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PROYECTO GEOMETRICO DE CARRETERAS

El proyecto geométrico de carreteras es el conjunto de trabajos desde los estudios de campo, la selección de la ruta, la determinación de los parámetros de diseño, el análisis y cálculo del alineamiento vertical y horizontal de carreteras, que tienen como resultado la geometría general de un camino o intersección, así como los volúmenes de material necesarios para realizar la construcción.

En la industria de la ingeniería civil, una de las áreas más importantes es el de las vías terrestres, y particularmente el proyecto geométrico de carreteras; debido a que representa una importante inversión a nivel nacional tanto en el proyecto, la construcción y la conservación. Las obras de infraestructura definen el nivel de desarrollo de cualquier nación, por lo que es relevante contar con proyectos que cumplan con las necesidades y retos del país.

Las características que definen los proyectos geométricos de carreteras son la velocidad de proyecto, distancias de visibilidad, grado máximo de curvatura, pendientes máximas, longitudes críticas, anchos de corona y de calzada, ampliaciones y sobreelevaciones máximas. Estos son parámetros de diseño y dependen de la clasificación de la carretera.

En México, las carreteras se clasifican de acuerdo con su Tránsito Diario Promedio Anual (TDPA) en tipo A, B, C, D y E; así como por su topografía, la cual puede ser plana, en lomerío o montañosa. En la práctica, las autopistas se diseñan como carreteras tipo A2 o A4, mientras que los caminos secundarios cumplen con parámetros de diseño para carreteras tipo C o D.

Para la realización del proyecto geométrico es necesario contar con estudios previos que determinen la factibilidad de la carretera. Una vez que se ha determinado que una carretera es técnica y económicamente factible, se hacen los levantamientos de campo, entre los que se encuentran la topografía, los estudios de mecánica de suelos, los estudios hidráulicos e hidrológicos, así como la determinación de bancos de tiro y de préstamo de materiales.

El proyecto de carreteras se compone de alineamiento horizontal, alineamiento vertical y seccionamiento transversal. A continuación se definen de forma general cada uno de estos:

• El alineamiento horizontal es el conjunto de tangentes y curvas que definen el eje de trazo del camino. Para que el alineamiento horizontal sea adecuado debe de cumplir con ciertas características de longitudes de tangente, grados de curvatura y distancias a obstáculos.

• El alineamiento vertical es el conjunto de pendientes y curvas verticales que definen el perfil longitudinal del camino. Para que el alineamiento vertical sea adecuado es necesario que cumpla con características de pendientes, longitudes críticas y distancias de visibilidad.

• El seccionamiento transversal es una representación del corte transversal de un camino en el que se aprecian los anchos de corona, los peraltes, obras complementarias y otros detalles. Para que el seccionamiento transversal sea adecuado debe cumplir con ciertas características de sobreanchos y sobreelevaciones máximas, bombeos, taludes de corte y terraplén.

De los análisis y cálculos mencionados se obtienen los siguientes resultados:

• Planta general, en la que se representan el eje de trazo definitivo, las curvas de nivel, los obstáculos, los bancos de nivel y referencias de trazo, así como las características geométricas y cooordenadas de los puntos importantes.

• Perfil longitudinal, en el cual se representa la rasante o subrasante definitiva respecto al terreno existente, en una escala vertical-horizontal exagerada 10:1 generalmente. En este plano se pueden apreciar las cotas de los puntos importantes, los puntos obligados, obras de drenaje, estructuras y cruces.

• Secciones transversales, en las que se representan los terraplenes, cortes y secciones en balcón con detalles de ancho de corona, bombeos, elevación del centro de línea, semianchos de sección y en ocasiones las capas que componen el pavimento, así como las terracerías. Se incluyen las áreas de despalme, corte, terraplén y de capas de pavimento.

• Curva masa, la cual puede estar representada dentro del perfil longitudinal como diagramas de préstamo y desperdicio. En este diagrama se indican los volúmenes de material y las distancias de acarreo.

El proyecto geométrico también se realiza en otro tipo de obras civiles, como son las vías férreas y las líneas de conducción, sin embargo, estas obras lineales tienen diferencias con el proyecto geométrico de carreteras y cada una tiene sus particularidades y parámetros de diseño propios.