SECCIONES TRANSVERSALES La sección transversal de una carretera en un determinado punto, es un corte vertical normal al alineamiento horizontal, el cual permite definir la disposición y dimensiones de sus elementos. CUNETA - 60 - TALUD DE CORTE TALUD DE RELLENO
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- 62 - SECCIONES TRANSVERSALES ELEMENTOS Los elementos que integran y definen la sección transversal son: Derecho de vía Calzada ó superficie de rodadura Bermas Carriles Cunetas Taludes Elementos complementarios
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SECCIONES TRANSVERSALES DERECHO DE VÍA O FAJA DE DOMINIO Es la faja de terreno destinada a la construcción, mantenimiento, futuras ampliaciones de la vía si la demanda de tránsito así lo exige, servicios de seguridad, servicios auxiliares y desarrollo paisajístico. - 64 -
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CALZADA Es el elemento destinado al paso de los vehículos. Sus dimensiones deberán ser tales que permitan mantener un nivel de servicio adecuado, para la intensidad de tráfico previsible. CALZADA CARRIL - 66 - Ancho de tramos en tangente En la tabla 304.01 , se indica los valores apropiados del ancho del pavimento para cada velocidad directriz con relación a la importancia de la carretera. El ancho de la calzada en tangente se determinará con base en el nivel de servicio deseado al finalizar el período de diseño o en un determinado año de la vida de la carretera. SECCIONES TRANSVERSALES
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de curvatura permite el contraperalte las calzadas deberán tener, con el propósito de evacuar las aguas superficiales, una inclinación transversal mínima o bombeo, que depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona. BOMBEOS Es el elemento para el drenaje del pavimento. En tramos rectos o en aquéllos cuyo radio SECCIONES TRANSVERSALES - 68 -
SECCIONES TRANSVERSALES La tabla 304.03 especifica los valores de bombeo, indicando en algunos casos un rango dentro del cual el proyectista deberá moverse, afinando su elección según los matices de la rugosidad de las superficies y de los climas imperantes. - 69 -
Zonas que permiten a los vehículos apartarse momentáneamente de la calzada en caso de avería o emergencia. Ancho de las Bermas En la tabla 304.02 , se indican los valores apropiados del ancho de las bermas. El dimensionamiento entre los valores indicados, para cada velocidad directriz se hará teniendo en cuenta los volúmenes de tráfico y el costo de construcción. BERMA - 70 - SECCIONES TRANSVERSALES BERMAS
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SECCIONES TRANSVERSALES PERALTE Con el fin de contrarrestar la acción de la fuerza centrífuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los límites fijados en la Tabla 304.04 . Los valores máximos del peralte, son controlados por algunos factores como: Condiciones climáticas, orografía, zona (rural ó urbana) y frecuencia de vehículos pesados de bajo movimiento, en términos generales se utilizarán como valores máximos los siguientes: Tabla 304.05 - 73 -
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CUNETA - 76 - TALUD DE CORTE TALUD DE RELLENO SECCIONES TRANSVERSALES TALUDES
Taludes en Corte La inclinación de los taludes del corte variarán a lo largo de la obra según sea la calidad y estratificación de los suelos encontrados. - 77 -
Taludes de Terraplenes (relleno) Las inclinaciones de los taludes para terraplenes variarán en función de las características del material con el cual está formado el terraplén, siendo de un modo referencial los que se muestran en la Tabla 304.11. - 78 -
SECCIONES TRANSVERSALES Taludes de Terraplenes (relleno) Para los taludes mostrados en la tabla anterior (304.11) las normas internacionales exigen barreras de seguridad, puesto que consideran que la salida de un vehículo desde la plataforma no puede ser controlada por su conductor si la pendiente es más fuerte que el 1:4 (V:H). Cuando se tiene dicho 1:4, la barrera de seguridad se utiliza a partir de los 4,0 m, de altura. El proyectista deberá decidir, mediante un estudio económico, si en algunos tramos con terraplenes de altura inferior a 4,0 m, conviene tender los taludes hasta el mencionado valor, ahorrándose así la barrera, o mantener el 1:1.5, con dicho elemento de protección. - 79 -
vial, taludes y áreas adyacentes a fin de La proteger la estructura del pavimento. sección transversal puede ser triangular, SECCIONES TRANSVERSALES Cunetas Son canales abiertos construidos lateralmente a lo largo de la carretera, con el propósito de conducir los escurrimientos superficiales y sub- superficiales procedentes de la plataforma trapezoidal o rectangular. Las dimensiones de las cunetas se deducen a partir de cálculos hidráulicos, teniendo en cuenta su pendiente longitudinal, intensidad de precipitaciones pluviales, área de drenaje y naturaleza del terreno, entre otros. Las pendientes longitudinales mínimas absolutas serán 0.2%, para cunetas revestidas y 0.5% para cunetas sin revestir. - 80 -
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- 82 - TERRENO NATURAL TERRENO NATURAL C = 4.8 m2 T 3.1 m2 C = 2.9 m2 T 2.1 m2 C L 0+100 0+120 PROGRESIVAS COTAS MOVIMIENTO DE TIERRAS Es la partida más compleja y costosa dentro de la construcción de carreteras. Es importante el diseño del alineamiento vertical (en algunos trazos sólo existirá corte o sólo relleno). Se trata siempre que los cortes sean un poco mayores al relleno debido a los desperdicios (material orgánico, etc). En algunos casos no existe la compensación. Algunos materiales de corte no son adecuados para hacer rellenos, en tales casos debe acarrearse el material desde las canteras más cercanas. Las secciones transversales se leen de abajo hacia arriba. PERFIL LONGITUDINAL
MOVIMIENTO DE TIERRAS Excavar y rellenar lo indispensable. Acarrear material sólo cuando sea económicamente rentable (distancia económica de sobreacarreo). Para calcular el volumen total de material a excavar o trasportarse, es necesario identificar en las secciones transversales las áreas de corte y relleno. La representación de los volúmenes totales a excavar o rellenar se representa por medio del Diagrama de Masas o llamado también Curva Masa A C D E J K L M N Curva Masa Volumen Acumulados B Cadenamiento - 83 -
MOVIMIENTO DE TIERRAS DIAGRAMA DE MASAS La curva masa es un diagrama mediante el cual se busca un equilibrio en la calidad y economía en los movimientos de tierra. El diagrama también se utiliza para indicar el sentido del movimiento de los volúmenes excavados, la cantidad y localización de cada uno de ellos. OBJETIVOS : Calcular el volumen de acarreo y sobreacarreo. Calcular el volumen de desperdicio Calcular el volumen de relleno propio Calcular el volumen de préstamo lateral Calcular el volumen con material de cantera Selección del equipo de construcción Cómputo del pago por movimiento de materiales Determinar la sub- rasante más económica - 84 -
A B D E J K L M N Curva Masa C Cadenamiento MOVIMIENTO DE TIERRAS DIAGRAMA DE MASAS CURVA MASA : Las ordenadas de la curva resultan de sumar algebraicamente a una cota arbitraria inicial el valor del volumen de un corte con signo positivo y el valor del terraplén con signo negativo; como abscisas se toma el mismo cadenamiento utilizado en el perfil. Volumen Acumulados - 85 -
DIAGRAMA DE MASAS CAMBIOS VOLUMETRICOS Para calcular el costo del movimiento de tierras hay que tener en cuenta los cambios de volumen que sufre el terreno en las distintas operaciones de excavación, transporte y apisonado. BANCO SUELTO TERRAPLEN - 86 - 1 M3 1.25 M3 0.8 M3
MOVIMIENTO DE TIERRAS DIAGRAMA DE MASAS Los volúmenes se corrigen de la siguiente manera: Multiplicando los volúmenes de corte por su coeficiente de variación volumétrica , ó Multiplicando los volúmenes de terraplén por su índice de compactación . Los volúmenes de corte o préstamo deben ser transportados para formar los terraplenes ; sin embargo en algunos casos parte de los volúmenes de corte deben desperdiciarse, para lo cual se transportan a lugares convenientes fuera del camino (botaderos). No conviene calcular la curva masa por tramos de varios Km, ya que como se trata de un procedimiento de aproximaciones sucesivas, se aconseja proceder por tramos de 500 a 1000 m, y hasta no quedar conforme no continuar con los siguientes tramos. - 87 -
DIAGRAMA DE MASAS CAMBIOS VOLUMETRICOS Para convertir un volumen de terreno natural en volumen suelto o en terraplén se utilizan coeficientes que dependen de: La naturaleza del terreno. Contenido de agua. Forma de excavar y cargar. El medio de transporte y El grado de compactación para el apisonado. Para obtener volúmenes de terraplén (compactados) multiplicamos el volumen de corte por su coeficiente de variación volumétrica (generalmente menor a la unidad) - 88 -
DIAGRAMA DE MASAS CAMBIOS VOLUMETRICOS Para obtener volúmenes en banco (terreno natural) multiplicamos los volúmenes de relleno por su índice de compactación . I E C 1 Coef . Var . Volumetrica T T = Densidad Proctor del Terraplén E = Densidad Natural del suelo sin excavar I C = Índice de Compactación, varía entre 1.2 para suelos finos y 0.8 para rocas (aproximadamente) - 89 -