1

1. CAMINOS I
Ing Hugo Casso Valdivia
OBJETIVO :
QUE AL TERMINO DE LA SESION SE
TENGA CONOCIMIENTO DE LAS
DIFERENTES PARTICULARIDADES DE LA
SECCION TRASVERSAL EN CAMINOS I

2. Sección Transversal
Es la representación del terreno y plataforma tomada en un punto del
eje de la carretera, perpendicular al eje.
Factores:
Ancho zona del camino (a) ó derecho de vía: es el ancho total
comprende: - Explanaciones
- Faja de rodadura
- Todas las obras accesorias (cunetas, obras de tierra, desagüe
y
consolidación)
Ancho de explanación (b) es el ancho total que debe tener obras de
tierra por construir.
Ancho de rodadura ( c ) es el ancho faja de trafico y esta formada
de materiales especiales para resistir la rodadura.
Estos anchos son mayores a medida que mayor es la importancia de la
carretera y el volumen tráfico.
Ver fig .
Elementos de la sección transversal ver Fig.
Superficie rodadura Subbase
Rasante Subrasante
Afirmado o base Talud

3. FACTORES

4. Elementos de la sección trasversal

5. Secciones típicas

6. Secciones
típicas

7. Secciones típicas ver fig.
En el diseño de la sección transversal hay que tomar en cuenta algunas
consideraciones que determinan las dimensiones de sus elementos:
•El Factor económico del costo de la obra: la representación
económica del ancho del camino es muy grande, si tenemos en cuenta
que el aumento del ancho ha de hacerse siempre por el total que
corresponde a una vía completa de circulación, ya que hacerlo con
dimensiones menores nada resuelve en la practica.
• El factor económico de la explotación de la vía: la determinación del
ancho preciso por vía de circulación depende de las dimensiones de los
vehículos y de su velocidad. Las Normas Peruanas fijan las dimensiones
máximas permisibles, es con ellas que tenemos que proyectar nuestras
carreteras.
• El ancho de la superficie de rodadura y los problemas de tránsito: El
diseño del ancho de la superficie de rodadura se hace con criterio
económico y según el tipo de vía (ver Fig.). El ancho de una superficie de
rodadura con 02 vías, esta formado por el ancho de los vehículos
propiamente dichos, mas los anchos “a” y “c” de las zonas que quedan
hasta el sardinel y “b” entre las vías de circulación. Para cada vía se
tomara el ancho del vehículo de mayores dimensiones que ha de transitar
por ella. Las velocidades altas exigirán mayores dimensiones
suplementarias. Los anchos a, b y c, dependen de la naturaleza del
vehículo y de la velocidad de marcha.

8. Ancho superficie de rodadura y problemas de transito

9. Las dimensiones de la superficie se fijan en la tabla:
Clase
Topografía
Plana Ondulada Accidentada
1ª 6.60 6.60 6.00
2ª 6.00 6.00 5.50
3ª 3.00 3.00 3.00
4ª 3.00 3.00 3.00
Los anchos de carreteras de 1ª y 2ª clase son para dos vías y las de 3ª y 4ª
para una vía.
El ancho “b” debe ser como mínimo 0.60 m. Las Normas Peruanas
especifican un ancho de 3.30 m por cada vía de circulación para carreteras
de 1ª clase habiéndose adoptado por razones de seguridad, un ancho mayor
que el fijado en el Congreso de Washington.

10. El derecho de vía: Para el estudio y proyecto de caminos en el Perú,
las normas establecen como ancho de derecho de vía.
Para carretera 1ª y 2ª clase : 20 m 10 m a cada lado del eje.
Para carretera 3ª Clase : 16 m 8m a cada lado del eje.
Para carretera 4ª Clase : 12 m 6m a cada lado del eje.
Hay sin embargo la tendencia a aumentar estos anchos, así a
determinadas carreteras se les ha fijado mayores derechos de vía, por
ejemplo en la carretera de Lima – Ancón es de 50 m y en todo el resto
de la carretera Panamericana es de 40 mts. En la Selva y en los
terrenos de propiedad fiscal el derecho de vía será de 50 mts para
cualquier clase de carreteras.
Las bermas y sardineles: El sardinel es el encintado a cada lado
del firme de un camino y que sirve para sostener lateralmente el firme y
evitar cargas al actuar en los bordes del firme puedan producir rotura. Las
dimensiones aproximadas son 0.15 a 0.20 mts de ancho por 0.30 a 0.40
mts de profundidad Ver fig.
Bermas o espaldones a las fajas de ancho variable del terreno que
están a ambos lados de la pista de rodadura. El objeto es proteger los
bordes del pavimento de su destrucción conteniéndolo lateralmente. Estas
bermas sirvan también para el transito de peatones y pueden servir de
base para futuros ensanches.

11. Berma y sardinel

12. Las bermas tienen la misma inclinación transversal de la
carretera y se construye con firmes de resistencia inferior a los del
firme del camino, las Normas Peruanas establecen:
CLASE DE
CARRETERA
BERMAS
TOPOGRAFIA
PLANA ONDULADA ACCIDENTADA
1ª 1.00 1.00 0.50
2ª 0.75 0.75 0.50
3ª 0.50 0.50 0.50
4ª 0.00 0.00 0.00
Manual de diseño geométrico de carreteras DG – 2001 : 0.50 - 2.50 mts

13. El bombeo: Es la inclinación de la faja de rodadura desde el eje
hacia los costados, sirve para eliminar el agua que cae hacia las
cunetas.
El perfil del firme en recta, sin separación de transito tiene un punto alto
en su eje y pendiente hacia ambos lados, esa pendiente varia de 1 a
3% según la clase de firme, sirve para eliminar el agua que cae a la
calzada hacia las cunetas, no es conveniente para el transito una
pendiente transversal excesiva para los vehículos que adelantan. En
recta pueden tomar los siguientes limites:
Firme de concreto 1 a 1.5 %
Asfaltos lisos 1.5 a 2 %
Tierra, superficie asfáltica 2 a 2.5 %
Adoquinados 2.5 a 3 %
Las Normas Peruanas dan un solo tipo de bombeo que es de 2%. La
sección transversal del firme puede ser un diedro que tiene por arista el
eje del camino, generalmente se usan un arco de circulo cuya flecha
corresponde a la pendiente transversal elegida.
Las cunetas: Son canales longitudinales que sirven para recoger y
eliminar rápidamente el agua que cae sobre firme, y que va a ellas
debido a su pendiente transversal.

14. Cunetas

15. La cuneta debe cumplir su misión de recojo y eliminación rápida de
las aguas del firme, sin constituir un peligro para la circulación. Las
cunetas tienen sección trapezoidal o triangular, esta ultima se
recomienda de preferencia, ya que si algún carro resbalase dentro de
ella, se desplazara suavemente, sin embargo en las trapezoidales
constituye una verdadera zanja en la que el vehículo puede caer.
Al pie de terraplenes se emplean cunetas de defensa que impiden la
destrucción de su base igualmente cuando los puntos altos de los
cortes son erosionables se ubican en la parte superior.
Las cunetas deben tener desagües en puntos adecuados del trazado
lo mas próximos posible, para evitar la excesiva acumulación de
agua convirtiéndose en acequia, pudiendo humedecer el firme. Las
Normas Peruanas establecen que las cunetas serán de sección triangular
y de las dimensiones mínimas, se establece:
ZONA PROFUNDIDAD ANCHO
Seca 0.20 0.50
Sierra, regiones
lluviosas.
0.30 0.50
Regiones muy lluviosas
y Selva
0.50 1.00

16. Pendientes mínimas 0.2% para cunetas revestidas
0.5% para cunetas sin revestir
El ancho se mide desde el borde de la berma a la vertical del
vértice bajo, el talud exterior será el correspondiente al de corte. En las
secciones de suelos deleznables en zonas lluviosas, los taludes de las
cunetas serán de inclinación transversal no menor 1:3. En la Selva
cuando los suelos sean deleznables el ancho será de 3m. La cuneta
del borde en corte cerrado se podrá reducir hasta 1 m.
Taludes: Inclinación dada a los lados de un camino con el
propósito de proporcionar estabilidad. en todo camino existen cortes
y rellenos los que terminaran en taludes cuya inclinación depende de
que se trate de corte o de relleno y de la naturaleza del terreno. En
la construcción de toda carretera debe dársele el talud necesario, a fin
de evitar derrumbes que traen consigo el aumento del costo de la
carretera, obstruyen las cunetas y obras de drenaje y por consiguiente
son un obstáculo para el transito. Los taludes que figuran en la Normas
Peruanas admitidos para las diferentes clases de materiales:

17. Taludes - muros

18. TERRENO
CORTES
VERTICAL HORIZONTAL
Roca o conglomerado
cementado
10 1
Conglomerado 3 1
Tierra compactada 2 1
Tierra suelta 1 1
Arena 1 1 y ½
Relleno para enrocados 1 1
Otros materiales 1 1 ½
Las Normas también especifican lo sgte:
Cuando las necesidades de visibilidad lo impongan se ampliaran
los cortes, pudiendo dejarse banquetas hasta 1.30 mts de alto.
En las regiones de medados, los rellenos de 1 a 3 mts llevaran
taludes de 1:3.
Para reducir la acción erosiva de las aguas superficiales, en los
taludes se proveerán cunetas de coronación y sembrío de
gramíneas u otras especies vegetales, aparentes para mantener en
el sitio el terreno.

19. El talud de relleno en un corte a media ladera o en relleno completo
hacia el exterior se prolonga, en general, hasta su intersección con el
terreno natural, cuando este tiene una gran pendiente el material de
relleno no se contiene y resbala cuesta abajo, por lo que se hace
necesaria la construcción de un muro de sostenimiento. Ver fig .
En nuestro medio se usa mucho el muro seco que son piedras
acomodadas que trabajan por gravedad se usa generalmente hasta
de 4 m de altura con 1:5 de pendiente. Los muros mencionados se
pueden usar de 2 maneras: ya sea que su coronación esté al nivel
de la rasante entonces se llama muro de sostenimiento, o su
coronación está bajo el nivel de la rasante conteniendo la base de
los materiales de terraplén, entonces recibe el nombre de muro de
contención.
El sobreancho en las curvas: La sección estudiada y diseñada
para una tangente es imprescindible aumentarla en una curva tanto
en la parte exterior como en la parte interior, si es que quiere
conservar la misma capacidad de circulación.

20. Exteriormente por razón del sobreancho e interiormente para
respetar la visibilidad. Ver fig calculo de formula.
En la Normas Peruanas el sobreancho se ha hecho mediante la
formula americana de la ASHTO propuesta por VOHELL:
Sa = n ( R² - l²)½ + V para 02 vías
10 ( R )½
Sa = R - ( R² - l²)½ para 01 vía
Donde:
Sa = Sobreancho
n = Número de vías
R = Radio de curva
V = Velocidad directriz
l = Distancia entre ejes fijada en 6 mts.

21. Sobreancho

23. Para carreteras de 4ª Clase no es necesario sobreancho. En las
carreteras de 1ª Clase el sobreancho se dará por medias partes en
los lados interior y exterior de las curvas y para las de 2ª y 3ª clase
se dará íntegramente en el lado interior. El sobreancho seguirá el
peralte del resto de la plataforma. En las curvas con transiciones, el
sobreancho se tomará con su valor total en la parte circular
reduciéndose linealmente a lo largo de la curva de transición. En la
curvas sin transición, el sobreancho morirá sobre las tangentes en
la longitud fijada para alcanzar el peralte.
Para el proyecto del sobreancho en una curva sin transiciones, se
sigue:
Sobreancho mitad en el lado interior y mitad en el lado exterior de
la curva: En este caso una vez calculado el sobreancho, se dibuja la
curva con las tangentes de la longitud de la rampa del peralte,
luego se marca en la bisectriz del ángulo en el centro, los valores
del 1/2 sobreancho al lado exterior y el lado interior y con el mismo
centro de la curva se trazan dos arcos de círculo concéntricos a la
distancia ½ sobreancho marcados. Dichos arcos terminan en las
prolongaciones de los radios que pasan por el PC y el PT de la curva.
De estos puntos se trazan rectas hasta la terminación de la rampa del
peralte. Ver fig.

24. Sobreancho al lado interior de la curva: En este caso se
toma el valor integro del sobreancho al lado interior de la curva y
se traza un arco concéntrico a esa distancia, hasta encontrar los
radios que pasan por el PC y el PT de la curva. De estos puntos se
trazan rectas hasta el punto de terminación de las rampas del peralte.
Ver fig.
Desarrollo del peralte: El valor del peralte bajo el criterio de
seguridad ante el deslizamiento esta dado por:
P = V² - f
127R
Donde:
P = Peralte máximo asociado a V
V = Velocidad directriz
R = Radio mínimo
f = Coeficiente de fricción lateral

25. Condiciones para el desarrollo del peralte
Proporción del peralte a desarrollar en tangente: El
desarrollo de una parte del peralte en la tangente y otra en la curva se
da, porque en la parte de la tangente vecina a la curva, el conductor
recorre una trayectoria circular que no hace demasiado incomoda una
inclinación transversal mayor que el 2% (bombeo), y porque en la
parte de la curva vecina a la tangente, el vehículo describe un circulo
de radio mayor que el de diseño. En ciertas oportunidades, sin
embargo, el tránsito en sentido contrario puede restringir la libertad para
desarrollar ésta maniobra y por tanto el peralte a desarrollar en tangente,
debe alcanzar a un mínimo que no incremente peligrosamente el
coeficiente de fricción transversal a utilizar en el sector inicial de la curva.
Desarrollo de peralte entre curvas sucesivas: En general el
cumplimiento de la recomendación de la tabla para velocidades de
diseño mayores a 60 km /h, provee una longitud en tangente suficiente
para efectuar transiciones de peralte. En caminos con velocidad de
diseño inferiores y curvas sucesivas de peralte muy diferentes, puede
llegar a ser necesario mantener la calzada en el tramo recto con una
inclinación transversal constante, que en lo posible no deberá
sobrepasar el 3.5%.

26. Peralte mínimo: Si el coeficiente F rebasase el coeficiente de
resistencia de deslizamiento (u), el vehículo se deslizará y podrá
sufrir un accidente, sin llegar a este extremo, la mayoría de los
conductores y los vehículos articulados experimentan dificultades
si f > 0.25, lo que lleva a definir la máxima velocidad a la que una
curva de radio R y peralte p dados puede ser recorrida sin riesgo de
accidente (con f = 0.25).
Cuando la velocidad es inferior a la que equilibra exactamente la
fuerza centrifuga f resulta negativo, es decir; el vehículo lento tiende
a deslizarse hacia el interior de la curva y para corregirlo, el
conductor debe girar el volante hacia el exterior de ésta. Para que ésta
maniobra no resulte poco natural, el valor absoluto de esa f
negativa no debe rebasar el que resulta habitual al conducir en una
alineación recta (bombeo = 2%), lo que lleva a definir un peralte
mínimo asociado a una velocidad mínima con f = 0.02 según la
fórmula antes indicada.

27. Zonas de estacionamiento y de parada – Plazoletas:
En la carretera es muy importante que existan zonas de
estacionamiento o de parada y plazoletas de volteo o de cruce,
ya que al estacionar en la calzada trae consigo innumerables
accidentes y como no es posible explanar a lo largo de toda la
vía una zona de parada, lo que traería un aumento enorme en el
costo ya que de existir una faja de 1.50 a 2.00 mts de ancho a lo
largo de la vía. Entonces se recurre a proyectar zonas de
parada cada 2 ó 3 km en los lugares en que la explanación
no sea costosa. La longitud debe ser de 7.50 como mínimo su
ancho de 2 ó 3 mts y su pavimentación inferior a la del camino.
En las carreteras de una vía, se hace necesario la ejecución de
zonas ensanchadas como condición indispensable para el tránsito,
ubicándose lo que se llama las Plazoletas de cruce las que
se colocarán a intervalo variables, siendo norma en el Perú que
éstas estén cada 500 mts con un ancho mínimo de mts y
una longitud mínima de 15 mts sirviendo al mismo para voltear.

28. Problemas de transito capacidad de transito de un
camino: El incremento formidable del transito en los caminos y la gran
cantidad de problemas que este trae consigo, ha llevado a la necesidad
de crear una técnica especial llamada Ingeniería de transito, ocupada
de estudiar la circulación de los vehículos. La prevención de
accidentes, comodidad del transito, etc. Bajo este efecto un factor
importante se llama Capacidad de transito, que es el numero de
vehículos que puede pasar en una hora por un punto determinado
de un camino, sin que la densidad del transito sea tan grande, que
ocasiones molestias e incomodidad del transito, tales como la modalidad
de manejo, velocidades, clases de vehículos, etc. La formula es:
C = 5.280 V
S
Donde:
C = capacidad de una vía de circulación en vehículos por hora.
V = velocidad en millas por hora.
S = distancia en pies de centro a centro de los vehículos.
Numero de vías de circulación: generalmente las carreteras
deben construirse de numero par de vías de circulación tales como
dos, cuatro. Numero es aconsejable el empleo de vías impares.

29. COMPETENCIAS REFERENCIALES
DE Mc CAULEY
SER UNA PERSONA DE MUCHOS RECURSOS: SABER
ADAPTARSE A LOS CAMBIOS Y SITUACIONES AMBIGUAS, SER
CAPAZ DE PENSAR ESTRATÉGICAMENTE Y PODER TOMAR
DECISIONES CORRECTAS EN SITUACIONES DE MUCHA
PRESIÓN; LIDERAR SISTEMAS DE TRABAJO COMPLEJOS Y
ADOPTAR CONDUCTAS FLEXIBLES EN LA SOLUCIÓN DE
PROBLEMAS; CAPACIDAD DE TRABAJO CON LOS SUPERIORES
EN PROBLEMAS COMPLEJOS DE GESTIÓN.