1.8 0.6 0.9 0.9

    Distancia entre ejes Extremos WB1

    3.4 7.6 6.1 6.1 6.1 6.1

    Distancia entre Ejes Extremos WB2

    9.1 12.8 14.3

    Tabla No 2 Dimensiones de los Vehculos de Diseo. Fuente AASHTO

    VEHCULO-TIPO RADIO INTERIOR (m) RADIO DE DISEO (m)

    Automvil, P 4.2 7.3

    Auto Bus Sencillo, BUS 7.4 12.8

    Camin Sencillo, SU 8.5 12.8

    Camin Articulado, WB-15 5,8 13.7

    Camin Articulado, WB-19 2.8 13.7

    Camin Articulado, WB-20 0.0 13.7

    Tabla No.3 Radios Mnimos de Giro de los Vehculos de Diseo Fuente: AASHTO.

    1.6.4.2 Volmenes de Trnsito

    El buen diseo de una carretera puede lograrse si se dispone de una adecuada

    informacin sobre la intensidad del movimiento vehicular que la utiliza y la utilizar

    hasta el trmino del perodo seleccionado de diseo. Esta visin cuantificada de la

    demanda del trnsito, es comparada con la oferta de capacidad que promete la

    solucin del diseador.

    La medicin de los volmenes del flujo vehicular se obtiene normalmente y a

    veces de manera sistemtica, por medios mecnicos y/o manuales a travs de

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    23

    conteos o aforos volumtricos del trnsito en las propias carreteras, lo mismo que

    mediante investigaciones de Origen y Destino, que dependiendo de la

    metodologa utilizada, arrojarn datos sobre la estructura, distribucin, naturaleza

    y modalidad de los viajes. En las intersecciones, los Estudios Volumtricos de

    Trnsito, clasificados por direccin de los movimientos en los accesos a las

    mismas, durantes perodos de tiempos determinados, proporciona a su vez, los

    datos bsicos necesarios para enfrentar las particulares caractersticas de su

    diseo.

    La decisin de afectar o no el volumen horario de diseo por este factor, muy

    utilizado en los clculos de capacidad y niveles de servicio, depende del grado en

    que las fluctuaciones del movimiento vehicular durante la hora mxima, por su

    relevante significacin, afectan las decisiones operativas y de diseo de la

    carretera. En muchas soluciones viales en el rea rural, los analistas se limitan a

    examinar las condiciones promedios durante la hora pico. En general se considera

    que cuando el FHP es menor de 0.85, las condiciones operativas de la carretera

    variarn sustancialmente.

    El procedimiento habitual para obtener informacin sobre volmenes de trnsito

    en efectuando aforos en la va en estudio. Este consiste en la enumeracin de los

    vehculos que pasan por uno o varios puntos de la va, clasificndolo de acuerdo a

    distintos criterios.

    Conforme al procedimiento y equipo empleado podemos distinguir dos tipos de

    aforos: Manuales y con instrumentos registradores , aunque a veces tambin se

    usa el mtodo topogrfico.

    Aforos Manuales: Estos aforos estn al alcance de ms ingenieros de trnsito,

    especialmente de los que cuentan con pocos recursos, son recomendados para

    aforos que ocupan pocas horas, adems tiene la ventaja que los aforadores

    humanos tienen una percepcin ms desarrollada que las mquinas.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    24

    Los aforos se hacen registrando los vehculos que pasan, en una hoja de papel

    especial de donde habr que transcribirlos tambin manualmente a otro medio

    para reducirlos y analizarlos.

    Los aforadores deben colocarse en lugares donde distingan bien a los vehculos,

    pero sin distraer a sus conductores. La mayora de los aforos manuales son cortos

    y se hacen en las horas picos, durante una o dos horas, divididas comnmente en

    perodos de 15 minutos. A veces se hacen de siete de la maana a siete de la

    tarde cuando interesa registrar bien las variaciones diurnas de volumen. Otras

    veces se hacen en perodos de menos de una hora (4,6,10,12,15,20 30

    minutos) sus resultados se extrapolan a una hora.

    El trabajo de los aforadores se puede facilitar si stos emplean distintos tipos de

    contadores manuales, mecnicos electrnicos.

    Aforos Automticos: Si se desea hacer aforos de volmenes de ms de 10

    horas, el costo de personal aumenta proporcionalmente al tiempo, pero la utilidad

    del aforo mejora en menor proporcin.

    Las desventajas de los aforos automticos es que su exactitud y confiabilidad son

    inciertas y necesitan equipos que aparte de su costo, est expuesto a robos y

    vandalismo.

    Tradicionalmente se han usado contadores mecnicos de ejes de vehculos

    activados por mangueras neumticas. Luego se empezaron a utilizar detectores

    de bucle para captar el paso de los vehculos, as como cintas interruptoras

    elctricas que se adhieren al pavimento. Despus ha surgido un tipo de contador

    que aprovecha el campo magntico terrestre para detectar los vehculos y

    combina unidades captadoras y acumuladoras en un dispositivo diminuto que es

    completamente independiente. Los datos acumulados pueden transmitirse a una

    computadora para ser reducidos y analizados mediante un programa informtico.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    25

    Trnsito Promedio Diario Anual (TPDA)

    Uno de los elementos primarios para el diseo de las carreteras, es el Volumen de

    Trnsito Promedio Diario Anual conocido como TPDA. Se define como el volumen

    total de vehculos que pasan por un punto o seccin de una carretera en un

    perodo de tiempo determinado, que es mayor de un da y menor o igual a un ao,

    dividido por el nmero de das comprendido en dicho perodo de medicin.

    Tratndose de un promedio simple, el TPDA no refleja las variaciones extremas

    que por el lmite superior, pueden llegar a duplicar los volmenes promedios del

    trnsito en algunas carreteras, razn por la cual en las estaciones permanentes de

    registro de volmenes, se deben medir y analizar las fluctuaciones del trnsito a lo

    largo de los diferentes perodos del ao, sea estos semanales, mensuales o

    estacionales. El TPDA se ha tomado como un indicador numrico para diseo, por

    constituir una medida caracterstica de la circulacin de vehculos, y por su

    facilidad de obtencin. El TPDA constituye un indicador muy valioso de la cantidad

    de vehculos de diferentes tipos (livianos y pesados) y funciones (Transporte de

    personas y de mercancas), que se sirve de la carretera existente como su trnsito

    normal y que continuar haciendo uso de dicha carretera una vez sea mejorada o

    ampliada, o que se estime utilizar la carretera nueva al entrar en servicio para los

    usuarios.

    El Trnsito de la Hora Pico o de Punta

    Siendo el TPDA una medida muy genrica de la intensidad del trnsito a lo largo

    de un da, se vuelve necesario tomar en debida cuenta, las variaciones extremas

    que registra el movimiento vehicular a lo largo de las 24 horas del da para

    seleccionar las horas de mxima demanda, como base ms apropiada para el

    diseo geomtrico de las carreteras. El trnsito de la hora pico o de la hora punta,

    recoge la necesidad de referir el diseo no a la hora mxima que se registra en un

    ao ni a la hora promedio, sino a una hora intermedia que admita cierto grado de

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    26

    tolerancia a la ocurrencia de demandas por reas extremas, que podran quedar

    insatisfechas o con menores niveles de comodidad para la conduccin.

    El Factor de Hora Pico (FHP)

    El factor de hora pico, se expresa como la relacin que siempre ser igual o menor

    que la unidad, entre la cuarta parte del volumen de trnsito durante la hora pico y

    el volumen mayor registrado durante el lapso de 15 minutos dentro de dicha hora

    pico. Al afectar los volmenes horarios de diseo por este factor, se estn

    asumiendo las condiciones ms exigentes de la demanda, a las cuales debe

    responder la propuesta de solucin de reconstruccin, mejoramiento o ampliacin

    de una carretera determinada.

    La decisin de afectar o no el volumen horario de diseo por este factor, muy

    utilizado en los clculos de capacidad y niveles de servicio, depende del grado en

    que las fluctuaciones del movimiento vehicular durante la hora mxima, por su

    relevante significacin, afectan las decisiones operativas y de diseo de la

    carretera. En muchas soluciones viales en el rea rural, los analistas se limitan a

    examinar las condiciones promedios durante la hora pico. En general se considera

    que cuando el FHP es menor de 0.85, las condiciones operativas de la carretera

    variarn sustancialmente.

    La Composicin del Trnsito

    Dependiendo del tipo de servicio y la localizacin de una carretera, es

    indispensable tomar en debida cuenta que los vehculos pesados, como camiones,

    autobuses y vehculos recreativos tipo campers, pueden llegar a alcanzar una

    incidencia significativa en la composicin del flujo vehicular, influenciando segn

    su relevancia porcentual, en forma ms o menos determinante, el diseo

    geomtrico de las carreteras y los espesores de los pavimentos. El efecto de un

    camin sobre las operaciones del trnsito es a menudo equivalente al de varios

    automviles, siendo mayor la relacin a medida que son mayores las pendientes y

    menores las distancias de visibilidad disponibles. En la categora de vehculos

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    27

    pesados se sitan los camiones con peso bruto total de cuatro toneladas mtricas

    o ms y los vehculos que presentan llantas dobles en el eje trasero.

    La Distribucin Direccional de las corrientes de Trnsito (D)

    La intensidad del trnsito durante la hora pico en una carretera de dos carriles,

    muestra el volumen del trnsito en ambos sentidos de circulacin, de ah que

    resulte necesario por un factor adicional, que refleje la desigual distribucin a lo

    largo del da de las corrientes del trnsito en ambas direcciones, que a mayor

    desbalance har mayor la necesidad de brindar la capacidad suficiente,

    incrementando la cantidad de carriles necesarios. En las horas pico de la mayora

    de las carreteras rurales, entre el 55 y 70% del trnsito total se mueve en un solo

    sentido, por lo que la utilizacin de un 60% como factor promedio de distribucin

    direccional parece razonable, a falta de otros elementos de juicio. En casos

    extremos como las carreteras a zonas tursticas, se ha llegado a alcanzar hasta un

    80% del total circulando en un solo sentido.

    En una carretera de carriles mltiples, es frecuente encontrar que la carga del

    trnsito en el sentido predominante durante la hora pico, alcanza hasta 60% ms

    vehculos que la corriente de sentido contrario, de ah la importancia de investigar

    localmente estos factores al disear una carretera, o deducir por interferencia con

    casos semejantes de la experiencia local, los parmetros a aplicar para la

    situacin ms probable.

    Al disear intersecciones a nivel e intercambios, es necesario cuantificar mediante

    recuentos volumtricos visuales, de investigaciones de origen y destino o de

    ambos tipos de estudios trnsito, los volmenes de todos los movimientos claves

    durante la hora de diseo. La distribucin obtenida mostrar en algunos casos

    considerables, sorpresas en la distribucin de los flujos, en particular cuando se

    trata de comparar datos de los movimiento vehiculares durante las horas de mayor

    demanda, que en un sentido ocurren durantes las horas de la maana y durantes

    las horas de la tarde mostrarn un cuadro diametralmente opuesto.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    28

    Las Proyecciones de la Demanda de Trnsito

    Para determinar las proyecciones de trnsito de una carretera, se utilizan una

    diversidad de procedimientos, que van de los ms complejos y sofisticados a base

    de modelos economtricos, hasta los que se caracterizan por su extrema

    simplicidad en el clculo, dependen solamente del buen juicio y criterio del

    diseador. Dos procedimientos son universalmente aceptados, aunque cabe

    sealar que a mayor incertidumbre en las estimaciones a futuro, mayor ser la

    conveniencia de complementar los estudios con un anlisis de sensibilidad para

    prever situaciones extremas en las perspectivas a largo plazo.

    El primero se fundamenta en el anlisis de las tendencias histricas del

    comportamiento del trnsito, conocidas mediante registros de los volmenes

    durante un perodo mnimo de 10 aos de duracin, para desprender de ellas las

    hiptesis de crecimientos ms probables del trnsito durante los aos venideros,

    en sus diferentes componentes de la corriente vehicular.

    El segundo mtodo reconoce que los pronsticos de trnsito, guardan estrecha

    relacin con indicadores de las mltiples actividades humanas, cuyos patrones

    relacionados con la movilidad, se consideran invariables en el perodo de diseo

    de las obras viales, a menos que se conozcan de antemano factores que pueden

    influir en su futuro comportamiento. Bajo este criterio se busca establecer

    relaciones razonables de tipo estadsticos entre el comportamiento del trnsito y el

    de otros conocidos indicadores socio econmicos nacionales o locales, que tienen

    incidencia en el transporte automotor, como los registros de consumo de

    combustible ( gasolina, diesel o ambos) en el transporte, la tenencia de vehculos,

    el comportamiento del producto interno bruto, el crecimiento de la poblacin

    econmicamente activa, que permitan obtener proyecciones aceptables acerca de

    los futuros volmenes de trnsito por las carreteras.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    29

    1.6.4.3 Las Velocidades

    La velocidad es un factor fundamental para el proyecto de un camino o carretera,

    pues su utilidad y buen funcionamiento se juzgan por la rapidez y seguridad con

    que las personas y mercancas se mueven en l.

    En una carretera, la velocidad guarda directa relacin de dependencia de cuatro

    factores distintos a los que particularizan al conductor y su vehculo, que son las

    caractersticas fsicas de dicha carretera, las condiciones climticas en su entorno,

    la presencia o interferencia de otros vehculos en la corriente del trnsito y los

    lmites vigentes de velocidad, sean estos de carcter legal o relacionados con el

    empleo de los dispositivos usuales para el control del flujo vehicular.

    El diseo en todo caso, busca satisfacer razonablemente los requerimientos de los

    usuarios en lo relativo a velocidades, bajo condiciones de seguridad y economa

    en las operaciones.

    Raras veces la velocidad del camino es la mxima que pueden desarrollar los

    vehculos, la mayora pueden alcanzar velocidades mucho mayores.

    Existen cuatro tipos de velocidades:

    Velocidad de Diseo : Es la mxima velocidad sostenida que ofrece seguridad en

    un tramo a lo largo de un camino y que gobierna las caractersticas del mismo.

    Est influenciada por la topografa de la regin, por el tipo de camino, por los

    volmenes de trnsito y por el uso de la tierra. Todas las caractersticas

    geomtricas del proyecto deben estar condicionadas a ella para tener un proyecto

    equilibrado.

    La velocidad de diseo determina aquellos componentes de una carretera como

    curvatura, sobre elevacin y distancia de visibilidad, de los que depende la

    operacin segura de los vehculos. Aunque otros elementos del diseo, como el

    ancho de la calzada, los hombros y las distancias a que deben estar los muros y

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    30

    las restricciones laterales a la va, no dependen directamente de la velocidad de

    diseo, se asume que a mayores velocidades de diseo, tales elementos deben

    ser mejorados dentro de lmites prcticos y compatibles con las mejoras que

    insina en cambio.

    En la seleccin de una adecuada velocidad de diseo para una carretera

    particular, debe darse especial consideracin a los siguientes aspectos:

    a : Distribuciones de las velocidades

    b : Tendencia de las velocidades

    c : Tipo de Area ( rural y urbana)

    d : Condiciones del terreno ( plano, ondulado y montaoso)

    e : Volmenes de Trnsito

    f : Consistencias en el diseo de carreteras similares o complementa

    rias.

    g : Condiciones ambientales.

    Velocidad de Operacin : Se define como la velocidad mxima mantenida en un

    tramo a lo largo de un camino, bajo condiciones climticas favorables y las

    condiciones prevalecientes del trnsito sin que en ningn momento se excedan

    los lmites de seguridad que determina la velocidad de diseo, seccin por seccin

    de dicha carretera. Se obtiene dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo de

    recorrido.

    Velocidad de Punto: Es la que lleva un vehculo cuando pasa por un punto

    determinado de un camino. Mediante este estudio se calcula o estima el valor de

    la velocidad de todos los vehculos que circulan por un lugar determinado en las

    condiciones imperantes cuando se hace el estudio, as como su distribucin.

    Existen dos tcnicas fundamentales para obtener los datos sobre velocidades:

    Una de ellas consiste en medir el tiempo en que los vehculos recorren una

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    31

    distancia corta conocida; la otra mide directamente la velocidad utilizando una

    onda de radio que es reflejada por el vehculo en movimiento.

    En las carreteras de bajo volmenes de trnsito, las velocidades promedios de

    punto se aproximan a las velocidades de diseo y llegan a representar entre 90 y

    95% de sta. A medida que los volmenes de trnsito aumentan, igualmente

    aumenta la friccin entre los vehculos en la corriente vehicular y se reducen

    sensiblemente las velocidades de punto, hasta que en su mnima expresin, los

    volmenes alcanzan niveles de congestionamiento que deseablemente deben

    evitarse por todos los medios disponibles en un proyecto vial.

    Velocidad Efectiva Global: Es el promedio de la velocidad mantenida por un

    vehculo a lo largo de un camino. Se obtiene dividiendo la distancia total recorrida

    entre el tiempo empleado, incluyendo altos y retrasos debidos a las condiciones

    prevalecientes del camino.

    1.6.4.4 Capacidad de la Carretera

    La capacidad de una va se define como el mximo volumen horario de personas

    o vehculos que lgicamente se puede esperar pasen por un punto o tramo

    uniforme de un carril o calzada durante un perodo de tiempo dado, en condiciones

    imperantes de va, trnsito y control.

    Las carreteras y sus intersecciones, estas ltimas con su usual concentracin de

    complejos y diversos movimientos, deben disearse con suficiente capacidad para

    satisfacer los requerimientos de las demandas de dicho trnsito, durante todo el

    perodo seleccionado para el diseo de las instalaciones. La capacidad a su vez,

    puede ser limitada por aspectos adversos de su entorno, relacionado con

    interferencias de peatones, frecuencias de intersecciones, condiciones del terreno

    y factores climticos que afectan la visibilidad, disminuyendo la velocidad, las

    condiciones fsicas y anmicas de los conductores.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    32

    El dimensionamiento de la capacidad, resulta crucial para el diseo de cualquier

    carretera, tanto para establecer el tipo a que corresponde disearla, como para

    seleccionar los elementos que la conforman y sus dimensiones, tales como el

    nmero de carriles, alineamientos, restricciones laterales etc. Es indispensable

    tambin conocer la capacidad en los estudios de planificacin de las redes de

    carreteras, cuando se trata de establecer la suficiencia con que los componentes

    dichas redes estn sirviendo al trnsito existente o por la misma lnea, programar

    en orden de prioridad las necesidades de inversin a corto y mediano plazo, para

    enfrentar con la debida antelacin, los efectos del crecimiento del trnsito.

    Esta definicin es muy importante y merece los siguientes comentarios:

    a. La capacidad es un mximo volumen horario, tal como el volumen

    crtico, pero se diferencia de ste en que es (1) para condiciones

    imperantes, que suelen ser las normales( no para condiciones especficas

    que suelen ser extremas); (2) para un perodo de tiempo dado que es

    generalmente de 15 minutos (no para un lapso corto de alrededor de un

    minuto) y (3) para personas o vehculos (no solo para vehculos), pues es

    posible hacer un anlisis de capacidad sobre peatones u ocupantes de

    vehculos. De todo esto se deduce que es posible que ocurra congestin

    aunque la demanda de trnsito no haya rebasado la capacidad y

    viceversa.

    b. Aunque la capacidad se mide en un punto o tramo uniforme de un carril

    o calzada solo puede manifestarse en el extremo corriente arriba de ese

    tramo, pues es el nico lugar donde normalmente la demanda de trnsito

    puede ser mayor que el volumen crtico.

    c. La definicin de capacidad supone que el punto o tramo uniforme donde

    se mide no est afectado por lo que suceda corriente abajo; por

    ejemplo embotellamientos que originen ondas densificantes.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    33

    Bajo condiciones ideales del trnsito y de las vas, las autopistas tienen una

    capacidad de 2000 automviles o vehculos livianos por carril por hora. En

    carreteras de dos carriles, se alcanza capacidades de 2800 automviles por hora

    en ambos sentidos de la circulacin. Las condiciones ideales se alcanzan con

    flujos ininterrumpidos , sin interferencia lateral de vehculos o peatones, sin mezcla

    de vehculos pesados en la corriente del trnsito, con carriles normales de 3.6

    metros de ancho, hombros de ancho apropiado, altas velocidades de diseo y

    carencia de restricciones en la distancia de visibilidad de adelantamiento o rebase.

    Niveles de Servicio

    El flujo vehicular se servicios para diseo, es el mximo volumen horario de

    trnsito que una carretera puede acomodar, sin que el grado de

    congestionamiento alcance los niveles preseleccionados por el diseador, tras

    conciliar los intereses de los conductores, dispuestos quizs a tolerar un mnimo

    de congestionamiento; los estndares de diseo vigentes, que predeterminaran

    algunos requerimientos bsicos segn la clasificacin funcional de la va y los

    recursos disponibles para atender estas necesidades. Hablar de

    congestionamiento en una carretera, no es hablar de paralizacin de todo el

    movimiento. El congestionamiento se inicia con la creciente interferencia o friccin

    entre los vehculos en la corriente del trnsito, que empieza a perder su calidad de

    flujo libre.

    El conocido Manual de Capacidades de Carreteras, establece 6 niveles de servio

    identificados subjetivamente por las letras desde la A hasta la F , donde el nivel de

    servicio A, se logra un flujo vehicular totalmente libre, con una relacin

    volumen/capacidad del orden de 0.35 para autopistas, a nivel de servicio F, se

    alcanza el flujo forzado que refleja condiciones de utilizacin a plena capacidad de

    la va, o de sus componentes esenciales, como decir las rampas y las secciones

    por entrecruzamiento .

    Como criterio de anlisis, se expresa que el flujo vehicular de servicio para diseo

    debe ser mayor que el flujo de trnsito durante el perodo de 15 minutos de mayor

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    34

    demanda durante la hora de diseo. La escogencia de un nivel de servicio dado,

    indica tambin que todos los elementos de la carretera deben disearse en

    correspondencia.

    Nivel de Servicio

    DESCRIPCION

    A Flujo libre de vehculos, bajos volmenes de trnsito y relativamente altas velocidades de operacin.

    B Flujo libre razonable, pero la velocidad empieza a ser restringida por las condiciones del trnsito.

    C Se mantiene en zona estable, pero muchos conductores empiezan a sentir restricciones en su libertad para seleccionar su propia velocidad.

    D Acercndose a flujos inestables, los conductores tienen poca libertad para maniobrar.

    E Flujo inestable, suceden pequeos embotellamientos.

    F Flujo forzado, condiciones de pare y siga, congestin de trnsito.

    Tabla No.4 Condiciones Generales de Operacin para los Niveles de Servicio. Fuente: Manual de Capacidades de Carreteras.

    Tipo de Area y Nivel de Servicio Apropiado

    Tipo de Carretera Rural Plano Rural Ondulado Rural Montaoso Urbano Suburbano

    Autopista Especial B B C C

    Troncales B B C C

    Colectoras C C D D

    Locales D D D D

    Tabla No. 5 Gua para seleccionar el Nivel de Servicio para Diseo Fuente: AASHTO.

    Capacidades y Niveles de Servicio en Carreteras de dos Carriles

    Procedimiento para el clculo de las capacidades y niveles de servicio de las

    carreteras de dos carriles, de conformidad con el Manual de Capacidad de las

    Carreteras :

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    35

    1. Resumen de los datos de los estudios de trnsito y de las caractersticas de

    la carretera:

    Volumen de trnsito en la hora pico

    Factor de hora pico

    Composicin del Trnsito (porcentaje de vehculos liviano,

    autobuses, camiones y vehculos recreativos)

    Distribucin direccional del trnsito

    Tipo de terreno

    Ancho de carriles y hombros (metros)

    Velocidad de diseo (km/h)

    2. El clculo del flujo de servicio (Sfi) se realiza con la siguiente frmula

    Sfi : 2800 x (V/C) x fd x fw x fhv

    Donde :

    Sfi :Volumen de servicio para el nivel de servicio

    seleccionado .

    2800 :Flujo de trnsito ideal en ambos sentidos, en vehculos por

    hora.

    V/c :Relacin Volumen /capacidad del nivel de cada servicio.

    fd :Factor de distribucin direccional del trnsito

    fw :Factor para anchos de carril y hombros

    fhv :Factor de vehculos pesados

    3. Calcular el factor de vehculos pesados , fhv, para cada nivel de servicio, de

    la siguiente ecuacin:

    fhv : 1/[1+ PT (ET-1)+ PB (EB-1)+ PR (ER-1)]

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    36

    Las equivalencias en automviles para Camiones Pesados (ET), para autobuses

    (EB) y vehculos recreacionales (ER), afectadas por el alineamiento horizontal, son

    tomadas del Manual de Capacidades. Los factores PT, PB y PR corresponden a la

    fraccin decimal de la proporcin de camiones, autobuses y vehculos

    recreacionales en el volumen de trnsito total.

    4. Calcular los volmenes del flujo de servicio para cada nivel, utilizando la

    frmula presentada en 2.

    5. Convertir el flujo de la demanda horaria (v, en vph) en flujo equivalente:

    V : v/FHP

    Comparar V con el volumen calculado en 4 para determinar el nivel de servicio.

    Nivel de Servicio

    (NS)

    Terreno Plano

    Terreno Ondulado

    Terreno Montaoso

    Restricciones de Paso % 0 20 40 60 80 100

    Restricciones de Paso % 0 20 40 60 80 100

    Restricciones de Paso % 0 20 40 60 80 100

    A

    0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 0.04

    0.15 0.10 0.07 0.05 0.04 0.03

    0.14 0.09 0.07 0.04 0.02 0.01

    B

    0.27 0.24 0.21 0.19 0.17 0.16

    0.26 0.23 0.19 0.17 0.15 0.13

    0.25 0.20 0.16 0.13 0.12 0.10

    C

    0.43 0.39 0.36 0.34 0.33 0.32

    0.42 0.39 0.35 0.32 0.30 0.26

    0.39 0.33 0.38 0.23 0.20 0.16

    D

    0.64 0.62 0.60 0.59 0.58 0.57

    0.62 0.57 0.52 0.48 046 0.43

    0.58 0.50 0.45 0.40 0.37 0.33

    E

    1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

    0.97 0.94 0.92 0.91 0.90 0.90

    0.91 0.87 0.84 0.82 0.80 0.78

    Tabla No 6 Nivel de Servicio (V/C) para carreteras de dos carriles Fuente : TRB, Highway Capacity Manual, 1994

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    37

    Separacin Direccional (%/%)

    Factor

    50/50 60/40 70/30 80/20 90/10 100/0

    1.00 0.94 0.89 0.83 0.75 0.71

    Tabla No. 7 Factores de Ajuste por Distribucin Direccional del Trnsito en Carreteras de dos Carriles

    Fuente: TRB.Highway Capacity Manual 1994.

    Tabla No. 8 Factores de Hora Pico (FHP) Para Carreteras de Dos Carriles.

    Fuente: TRB.Highway Capacity Manual 1994.

    Volumen Horario FHP

    100 200 300 400 500 600 700

    800-900 1000-1400 1500-1800

    900

    0.83 0.87 0.90 0.91 0.91 0.92 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    38

    Hombro (Metro)

    Carril de 3.65 m Carril de 3.35 m

    Carril de 3.05 m

    Carril de 2.75 m

    NS A-D NS E NS A-D NS E NS A-D NS E NS A-D NS E

    1.8 1.2 0.6 0.0

    1.00 1.00 0.92 0.97 0.81 0.93 0.70 0.88

    0.93 0.94 0.85 0.92 0.75 0.88

    0.65 0.82

    0.83 0.87 0.77 0.85 0.68 0.81

    0.58 0.75

    0.70 0.76 0.65 0.74 0.57 0.70

    0.49 0.66

    Tabla No. 9 Factores de Ajuste por Efecto Combinado de Carriles Angostos de Hombros Restringidos, Carreteras de dos Carriles. Fuente: TRB. Highway Capacity Manual 1994.

    Tipo de Terreno

    Tipo de Vehculo

    NS Plano Ondulado Montaoso

    Camiones, Et

    A B-C D-E

    2.0 2.2 2.0

    4.0 5.0 5.0

    7.0 10.0 12.0

    Buses, Eb

    A B-C D-E

    1.8 2.0 1.6

    3.0 3.4 2.9

    5.7 6.0 6.5

    Tabla No. 10 Automviles Equivalentes para Camiones y Autobuses, en funcin del tipo de terreno, Carreteras de dos Carriles. Fuente: TRB. Highway Capacity Manual 1994.

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    39

    Tabla No.11 Automviles Equivalentes para Pendientes Especficas, en Caminos Rurales de dos Carriles. Fuente: TRB. Highway Capacity Manual 1994.

    1.6.4.5 El Fenmeno Peatonal

    El peatn al igual que el ciclista, est en una evidente desventaja al momento de

    presentarse un conflicto peatn-vehculo a motor o ciclista-vehculo a motor. La

    situacin es tal que, donde los volmenes de peatones y ciclistas alcancen

    magnitudes significativas, es vlida la recomendacin general de realizar

    cualquier esfuerzo para dotarlos de sus propias facilidades y separarlos

    fsicamente mediante barreras o zonas verdes, de la corriente vehicular que

    circula por la calzada principal de la carretera. An ms, cabra aadir que resulta

    indispensable dedicar un mnimo de recursos a la medicin y el anlisis del

    fenmeno peatonal, a fin de derivar frmulas para el tratamiento apropiado de sus

    necesidades en el contexto del desarrollo de los sistemas de transporte.

    1.6.4.6 Uso de Bicicletas en Calles y Carreteras

    Debe estimularse el uso de bicicletas por todos los medios disponible, con

    polticas orientadas a disminuir su costo de adquisicin por los usuarios, en virtud

    de que ofrecen un medio efectivo para la movilizacin de personas a distancias

    cortas, no contaminan el ambiente y contribuyen a la salud fsica y mental. En

    correspondencia, debe realizarse todo esfuerzo para proteger la salud y la

    PENDIENTES

    Long.Pendiente (Km)

    3 4 5 6 7

    0.4 0.8 1.2 1.6 2.4 3.2 4.8 6.4

    1.5 1.7 1.9 2.1 2.5 2.9 3.8 4.9

    1.6 1.9 2.1 2.4 3.1 38 5.5 7.4

    1.7 2.0 2.4 2.8 3.8 4.8 7.8

    11.5

    1.8 2.2 2.7 3.3 4.7 6.3

    11.3 18.1

    1.9 2.4 3.0 3.8 5.8 8.2

    16.1 28.0

  • Metodologa Para Diseo de Proyectos Viales

    40

    seguridad de los ciclistas, que son cada vez ms numerosos en las calles y

    carreteras del pas.

    1.6.4.7 Tratamiento del Transporte Colectivo

    En las vas sub urbanas, el trnsito automotor suele estar constituido en una parte

    importante por vehculos de transporte colectivo, bsicamente autobuses, que

    pueden requerir acondicionamientos especiales para un mejor funcionamiento.

    Estos acondicionamientos se refieren a la disposicin de carriles especiales para

    estos medios y a la localizacin y diseo de sus lugares de parada para la subida

    y descenso de los pasajeros. En numerosas ciudades europeas se han

    establecidos carriles especiales reservados, total o parcialmente, para circulacin

    de auto buses.

    Estos carriles especiales o carriles- bus, se han establecido al inicio de las reas

    centrales de las ciudades, pero progresivamente, se han extendido al conjunto de

    las grandes arterias metropolitanas y, en ocasiones, a algunas carreteras

    suburbanas.

    CAP