Esta obra está dirigida a estudiantes universitarios de ingeniería, profesores y profesionales practicantes del diseño geométrico de carreteras. En ella encontrarán las bases necesarias, los fundamentos teóricos y los criterios de soporte aceptados universalmente y, que con el desarrollo de una gran cantidad de ejemplos de casos típicos y la presentación de una serie de problemas propuestos, les permitirá afianzar su aprendizaje y dar solución a problemas específicos. El libro puede ser utilizado como texto guía en cualquier centro de educación superior y como documento de consulta o de referencia en empresas consultoras y oficinas estatales que realicen proyectos viales.
El texto, partiendo de la definición de las carreteras y del estudio de rutas y líneas de pendiente presenta el diseño geométrico horizontal o en planta, el diseño geométrico vertical o rasante y el diseño geométrico transversal o secciones, áreas y volúmenes.
- Diseño geométrico de carreteras
- Portada
- El autor
- Dedicatoria
- Contenido
- Lista de tablas
- Tabla 1.1. Tipos de terreno
- Tabla 2.1. Valores del inverso del coeficiente de tracción
- Tabla 2.2. Puntos, abscisas y cotas a lo largo de las rutas
- Tabla 3.1. Cartera de tránsito o localización de una curva circular simple derecha
- Tabla 3.2. Cartera de tránsito o localización de una curva circular simple izquierda
- Tabla 3.3. Cartera de tránsito o localización de curvas circulares simples de distinto sentido
- Tabla 3.4. Cartera de tránsito o localización de curvas circulares simples del mismo sentido
- Tabla 3.5. Cartera de deflexiones para la curva circular
- Tabla 3.6. Cartera de coordenadas para localización de la curva circular
- Tabla 3.7. Cuadro de localización y elementos de las curvas horizontales
- Tabla 3.8. Cartera de localización de la curva compuesta de dos radios
- Tabla 3.9. Velocidades de diseño de tramos homogéneos, VTR
- Tabla 3.10. Velocidad específica de una curva horizontal VCH, incluida en un tramo homogéneo con velocidad de diseño VTR
- Tabla 3.11. Diferencia entre la velocidad específica de la última curva horizontal del tramo anterior y la primera curva horizontal del tramo analizado, en km/h
- Tabla 3.12. Radios para deflexiones pequeñas
- Tabla 3.13. Coeficientes de fricción transversal máximos, fTmáx
- Tabla 3.14. Radios mínimos absolutos para peralte máximo emáx=8% y fricción máxima, carreteras primarias y secundarias
- Tabla 3.15. Radios mínimos absolutos para peralte máximo emáx=6% y fricción máxima, carreteras terciarias
- Tabla 3.16. Radios R, según velocidad específica VCH y peralte e, para emáx=8%, carreteras primarias y secundarias
- Tabla 3.17. Radios R, según velocidad específica VCH y peralte e, para emáx=6%, carreteras terciarias
- Tabla 3.18. Valores máximos y mínimos de la pendiente relativa de los bordes de la calzada con respecto al eje
- Tabla 3.19. Factores de ajuste por el número de carriles rotados
- Tabla 3.20. Clotoide de parámetro K=8
- Tabla 3.21. Variación de la aceleración centrífuga
- Tabla 3.22. Cartera de localización de la curva espiral-circular-espiral
- Tabla 3.23. Cartera de localización de una curva circular por el método de las normales sobre la tangente
- Tabla 3.24. Cartera de localización de una curva circular desde el PC y desde el PI
- Tabla 4.1. Pendiente media máxima del corredor de ruta (%) en función de la velocidad de diseño del tramo homogéneo, VTR
- Tabla 4.2. Relación entre la pendiente máxima (%) en función de la velocidad específica de la tangente vertical VTV
- Tabla 4.3. Longitud mínima de la tangente vertical
- Tabla 4.4. Cartera de diseño de rasante, curva vertical convexa
- Tabla 4.5. Cartera de diseño de rasante, curva vertical cóncava
- Tabla 4.6. Coeficientes de fricción longitudinal para pavimentos húmedos
- Tabla 4.7. Distancias de visibilidad de parada en tramos a nivel
- Tabla 4.8. Distancias de visibilidad de parada en tramos con pendiente
- Tabla 4.9. Elementos que conforman la distancia de visibilidad de adelantamiento en carreteras de dos carriles dos sentidos
- Tabla 4.10. Mínimas distancias de visibilidad de adelantamiento en carreteras de dos carriles dos sentidos
- Tabla 4.11. Oportunidades de adelantar por tramos de 5 kilómetros
- Tabla 4.12. Valores mínimos de kv para curvas verticales convexas y cóncavas con visibilidad de parada (criterio de seguridad)
- Tabla 5.1. Anchos recomendados de calzada en recta
- Tabla 5.2. Anchos recomendados de bermas
- Tabla 5.3. Valores recomendados para el bombeo
- Tabla 5.4. Anchos mínimos recomendados de derechos de vía
- Tabla 5.5. Dimensiones de los vehículos de tipo rígido en el cálculo del sobreancho
- Tabla 5.6. Cartera de chaflanes en recta. Ejemplo 5.4
- Tabla 5.7. Cartera de cubicación. Ejemplo 5.4
- Tabla 5.8. Cartera de chaflanes y topografía. Ejemplo 5.5
- Tabla 5.9. Áreas y volúmenes. Ejemplo 5.5
- Tabla 5.10. Cartera de chaflanes. Ejemplo 5.6
- Tabla 5.11. Cartera para elaborar la curva masa
- Tabla 5.12. Cartera de chaflanes. Problema 5.2
- Tabla 5.13. Cartera de chaflanes y topografía. Problema 5.3
- Tabla 5.14. Cartera de chaflanes en recta. Problema 5.6
- Tabla 5.15. Áreas. Problema 5.8
- Tabla 5.16. Cartera de chaflanes y topografía. Problema 5.11
- Tabla 5.17. Cartera de chaflanes y topografía. Problema 5.12
- Lista de figuras
- Figura 1.1. Tipos de terreno en carreteras
- Figura 1.2. Eje de una vía en el espacio tridimensional
- Figura 1.3. Diseño geométrico en planta y en perfil del eje de una vía
- Figura 2.1. Concepto de línea de pendiente
- Figura 2.2. Línea de ceros en un plano
- Figura 2.3. Estudio de rutas
- Figura 2.4. Perfil longitudinal de rutas
- Figura 2.5. Trazado de líneas de pendiente o de ceros
- Figura 2.6. Perfil longitudinal de líneas de pendiente o de ceros
- Figura 2.7. Estudio de rutas. Problema 2.1
- Figura 2.8. Trazado de líneas de pendiente o de ceros. Problema 2.2
- Figura 2.9. Pendiente ponderada máxima uniforme. Problema 2.3
- Figura 3.1. Elementos geométricos de una curva circular simple
- Figura 3.2. Curvatura por el sistema arco-grado
- Figura 3.3. Curvatura por el sistema cuerda-grado
- Figura 3.4. Relación entre los sistemas arco-grado y cuerda-grado
- Figura 3.5. Concepto de ángulo de deflexión
- Figura 3.6. Deflexión de una curva circular. Caso particular
- Figura 3.7. Deflexión de una curva circular. Caso general
- Figura 3.8. Coordenadas planas y coordenadas polares
- Figura 3.9. Curva circular simple derecha
- Figura 3.10. Curva circular simple izquierda
- Figura 3.11. Curvas circulares simples de sentido contrario
- Figura 3.12. Ejemplo 3.6
- Figura 3.13. Deflexiones de curvas circulares simples del mismo sentido
- Figura 3.14. Ejemplo 3.7
- Figura 3.15. Curvas circulares simples del mismo sentido
- Figura 3.16. Distancia entre los centros de las curvas
- Figura 3.17. Curvas circulares de igual radio y entretangencia dada
- Figura 3.18. Curva circular simple tangente a tres alineamientos
- Figura 3.19. Ejemplo 3.10
- Figura 3.20. Curva de radio dado y PI inaccesible
- Figura 3.21. Ejemplo 3.11
- Figura 3.22. Curva de tangente dada y PI inaccesible
- Figura 3.23. Ejemplo 3.12
- Figura 3.24. Curvas circulares de tangentes paralelas
- Figura 3.25. Ejemplo 3.13
- Figura 3.26. Coordenadas del centro de una curva circular
- Figura 3.27. Ejemplo 3.14
- Figura 3.28. Vías que se interceptan
- Figura 3.29. Cálculo de una curva circular por coordenadas
- Figura 3.30. Ejemplo 3.16
- Figura 3.31. Localización de curvas horizontales circulares simples
- Figura 3.32. Desplazamiento paralelo de la tangente de salida
- Figura 3.33. Ejemplo 3.18
- Figura 3.34. Ecuación de empalme curva a curva
- Figura 3.35. Ejemplo 3.19
- Figura 3.36. Ecuación de empalme curva a recta
- Figura 3.37. Ejemplo 3.20
- Figura 3.38. Ecuación de empalme entre una variante y una vía antigua
- Figura 3.39. Ejemplo 3.21
- Figura 3.40. Ecuación de empalme por desplazamiento de la tangente común
- Figura 3.41. Ejemplo 3.22
- Figura 3.42. Ecuación de empalme por rotación de la tangente común
- Figura 3.43. Ejemplo 3.23
- Figura 3.44. Ecuación de empalme entre dos vías inicialmente paralelas
- Figura 3.45. Cálculo de una curva circular simple por normales a la tangente
- Figura 3.46. Cálculo de una curva circular simple desde el PI
- Figura 3.47. Curva circular compuesta de dos radios
- Figura 3.48. Ejemplo de una curva circular compuesta de dos radios
- Figura 3.49. Ejemplo 3.25
- Figura 3.50. Ecuación de empalme con curvas circulares simples y compuestas
- Figura 3.51. Elementos de una curva circular compuesta de tres radios
- Figura 3.52. Caso general de una curva circular compuesta de tres radios
- Figura 3.53. Casos de curvas circulares compuestas de tres radios
- Figura 3.54. Ejemplo de una curva circular compuesta de tres radios
- Figura 3.55. Ejemplo 3.27
- Figura 3.56. Curvas circulares compuestas de dos y tres radios
- Figura 3.57. Efecto de la inclinación transversal de la calzada sobre un vehículo circulando en curva
- Figura 3.58. Caso Wp=Fp
- Figura 3.59. Caso Wp<Fp
- Figura 3.60. Caso Wp>Fp
- Figura 3.61. Transición del peralte
- Figura 3.62. Secciones transversales y perfil parcial de la transición del peralte
- Figura 3.63. Disposición de los carriles que rotan respecto a su eje de rotación
- Figura 3.64. Planta de la transición del peralte
- Figura 3.65. Perfil longitudinal de la transición del peralte
- Figura 3.66. Perfil parcial de la transición del peralte
- Figura 3.67. Cotas de los bordes en secciones específicas
- Figura 3.68. Cotas de bordes y abscisas en secciones específicas
- Figura 3.69. Peraltado en curvas de diferente sentido
- Figura 3.70. Cotas de bordes en secciones específicas
- Figura 3.71. Peraltado en curvas de diferente sentido, con cambios de pendiente
- Figura 3.72. Abscisas y cotas de bordes en secciones específicas
- Figura 3.73. Peralte en una curva compuesta de dos radios
- Figura 3.74. Perfil del peralte en una curva compuesta de dos radios
- Figura 3.75. Curvatura en el enlace de tramos rectos con una curva circular simple
- Figura 3.76. Curvatura en el enlace de tramos rectos con curvas circulares compuestas
- Figura 3.77. Trayectoria de los vehículos en una curva circular
- Figura 3.78. Curvatura en enlace de tramos rectos con una curva circular con curvas de transición
- Figura 3.79. La curva de transición entre la recta y el arco circular
- Figura 3.80. Clotoide de parámetro K=8 236
- Figura 3.81. Elementos de la clotoide o espiral
- Figura 3.82. Elementos de la curva simétrica espiral-circular-espiral
- Figura 3.83. Vehículo girando en curva
- Figura 3.84. Longitud mínima de la espiral de acuerdo al peralte
- Figura 3.85. Problema 3.5
- Figura 3.86. Problema 3.6
- Figura 3.87. Problema 3.7
- Figura 3.88. Problema 3.8
- Figura 3.89. Problema 3.9
- Figura 3.90. Problema 3.10
- Figura 3.91. Problema 3.11
- Figura 3.92. Problema 3.12
- Figura 3.93. Problema 3.13
- Figura 3.94. Problema 3.14
- Figura 3.95. Problema 3.15
- Figura 3.96. Problema 3.16
- Figura 3.97. Problema 3.17
- Figura 3.98. Problema 3.18
- Figura 3.99. Problema 3.19
- Figura 3.100. Problema 3.20
- Figura 3.101. Problema 3.21
- Figura 3.102. Problema 3.22
- Figura 3.103. Problema 3.23
- Figura 3.104. Problema 3.24
- Figura 3.105. Problema 3.25
- Figura 3.106. Problema 3.26
- Figura 3.107. Problema 3.27
- Figura 3.108. Problema 3.28
- Figura 3.109. Problema 3.29
- Figura 3.110. Problema 3.30
- Figura 3.111. Problema 3.32
- Figura 3.112. Problema 3.37
- Figura 3.113. Problema 3.38
- Figura 3.114. Problema 3.42
- Figura 3.115. Problema 3.43
- Figura 3.116. Problema 3.44
- Figura 3.117. Problema 3.45
- Figura 3.118. Problema 3.46
- Figura 3.119. Problema 3.48
- Figura 3.120. Problema 3.49
- Figura 4.1. La tangente vertical
- Figura 4.2. Parábola de eje vertical, perfectamente simétrica
- Figura 4.3. Diferencia algebraica entre las pendientes
- Figura 4.4. Significado de i. Tipos de curvas verticales
- Figura 4.5. Punto máximo de una curva vertical simétrica
- Figura 4.6. Curva vertical asimétrica
- Figura 4.7. Punto mínimo de una curva vertical asimétrica
- Figura 4.8. Coeficiente angular de una curva vertical
- Figura 4.9. Curva vertical convexa simétrica
- Figura 4.10. Curva vertical cóncava simétrica
- Figura 4.11. Curva vertical simétrica por un punto obligado
- Figura 4.12. Ejemplo de punto máximo de una curva vertical simétrica
- Figura 4.13. Curva vertical simétrica por un punto mínimo
- Figura 4.14. Ejemplo 4.6
- Figura 4.15. Curva vertical compuesta
- Figura 4.16. Ejemplo 4.7
- Figura 4.17. Curvas verticales simétricas que se cruzan
- Figura 4.18. Ejemplo 4.8
- Figura 4.19. Pendiente en una curva vertical restringida
- Figura 4.20. Ejemplo 4.9
- Figura 4.21. Curva vertical sobre una cota obligada
- Figura 4.22. Ejemplo 4.10
- Figura 4.23. Curvas verticales tangentes
- Figura 4.24. Ejemplo 4.11
- Figura 4.25. Rasantes que se cruzan, a desnivel
- Figura 4.26. Ejemplo 4.12
- Figura 4.27. Curva vertical en un paso inferior
- Figura 4.28. Ejemplo 4.13
- Figura 4.29. Máximos entre curvas verticales simétricas
- Figura 4.30. Ejemplo de curva vertical asimétrica
- Figura 4.31. Distancia de visibilidad de parada
- Figura 4.32. Relación entre la velocidad, el tiempo y la distancia, en movimiento uniformemente desacelerado
- Figura 4.33. Distancia de visibilidad de adelantamiento en carreteras de dos carriles dos sentidos
- Figura 4.34. Evaluación y medición de las distancias de visibilidad en carreteras
- Figura 4.35. Curva vertical convexa con visibilidad de parada. Caso 1: Dp>Lv
- Figura 4.36. Curva vertical convexa con visibilidad de parada. Caso 2: Dp<Lv
- Figura 4.37. Curva vertical cóncava con visibilidad de parada. Caso 1: Dp>Lv
- Figura 4.38. Curva vertical cóncava con visibilidad de parada. Caso 2: Dp<Lv
- Figura 4.39. Longitud de una curva vertical convexa con base en criterios
- Figura 4.40. Longitud de una curva vertical cóncava con base en criterios
- Figura 4.41. Problema 4.1
- Figura 4.42. Problema 4.2
- Figura 4.43. Problema 4.5
- Figura 4.44. Problema 4.7
- Figura 4.45. Problema 4.11
- Figura 4.46. Problema 4.13
- Figura 4.47. Problema 4.14
- Figura 4.48. Problema 4.15
- Figura 5.1. Sección transversal típica mixta, pavimentada en recta
- Figura 5.2. Sobre-ancho en las curvas, vehículos rígidos
- Figura 5.3. Sobre-ancho en las curvas, vehículos articulados
- Figura 5.4. Transición del sobre-ancho en las curvas
- Figura 5.5. Secciones transversales típicas
- Figura 5.6. Posición de las estacas de chaflanes y de ceros
- Figura 5.7. Planta de chaflanes y ceros
- Figura 5.8. Posición de los chaflanes
- Figura 5.9. Ancho de banca en recta y en corte
- Figura 5.10. Ancho de banca en recta y en terraplén
- Figura 5.11. Ancho de banca en curva y en corte
- Figura 5.12. Ancho de banca en curva y en terraplén
- Figura 5.13. Ancho de banca en recta y sección mixta
- Figura 5.14. Área sección homogénea simple en recta, por figuras geométricas y coordenadas
- Figura 5.15. Área sección homogénea simple en recta, por las coordenadas de los vértices
- Figura 5.16. Ancho de banca y área, por figuras geométricas y coordenadas
- Figura 5.17. Ejemplo de cálculo del área por las coordenadas de los vértices
- Figura 5.18. Área sección mixta simple en recta por las coordenadas de los vértices
- Figura 5.19. Área sección mixta por las coordenadas de los vértices
- Figura 5.20. Área sección homogénea simple en curva, por figuras geométricas
- Figura 5.21. Área sección homogénea simple en curva, por chaflanes
- Figura 5.22. Área sección homogénea simple en curva, por coordenadas de los vértices
- Figura 5.23. Área sección homogénea simple en curva, por coordenadas
- Figura 5.24. Área sección mixta compuesta en curva
- Figura 5.25. Área sección mixta compuesta en curva, por chaflanes
- Figura 5.26. El prismoide en carreteras
- Figura 5.27. Prismoide, tronco de pirámoide y pirámoide
- Figura 5.28. Abscisas, cotas de trabajo, chaflanes y ceros
- Figura 5.29. Áreas de las secciones por el método de los chaflanes. Ejemplo 5.4
- Figura 5.30. Áreas de las secciones por el método de los chaflanes. Ejemplo 5.5
- Figura 5.31. Cálculo de ancho de banca, talud y área
- Figura 5.32. Posición de chaflanes y cálculo de área
- Figura 5.33. Perfil longitudinal y diagrama de masas
- Figura 5.34. Propiedades del diagrama de masas
- Figura 5.35. Ejemplo numérico del diagrama de masas
- Figura 5.36. Distancia media de acarreo longitudinal
- Figura 5.37. Problema 5.1
- Figura 5.38. Problema 5.4
- Figura 5.39. Problema 5.7
- Figura 5.40. Problema 5.8
- Figura 5.41. Problema 5.9
- Figura 5.42. Problema 5.13
- Figura 5.43. Problema 5.14
- Figura 5.44. Problema 5.15
- Figura 5.45. Problema 5.16
- Figura 5.46. Problema 5.17
- Figura 5.47. Problema 5.18
- Prólogo
- Introducción
- Capítulo 1. Las carreteras
- 1.1. Generalidades
- 1.2. Clasificación de las carreteras
- 1.2.1. Según su función
- 1.2.2. Según el tipo de terreno
- 1.2.3. Según su competencia
- 1.2.4. Según sus características
- 1.3. Concepto tridimensional de una vía
- Capítulo 2. Rutas y líneas de pendiente
- 2.1. Fases del proyecto de una carretera
- 2.1.1. Fase 1. Prefactibilidad
- 2.1.2. Fase 2. Factibilidad
- 2.1.3. Fase 3. Diseños definitivos
- 2.2. Selección de rutas
- 2.3. Evaluación del trazado de rutas
- 2.4. Línea de pendiente o de ceros
- 2.4.1. Concepto
- 2.4.2. Trazado de una línea de pendiente
- 2.5. Problemas propuestos
- Capítulo 3. Diseño geométrico horizontal: planta
- 3.1. Conceptos
- 3.2. Curvas circulares simples
- 3.2.1. Elementos geométricos que caracterizan una curva circular simple
- 3.2.2. Expresiones que relacionan los elementos geométricos
- 3.2.3. Expresión de la curvatura de una curva circular simple
- 3.2.4. Deflexión de una curva circular simple
- 3.2.5. Relación entre las coordenadas planas y las coordenadas polares
- 3.2.6. Otros métodos de cálculo y localización de curvas circulares simples
- 3.3. Curvas circulares compuestas
- 3.3.1. Curvas circulares compuestas de dos radios
- 3.3.2. Curvas circulares compuestas de tres radios
- 3.4. Estabilidad en la marcha, velocidad, curvatura, peralte y transición
- 3.4.1. Velocidad de diseño
- 3.4.2. Velocidad específica
- 3.4.3. Desplazamiento de un vehículo sobre una curva circular
- 3.4.4. Velocidad, curvatura, peralte y fricción lateral
- 3.4.5. Transición del peralte
- 3.5. Curvas espirales de transición
- 3.5.1. Generalidades
- 3.5.2. La espiral de Euler o clotoide como curva de transición
- 3.5.3. Ecuaciones de la clotoide o espiral de transición
- 3.5.4. Elementos de enlace de una curva circular simple con espirales de transición clotoides iguales
- 3.5.5. Longitud mínima de la espiral de transición
- 3.5.6. Longitud máxima de la espiral de transición
- 3.5.7. Longitud mínima de la curva circular central
- 3.6. Entretangencias horizontales
- 3.6.1. Entretangencia mínima
- 3.6.2. Entretangencia máxima
- 3.7. Problemas propuestos
- Capítulo 4. Diseño geométrico vertical: rasante
- 4.1. Concepto
- 4.2. Elementos geométricos que integran el alineamiento vertical
- 4.2.1. Tangentes verticales
- 4.2.2. Curvas verticales
- 4.3. Geometría de las curvas verticales parabólicas
- 4.3.1. Curvas verticales simétricas
- 4.3.2. Curvas verticales asimétricas
- 4.3.3. Coeficiente angular de una curva vertical
- 4.4. Visibilidad en carreteras
- 4.4.1. Principios
- 4.4.2. Distancia de visibilidad de parada
- 4.4.3. Distancia de visibilidad de adelantamiento
- 4.4.4. Distancia de visibilidad de encuentro
- 4.4.5. Evaluación de la visibilidad de un proyecto en planos
- 4.5. Criterios para la determinación de las longitudes de curvas verticales
- 4.5.1. Longitud mínima de las curvas verticales con visibilidad de parada
- 4.5.2. Longitud mínima de las curvas verticales con visibilidad de adelantamiento
- 4.5.3. Longitud mínima de las curvas verticales con comodidad en la marcha
- 4.5.4. Longitud mínima de las curvas verticales con apariencia
- 4.5.5. Longitud máxima de las curvas verticales con control por drenaje
- 4.5.6. Longitud mínimum de curvas verticales
- 4.6. Problemas propuestos
- Capítulo 5. Diseño geométrico transversal: secciones, áreas y volúmenes
- 5.1. Concepto
- 5.2. Elementos geométricos que integran la sección transversal
- 5.3. Sobre-ancho en las curvas
- 5.3.1. Vehículos rígidos
- 5.3.2. Vehículos articulados
- 5.3.3. Transición del sobre-ancho
- 5.4. Secciones transversales típicas, posición de chaflanes y estacas de ceros
- 5.4.1. Secciones transversales típicas
- 5.4.2. Chaflanes o estacas de talud y estacas de ceros
- 5.4.3. Posición de los chaflanes
- 5.5. Anchos de banca y áreas de las secciones transversales
- 5.5.1. Anchos de banca
- 5.5.2. Áreas de las secciones transversales
- 5.6. Volúmenes de tierra: cubicación
- 5.7. Movimiento de volúmenes de tierra y diagrama de masas
- 5.7.1. Transporte de material excavado
- 5.7.2. Representación del diagrama de masas
- 5.7.3. Factor de compensación en el movimiento de tierras
- 5.7.4. Uso del diagrama de masas
- 5.8. Problemas propuestos
- Bibliografía
- Índice temático
Texto
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