NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO
 
CAPÍTULO 5 : DISEÑO GEOMÉTRICO DE INTERSECCIONES
 
Sección 502 : Intersecciones a Desnivel
   
  502.01 GENERALIDADES

En general, una intersección solucionada a diferentes niveles requiere inversiones importantes, por lo que su diseño y construcción deben justificarse por razones como:

Funcionalidad. Ciertas carreteras como autopistas y multicarril, porque tienen limitación de accesos las primeras, o por la categoría y características que les atribuyen los planes viales nacionales, regionales o departamentales, requieren la construcción de intersecciones a desnivel.
 
Capacidad. Si la capacidad es insuficiente en una intersección, una alternativa por considerar, en el estudio de factibilidad, es separar niveles, así haya alternativas posibles a nivel.
 
Seguridad. Puede ser la seguridad, unida a otras razones, uno de los motivos para construir un intercambio vial y no una intersección
 
Factibilidad. Por las elevadas inversiones que implica, en general, la construcción de una intersección a desnivel, es necesario el estudio de factibilidad, en el que debe analizarse, si a ello hubiere lugar, la construcción por etapas.
 

502.02 CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO

(1) Capacidad de las Vías

En la Tabla 502.01 se indica la capacidad de las vías principales y de las vías de enlace en intersecciones a desnivel, expresada en vehículos ligeros equivalentes por hora (VL/hora).

TABLA 502.01
CAPACIDAD DE LAS VÍAS EN INTERSECCIONES A DESNIVEL

 Tipo de Vía
Ancho del Carril
(metros)
Capacidad Práctica por carril (Vl/hora)
Vía Principal
3,5 a 3,65
1500
Vía Secundaria
3,0
1 350
Vía de Enlace
 
1 200

Carril de Deceleración

1 200, siempre y cuando se anuncie
mediante señal informativa ubicada
mucho antes de llegar a la intersección
(200 m).

(2) Flujos emergentes

El flujo máximo que emerge (flujo en el carril más cercano, aguas arriba del punto de entrada, más el flujo proveniente de la vía que conecta a la principal) está comprendido entre 1300 y 2000 vehículos por hora.

Si el flujo que emerge es superior a 2000 vehículos por hora, se debe proveer un carril adicional en la vía principal, más allá del punto de intersección

502.03 DISEÑO EN PLANTA

502.03.01 Sección de Entrecruzamiento

Es aquella zona donde se entrecruzan distintos flujos vehiculares que siguen un mismo sentido de circulación. La longitud y el ancho de la sección de entrecruzamiento determinan la facilidad de maniobra de los vehículos a través del mismo y en consecuencia su capacidad.

La longitud y ancho del tramo de entrecruzamiento determinan la facilidad de maniobra de los vehículos a través del mismo y consecuentemente su capacidad.

El ancho del tramo de entrecruzamiento expresado en carriles, se determina de acuerdo a la siguiente fórmula:


Donde:

N = ancho del tramo de entrecruzamiento en carriles
F1 y F2 = volúmenes de tránsito directo
W1 = volumen mayor que se entrecruza
W2 = volumen menor que se entrecruza
K = factor de influencia de entrecruzamiento
Vs = volumen de servicio correspondiente a la calidad del flujo deseado (Tabla 502.02)

 

TABLA 502.02
VOLÚMENES DE SERVICIO MÁXIMO SEGÚN CALIDAD DE FLUJO

Calidad de Flujo Volumen de Servicio Veh/Hora/Carril
I
2900
II
1900
III
1800
IV
1700
V
1800

 

La calidad de flujo es equivalente a lo que se denomina niveles de servicio en el tratamiento de la capacidad de carreteras con tránsito ininterrumpido; del mismo modo como se definen estos niveles de servicio, también se definen los grados de calidad de flujo. En la siguiente Tabla (502.02A) se presenta la relación entre el nivel de servicio y la calidad de flujos en los tramos de entrecruzamiento.




(a) Según se representa en la Figura 501.01
(b) Operación a capacidad
(c) Volumen máximo equivalente a la calidad de flujo V, pero puede ser mucho más bajo


En la Tabla 502.03 se indica la longitud mínima de la sección de entrecruzamiento correspondiente a una velocidad de entrecruzamiento de 50 Km/h, C = 1700, K = 3, que son los valores mínimos absolutos.


TABLA 502.03
LONGITUD MÍNIMA DE ENTRECRUZAMIENTO
(VE = 50 Kph, C = 1700 VL/hr, K = 3)

Volumen de Entrecruzamiento
= W1 + W2 (VL/hora)
Longitud Mínima de la sección de
entrecruzamiento (m)
1000
75
1500
120
2000
200
2500
290
3000
410
3500
565

En el análisis de secciones de entrecruzamiento se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

  • Cuando N es menor que 3, para un volumen total con un volumen exterior que sobrepase 600 VL/hora, se debe suministrar un carril adicional para el flujo exterior.
  • Cuando N es menor que 4, para un volumen total con dos volúmenes exteriores, ada uno superior a 600 VL/hora, se debe suministrar un carril adicional a cada uno.
  • No se tendrá en cuenta el entrecruzamiento si la distancia en metros entre las vías de entrada y salida es igual o superior a 0.8 veces el volumen horario que se entrecruza.
  • En donde emergen dos vías, el número de carriles más allá del punto de entrada no debe ser menor que la suma de los carriles de las calzadas que emergen menos uno.
  • Más allá del punto de salida el ancho de la calzada principal no se debe reducir en más de un carril.

 
502.03.02 Balance de Carriles

En el estudio de intersecciones a desnivel se debe efectuar un balance de carriles que contemple los siguientes puntos como mínimo:

· La distancia entre puntos de salida sucesivos debe ser al menos la longitud del carril que interviene en el cambio de velocidad y se debe incrementar hasta donde sea necesario para facilitar las maniobras y la señalización.

  • Distancia mínima entre puntos consecutivos de entrada y salida: 180 metros
  • Angulo deseable entre la vía de enlace o secundaria y la calzada de la vía principal: 4 a 5º.
  • Longitud mínima de las narices de entrada y salida: 45 metros.
  • Si después de una punta de salida el ancho de la vía principal se reduce en un carril, la reducción debe hacerse mediante una línea diagonal cuya longitud sea superior a 90 metros, medidos a partir de la nariz de salida.


502.03.03 Carriles de Cambio de Velocidad

Los carriles de cambio de velocidad se deben ubicar en los tramos en donde la vía principal es razonablemente recta y los estándares de nivel y visibilidad son altos. Nunca se deben ubicar en los alineamientos curvos de la vía principal.

En general, se regirán las dimensiones mínimas y recomendaciones según, lo normado en el Tópico 501.08


502.03.04 Vías de Enlace

En la Tabla 502.04 se presentan los criterios correspondientes a velocidad de diseño, ancho de la calzada y pendiente en vías de enlace de intersecciones a desnivel y en las Tablas 502.05, 502.06, 502.07 y 502.08, los valores mínimos para velocidad en ramales, radio de curvatura, parámetro de clotoide y anchos de berma, respectivamente.

Las distancias de visibilidad de parada se deben chequear entre puntos a 1.15 metros por encima de la calzada, a lo largo de líneas a 1.8 metros de ambos bordes de la calzada.


FIGURA 502.01 ... LONGITUD DE ENTRECRUZAMIENTO


TABLA 502.04
VELOVIDAD DE DISEÑO, ANCHO DE CALZADA Y
PENDIENTE EN VIAS DE ENLACE

Descripción Criterio
Velocidad dediseño

* Adecuarla a la demanda de tránsito para lograr una capacidad suficiente y   por homogeneidad se procurará que no sea inferior a ½ de la   correspondiente a la Vía que se procede.

* Si es un enlace, mínimo 25 Km/h.

Ancho

* Mínimo 4,0 metros de calzada.

* Si el volumen de tránsito amerita el suministro de una vía de enlace con dos   carriles, el ancho de la calzada se debe incrementar a 7,30 metros.

Sobreancho * No serán de aplicación los correspondientes a las vías principales y   únicamente para radios menores de 30 metros el ancho de calzada será de   4,50 metros.
Pendiente

* Aconsejable < 5%

* Máxima. 8% cuando el tránsito es liviano.
5% cuando hay porcentaje alto de vehículos pesados.

La Tabla 502.05, muestra las velocidades de diseño de ramales de enlace distinto para cada para de velocidades según el sentido del ramal de enlace; el caso de un ramal de salida, desde una carretera de velocidad mayor hacia otra de velocidad inferior, no es igual al caso inverso.


TABLA 502.05
VELOCIDADES DE DISEÑO EN RAMALES DE ENLACE

V.D.            Carretera    
de Destino
(Kph)
Directos
Entre
Autopistas
Directos
Semidirectos
Lazos
V.D.
Carretera
de Origen
(Kph)
80
100
120
40
60
80
100
120
40
60
80
100
120
40-80
100-120
40
 
 
 
 
30
30
35
40
30
30
35
40
25
30
60
 
 
 
30
35
40
45
50
30
35
40
45
30
35
80
60
35
70
45
50
55
60
40
45
50
35
100
70
80
70
60
40
120
80
90
100
80
70
50

Nota 1: Estos valores son los mínimos deseables. En el caso desde 40 Km/h, a cualquier VD            de la carretera de destino, para cualquier tipo de ramal, se podrá reducir VDR en 5            Km/h., siendo el mínimo 25 Km/h.
Nota 2: Para Velocidades de Diseño de una o ambas vías, que sean intermedias entre los             valores dados, se deberá interpolar.
Nota 3: Si el ramal es de doble sentido, se aplica el valor que corresponda al sentido
            más exigente.


TABLA 502.06
RADIOS MÍNIMOS CON PERALTES MÁXIMOS

VD Ramal (Km/h)
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
80
90
100
ƒ máx %
31
28
25
23
21
19
18
17
16
15
14
13
13
p máx %
8
8
8
8
8
8
8
8
8
7,5
7
6,5
6,5
R mín adoptado
15
20
30
40
55
75
90
120
140
170
240
330
400

 

TABLA 502.07
PARÁMETROS MÍNIMOS DE CLOTOIDES (A mín)

VD Ramal (Km/h)
30
35
40
45
50
55
60
70
80
90
100
R mín (m)
25
35
45
60
75
90
120
170
240
330
400
A mín (m)
20
30
35
40
50
60
70
100
135
160
190


(*) Los valores entre paréntesis corresponden a los mismos anchos de berma cuando no se desea
prever detenciones y se utilizan sardineles.

502.03.05 Espaciamiento entre intersecciones a desnivel

Para la definición del esparcimiento entre intersecciones a desnivel se establecen los siguientes criterios:

Mínimo espaciamiento: 800 metros
 
Espaciamiento ideal: 1.200 metros

502.04 PERFIL LONGITUDINAL

El trazado en elevación de los ramales de un intercambio es similar al de los ramales largos de una intersección, (Figura 502.02).

En la Tabla 502.09 se encuentran los valores mínimos de los parámetros de las curvas verticales, cóncavas y convexas y las longitudes mínimas de dichas curvas. Asimismo, se dan los máximos valores de la pendiente i (+ y -) en ramales. Todo ello en función de la velocidad de diseño.


TABLA 502.09
PARÁMETROS MÍNIMOS ABSOLUTOS PARA EL PERFIL LONGITUDINAL DE
RAMALES

V.D. Ramal
(Km/h)
25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 90 100
Distancia de
Visibilidad de
Parada (m)
20 26 32 39 47 55 65 75 85 95 120 145 175
K Convexo
(m)
300 300 300 400 525 700 1000 1400 1700 2200 3500 5000 7200
K Cóncavo
(m)
250 350 450 600 800 1000 1200 1500 1750 2000 2700 3400 4200
L mínimo (m) 15 20 20 22 25 28 32 35 40 50 60 80 100
Inclinaciones
máximas de
rasante (%)
± 8.0 ± 8.0 ± 8.0 ± 8.0 ± 7.5 ± 7.0 ± 6.5 ± 6.0 ± 6.0 ± 5.5 ± 5.0 ± 4.5 ± 4.0
Nota 1: Los parámetros mínimos recomendables para una V.D. dada son aquéllos correspondientes a la V.D. 10 Km/h superior.
Nota 2: En lugares donde se prevean formaciones de hielo, las pendientes no deberán exceder el 6%
Nota 3: En ramales con V.D. < 40 Km/h, en bajada, se pueden tolerar excepcionalmente pendientes de -10% si no es zona de hielos.
Nota 4: K = L/A, L= Longitud de curva vertical, A= Valor absoluto de la diferencia algebraica de las pendientes.

a = ancho carril vía principal (V.P.)
O = Origen del eje ramal (en este caso, sobre el borde de la calzada de V.P.)
= Proyección de O sobre el eje de la vía principal
p = Peralte del carril de la V.P. contigua al ramal
p1 = Inclinación transversal de la punta (de preferencia igual a p)
p2 = Peralte del ramal (es variable en la zona de transición)
AB = Ancho de la punta en la nariz: distancia entre bordes de calzada a partir del cual el eje longitudinal del ramal se independiza. En este caso: c + b + 0.6 < AB< c + b + 0.9.
= Punto próximo a A dentro de la cuña y sobre el eje del ramal (AA´@ 1 m).
C = Cota
CO = Cota de origen del ramal (Co = C± a · p)
C = Cota del eje de la vía principal en la nariz (en B´)
CB = Cota del borde del carril en la nariz (CB = C ± a · p)
CA = Cota de partida del perfil longitudinal del ramal en su zona independiente (CB ± AB · p1)
C = Cota del puente A´ (Se deduce igual que CA)
i = Pendiente inicial del P.L. del ramal en su zona independiente i = (CA - C)/´ A A

 

FIGURA 502.02..... perfil longitudinal de ramal

502.05 SECCIÓN TRANSVERSAL

502.05.01 Generalidades

Calzada, bermas, cunetas, sardineles y protecciones son los elementos principales que se unen a las condiciones del terreno (taludes de corte y terraplén) para definir las secciones transversales de un ramal. Ocasionalmente pueden aparecer separadores que serán tratados como islas divisorias (Tópico 501.10)

Cunetas y taludes no serán abordados en el presente volumen, los anchos de calzada, bermas y peraltes, han sido expuestos en las Tablas 502.04, 502.08 y 502.06 respectivamente, por ser necesarios para la definición en planta del intercambio.


502.05.02 Transición de Peralte

El desarrollo del peralte debe iniciarse cuando el ramal de giro haya adquirido un ancho mínimo de 0,50 m., de preferencia 1,00 m, en los casos en que existe longitud suficiente para alcanzar el desarrollo total.

En general se deberá seguir las mismas recomendaciones y restricciones dadas en el tópico 402.05 Transición de Peralte para carreteras.


502.05.03 Arista común entre Carretera de Paso y Ramal de giro.

La comodidad del paso desde la carretera al ramal exige la limitación del peralte a elegir, esto se norma en la Tabla 502.10


TABLA 502.10
MÁXIMA DIFERENCIA ALGEBRAICA ENTRE INCLINACIÓN TRANSVERSAL DEL
CARRIL DE LA CARRETERA Y EL PERALTE DEL RAMAL DE GIRO EN SU
ARISTA COMÚN.

Velocidad de diseño en ramal (Kph)
Diferencia Algebraica (Pcarretera -
Pramal) %
25 - 30
5 - 8
40 - 50
5 - 6
>60
4 - 5

502.05.04 Barandas Vehiculares y Barandas para Bicicletas

La altura de la baranda debe medirse a partir de una superficie de referencia que debe ser la parte superior de la superficie de rodadura, la parte superior de la sobrecapa futura si se prevé una repavimentación o la parte superior del sardinel cuando la proyección del sardinel es mayor que 225 mm desde la cara vehicular de la baranda.

Las barandas vehiculares y las partes de tránsito de las barandas combinadas no deben tener una altura menor de 700 mm medida desde la parte superior de la superficie de referencia.

La altura mínima de una baranda usada para proteger ciclistas es 1,40 m, medidos desde la parte superior de la superficie sobre la cual circulan las bicicletas a la parte superior de la baranda.


502.05.05 Espacios libres para pasos inferiores

Las dimensiones mínimas recomendadas para los espacios libres en pasos inferiores, serán:

Altura libre vertical: 5,50 m, para vías principales rurales y urbanas 5,00 m para otras vías, de acuerdo al tópico 304.07.
 
Separación entre estribos o pilares:
 
- Deseable: ancho de calzada más 18 metros.
 
- Mínimo: ancho de calzada más ancho de las bermas más 1,20 metros. En el caso de túneles, el ancho mínimo entre muros para túneles de dos carriles de tránsito   debe ser 9,00 m.
 
Los guardavías u otros elementos deben soportarse independientemente con la cara de tránsito localizado por lo menos a 0,60 m desde la cara del pilar o el estribo.
 
La cara del guardavia u otro elemento debe localizarse por lo menos 0,60 m por fuera de las bermas.
   
 
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