Elementos básicos en la sección tipo de una carretera

Sección tipo de una carretera

Cuando pensamos en el trazado de una carretera generalmente pensamos en su planta y alzado, pero hay otro aspecto fundamental que interviene en el trazado y que deberemos definir en nuestro proyecto, y en su caso, en el software de trazado que estemos utilizando. Nos referimos a la sección tipo de una carretera. Hoy desde nuestro Blog sobre Ingeniería de Carreteras queremos repasar elementos básicos de la sección tipo de una carretera como son los carriles, los arcenes o la mediana, pero también otros aspectos clave como son el peralte o los sobreanchos en curva. Y todo según la Norma 3.1-IC “Trazado”.

 

Principales elementos en la sección tipo de una carretera

Entre los elementos que constituyen la sección transversal de una carretera tenemos:

  • Calzada (solo los carriles).
  • Plataforma (calzada y arcenes).
  • Bermas.
  • Mediana (en carreteras de calzadas separadas).

A continuación, y a modo de ejemplo, se muestra una sección tipo de autovía.

Sección tipo autovía

Sección tipo autovía

 

Como siempre, la Norma facilita la labor del proyectista, y en este caso, incluye las características que debe tener la sección transversal en función del tipo de carretera (autopista/autovía, carretera multicarril, o carretera convencional) y de la velocidad de proyecto de la misma.

Sección transversal

Sección transversal – Dimensiones

Como puede observarse, la tabla también define el nivel de servicio mínimo que deberá tener una determinada carretera en el año horizonte. Este nivel de servicio se obtendrá aplicando la metodología desarrollada en el Manual de Capacidad del TRB (Transportation Research Board).

 

Medianas y tercianas

En este caso, la Norma no establece valores fijos para estos elementos. Y es que las características de la mediana se fijará a partir de un estudio técnico-económico que tendrá en cuenta aspectos como: radio en planta, visibilidad, precios de expropiación, disponibilidad de espacio, etc.

El ancho mínimo de la mediana será:

  • Cuando se prevea la ampliación del número de carriles a costa de la mediana, su ancho será como mínimo de 10 metros.
  • Cuando no se prevea dicha ampliación, su ancho mínimo será de 2 metros (siempre teniendo la precaución de que se disponga de la anchura de trabajo necesaria para los sistemas de contención).

En el caso concreto de la terciana, lo que se hace es establecer sus características en función de las necesidades (sistemas de contención, elementos de sustentación para alumbrado o señalización, pilas de obras de paso, etc.).

¿Y que diferencia hay entre una mediana y una terciana? Mediana es una “franja longitudinal situada entre dos plataformas separadas con distinto sentido de circulación, no destinada a la circulación”, mientras que Terciana es una “franja longitudinal no destinada a la circulación, situada entre dos plataformas separadas correspondientes al tronco de una carretera y a una vía complementaria”.

 

Bombeo en recta

Es la inclinación transversal de la plataforma de una carretera en los tramos en recta, para evacuar el agua hacia el exterior.

Habitualmente su valor es el 2% hacia el exterior, con las siguientes consideraciones:

A) En carreteras de calzadas separadas, la calzada y los arcenes se dispondrán con una misma inclinación transversal mínima del 2% hacia un solo lado.

B) En carreteras de calzada única:

  • Si son de doble sentido de circulación, la calzada y los arcenes se dispondrán con una misma inclinación transversal mínima del 2% hacia cada lado a partir del eje de la calzada.
  • Si son de sentido único de circulación, la calzada y los arcenes se dispondrán con una misma inclinación transversal mínima del 2% hacia un solo lado.

Otras consideraciones a tener en cuenta en este caso son:

  • En zonas de elevada pluviometría, se podrá aumentar la inclinación transversal mínima al 2,5%.
  • Las bermas se dispondrán siempre con una inclinación del 4% hacia el exterior.
Bombeo

Bombeo

 

Peralte en curva

La pendiente transversal de la plataforma en curva coincidirá con el valor del peralte.

El peralte es la inclinación transversal de la plataforma de una carretera en tramos en curva (curva circular y clotoides) que se disponen para contrarrestar la aceleración centrífuga no compensada por el rozamiento y evacuar el agua hacia el exterior.

En curvas de radio muy amplio no es necesario disponer peralte. Por ello se proyectará bombeo y no peralte en las siguientes curvas:

  • Carreteras grupos 1 y 2: Radio > 7.000m.
  • Carreteras grupo 3: Radio > 3.500m.
Peralte

Peralte

 

Sobreanchos en curva

Otro de los aspectos fundamentales a definir en la sección tipo de una carretera son los sobreanchos en curva. Según la Norma de trazado, en curvas de Radio inferior a 250 metros se aumentará el ancho de los carriles.

El valor de este sobreancho se determinará por medio de una simulación con un vehículo patrón característico, de manera que tanto el borde delantero exterior como el borde trasero interior no queden a menos de 0,50 m del borde del carril.

El sobreancho no se obtendrá nunca por reducción del ancho de los arcenes.

La transición entre el ancho de los carriles en recta y en curva se realizará linealmente, en una longitud mínima de 30 metros, desarrollados a lo largo de la clotoide de manera que alcance su valor máximo al inicio de la curva circular. En casos excepcionales, como por ejemplo cuando no hay curva de transición, se puede admitir que hasta un 25% de la transición se lleve a cabo dentro de la propia curva.

La ampliación se llevará a cabo siempre por el lado derecho del carril.

Para evitar reiterados cambios de ancho, lo ideal es adoptar como ancho de carril un valor que cumpla en la mayor parte del trazado.

En curvas con Radio < 250m se puede estimar el ancho de cada carril aplicando la siguiente ecuación:

Dónde:

  • R: Radio de la curva horizontal (m).
  • l: Longitud del vehículo patrón característico, medida entre el extremo delantero y el eje de las ruedas traseras, en metros. (Anexo 3 de la Norma).
  • La ecuación supone un ancho de carril igual a 3,5 m.

La Norma en su anexo 3 muestra distintos tipo de vehículo patrón. Si decidimos por ejemplo adoptar como vehículo patrón un camión ligero, sus dimensiones son las siguientes:

Camión ligero patrón

Camión ligero patrón

En este caso vemos que la distancia entre el extremo delantero y el eje trasero es igual a 7,65 metros (1,40+6,25).

Si la curva objeto de estudio tiene un radio igual a 200 metros, el ancho de cada carril será:

 

Altura libre

Un último aspecto que no debemos olvidar al diseñar la sección tipo de una carretera es la altura libre, especialmente en aquellos puntos conflictivos como pueden ser túneles, pasos superiores o pórticos de señalización.

Así mismo, la altura libre mínima bajo pasos superiores (en cualquier punto de la plataforma) será:

  • En tramos interurbanos y periurbanos: 5,30m.
  • En tramos urbanos: 5,00 m.

Para el caso de pasarelas, pórticos y banderolas, será de 5,50 m.

Y por último en el caso de túneles, soterramientos y cubrimientos, la altura libre será como mínimo:

  • En la zona de circulación: 5,00 m.
  • En las aceras peatonales: 2,00 m.
Altura libre

Altura libre (Paso Superior, Pórtico, Túnel)

 

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José Raul Aldana
Ingeniero Civil
Profesor en Aulacarreteras.com