CAPÍTULO 4. 4.1 GENERALIDADES. El trazado en planta de una carretera o calzada se compondrá de la adecuada combinación de los siguientes elementos: alineación recta (o recta), alineación circular (o curva circular) y curva de acuerdo (o curva de transición). En el Anexo 4 se incluyen las distintas combinaciones de elementos curvos que podrán ser utilizadas en los proyectos de carreteras. La combinación de una alineación circular y sus curvas de acuerdo suele denominarse abreviadamente alineación curva (o curva).
El centro de la mediana, si ésta fuera de ancho constante o con variación de ancho aproximadamente simétrica teniendo en cuenta futuras ampliaciones. El borde interior del carril más próximo a la mediana para cada una de las calzadas. El borde interior de la plataforma más próximo a la mediana para cada una de las plataformas. El borde interior del carril más próximo a la mediana con la sección transversal ampliada cuando se prevea un aumento de carriles a costa de la mediana. El borde interior de la plataforma más próximo a la mediana con la sección transversal ampliada cuando se prevea un aumento de carriles a costa de la mediana. El borde interior de la calzada a proyectar en el caso de duplicaciones, teniendo en cuenta futuras ampliaciones. El borde interior de la plataforma a proyectar en el caso de duplicaciones, teniendo en cuenta futuras ampliaciones. El centro de la calzada, sin tener en cuenta eventuales carriles adicionales (centro de la marca vial de separación de sentidos). Cualquiera de los bordes de la calzada (con uno o más carriles).
Rectas y longitudes recomendadas
4.2 RECTAS. La alineación recta es un elemento de trazado que está indicado en carreteras convencionales para obtener suficientes oportunidades de adelantamiento y en cualquier tipo de carretera para adaptarse a condicionamientos externos obligados (infraestructuras existentes, condiciones urbanísticas, terrenos llanos, etc.).
4.2.1 LONGITUDES MÍNIMA Y MÁXIMA. Para que se produzca una acomodación y una adaptación a la conducción, se procurará limitar las longitudes mínimas de las alineaciones rectas. Asimismo para evitar problemas relacionados con el cansancio, los deslumbramientos, los excesos de velocidad, etc., se procurará limitar las longitudes máximas de las alineaciones rectas. Lmin,s = Longitud mínima (m) para trazados en "S" (alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura de sentido contrario). Lmin,o = Longitud mínima (m) para el resto de casos (alineación recta entre alineaciones curvas con radios de curvatura del mismo sentido). Lmax = Longitud máxima (m). Vp = Velocidad de proyecto del tramo (km/h). En la Tabla 4.1 se incluyen los valores de estas longitudes para diferentes valores de la velocidad de proyecto (Vp). Se emplearán alineaciones rectas, en general, en coincidencia con nudos y tramos singulares que así lo justifiquen y, en particular, en terrenos llanos, en valles de configuración recta y por conveniencia de adaptación a otras infraestructuras lineales y además, en carreteras convencionales, en las proximidades de cruces y tramos de detención obligada.
TABLA 4.1. LONGITUDES MÍNIMA Y MÁXIMA RECOMENDABLES EN ALINEACIONES RECTAS. 11 También denominada recta de longitud dependiente. Se considerará que una alineación recta situada entre dos alineaciones curvas (constituidas por las curvas de acuerdo y la curva circular) es de longitud limitada, si la velocidad máxima alcanzable en ella se ve condicionada por la presencia de dichas alineaciones curvas. Si la longitud de la alineación recta fuera superior a la limitada, el conductor del vehículo podrá adoptar la velocidad máxima alcanzable en dicha alineación recta conforme a sus propias preferencias sobre la conducción y las limitaciones de velocidad señalizadas. En la Tabla 4.2 se incluyen los valores máximos de las longitudes de las alineaciones rectas para ser consideradas como recta de longitud limitada. TABLA 4.2. La coordinación entre alineaciones curvas consecutivas, con o sin alineación recta intermedia, sea o no de longitud limitada, se desarrolla en el apartado 4.5. Si la alineación recta es de longitud limitada, no será necesario establecer el bombeo mediante dos planos diferentes (apartado 4.7).
Curvas circulares y curvas de acuerdo
4.3 CURVAS CIRCULARES. 4.3.1 GENERALIDADES. El peralte máximo y el rozamiento transversal máximo movilizado. La visibilidad de parada en toda su longitud.
4.3.2 CARACTERÍSTICAS. Para describir el comportamiento de un vehículo que circula por una curva circular se considera un modelo consistente en establecer su equilibrio transversal como sólido rígido, que recorre dicha curva circular en planta a velocidad constante, prescindiendo del efecto del sistema de suspensión. V = Velocidad de la curva circular (km/h). R = Radio de la circunferencia que define el eje del trazado en planta (m). ft= Coeficiente de rozamiento transversal movilizado. p = Peralte (%).
TABLA 4.3. COEFICIENTE DE ROZAMIENTO TRANSVERSAL MÁXIMO MOVILIZADO. El radio deducido de la expresión anterior constituye el mínimo admisible en el diseño de la curva circular. La utilización sistemática de curvas circulares con radios mínimos se justificará suficientemente. Se adoptará como velocidad específica (Vei) de cada una de las curvas circulares que forman parte de un tramo la correspondiente a la velocidad de proyecto (Vp) de dicho tramo. En la Tabla 4.4 se incluyen los radios mínimos y los peraltes máximos correspondientes a diferentes velocidades proyecto (Vp). TABLA 4.4. RELACIÓN VELOCIDAD DE PROYECTO - RADIO MÍNIMO - PERALTE MÁXIMO. Para radios superiores a los mínimos indicados en la Tabla 4.4 se deberán cumplir los criterios indicados en la Tabla 4.5.
4.3.3 RADIOS Y PERALTES. El peralte (p) en tanto por ciento (%) se establecerá de acuerdo con los criterios indicados en la Tabla 4.5 cuando se utilicen radios superiores al mínimo. TABLA 4.5.
Curvas de acuerdo y clotoides
4.4 CURVAS DE ACUERDO. 4.4.1 FUNCIONES Y UTILIZACIÓN. Las curvas de acuerdo (o curvas de transición) tienen por objeto evitar discontinuidades en la curvatura del trazado, por lo que, en su diseño deberán proporcionar las mismas condiciones de comodidad y seguridad que el resto de los elementos del trazado. Para curvas circulares de radio menor que cinco mil metros (< 5 000 m) en carreteras de los Grupos 1 y 2 y para curvas circulares de radio menor que dos mil quinientos metros (< 2 500 m) en carreteras del Grupo 3, será necesario utilizar curvas de acuerdo, mientras que para curvas circulares de radios mayores o iguales que los indicados no será necesario utilizarlas. Las excepciones para ángulos de giro Ω pequeños se incluyen en el epígrafe 4.4.8.
4.4.2 FORMA Y CARACTERÍSTICAS. R = Radio de curvatura en un punto cualquiera. L = Longitud de la curva entre su punto de inflexión y el punto de radio. A = Parámetro de la clotoide, característico de la misma. Ro= Radio de la curva circular contigua. Lo = Longitud total de la curva de acuerdo. ΔRo = Retranqueo de la curva circular. Xo, Yo = Coordenadas del punto de unión de la clotoide y de la curva circular, referidas a la tangente y normal a la clotoide en su punto de inflexión. Xm, Ym = Coordenadas del centro de la curva circular (retranqueada) respecto a los mismos ejes. αL = Ángulo de desviación que forma la alineación recta del trazado con la tangente en un punto de la clotoide. αLo = Ángulo de desviación en el punto de tangencia con la curva circular. Ω = Ángulo entre las rectas tangentes a dos clotoides consecutivas en sus puntos de inflexión. V = Vértice, punto de intersección de las rectas tangentes a dos clotoides consecutivas en sus puntos de inflexión. T = Tangente, distancia entre el vértice y el punto de inflexión de una clotoide. B = Bisectriz, distancia entre el vértice y la curva circular. FIGURA 4.1. CURVA DE ACUERDO.
4.4.3 PARÁMETRO Y LONGITUD MÍNIMOS. La longitud de una curva de acuerdo y consecuentemente el parámetro correspondiente serán los mayores que cumplan las limitaciones que se indican en los epígrafes 4.4.3.1, 4.4.3.2 y 4.4.3.3. 4.4.3.1 LIMITACIÓN DE LA VARIACIÓN DE LA ACELERACIÓN CENTRÍFUGA EN EL PLANO HORIZONTAL. V = Velocidad específica de la curva circular asociada de radio menor (km/h). J = Variación de la aceleración centrífuga (m/s3). R1 = Radio de la curva circular asociada de radio mayor (m). R0 = Radio de la curva circular asociada de radio menor (m). P1 = Peralte, con su signo, de la curva circular asociada de radio mayor (%). P0 = Peralte, con su signo, de la curva circular asociada de radio menor (%). A efectos prácticos, se adoptarán para J los valores indicados en la Tabla 4.6, debiendo sólo utilizarse los valores de Jmax cuando suponga un menor coste tal, que justifique suficientemente esta restricción en el trazado, aunque conlleve una disminución de la comodidad. TABLA 4.6.
4.4.3.2 LIMITACIÓN POR TRANSICIÓN DEL PERALTE. La variación longitudinal de la pendiente transversal ∇ip (gradiente de la pendiente transversal) en la transición del peralte (apartado 4.7) deberá limitarse por razones de comodidad en la conducción. ∇ip = Gradiente de la pendiente transversal del borde que experimenta la mayor variación longitudinal de la calzada respecto al eje de la misma (%). Vp= Velocidad de proyecto (km/h). Lmin = Longitud mínima de transición del peralte (m). pf = Peralte final con su signo (%). pi = Peralte inicial con su signo al inicio de la clotoide (%). B= Distancia del borde de la calzada al eje de giro del peralte (m).
4.4.3.3 LIMITACIONES POR CONDICIONES DE PERCEPCIÓN VISUAL. La variación de acimut entre los extremos de la clotoide sea mayor o igual que un dieciochoavo de radián ( ≥ 1/18 radianes). El retranqueo de la curva circular sea mayor o igual que cincuenta centímetros ( ≥ 50 cm). Lmin = Longitud (m). R0 = Radio de la curva circular (m). Para valores de R0 mayores o iguales que novecientos setenta y dos metros ( ≥ 972 m) es aplicable la primera condición y para valores de R0 menores que novecientos setenta y dos metros (< 972 m) es aplicable la segunda condición. Se procurará, además, que la variación de acimut entre los extremos de la clotoide sea mayor o igual que la quinta parte del ángulo total de giro (Ω) entre las alineaciones rectas consecutivas en que se inserta la clotoide (Figura 4.1). Lmin = Longitud (m). R0 = Radio de la curva circular (m). Ω = Ángulo de giro entre alineaciones rectas (gon). Las Figuras 4.2, 4.3 y 4.4 muestran de forma gráfica, para los Grupos 1, 2 y 3, el resultado de las citadas limitaciones.
4.4.4 LONGITUDES MÁXIMAS. Se procurará no aumentar las longitudes y parámetros mínimos de las curvas de acuerdo obtenidos en el epígrafe 4.4.3, salvo expresa justificación en contrario. La longitud máxima de una curva de acuerdo (clotoide) no será superior a una vez y media ( no > 1,5) su longitud mínima.
4.4.5 DESARROLLO MÍNIMO. El desarrollo mínimo de la curva correspondiente a la combinación básica Tipo I (constituida por una curva circular con sus correspondientes curvas de acuerdo, Anexo 4) se corresponderá, en general, con una variación de acimut entre sus extremos (ángulo Ω en la Figura 4.1) mayor o igual que veinte gonios (≥ 20 gon), pudiendo aceptarse valores entre veinte gonios (20 gon) y seis gonios (6 gon). Excepcionalmente podrán admitirse valores menores que seis gonios (< 6 gon) mediante la utilización de curvas Tipo III (epígrafe 4.4.8).
4.4.6 SIMETRÍA. Las curvas de acuerdo (clotoides) contiguas a una curva circular en el tronco de una carretera (mayoritariamente en los Grupos 1 y 2) deberán ser simétricas, salvo justificación técnica en contrario.
4.4.7 CLOTOIDES DE VÉRTICE Y OTRAS ALINEACIONES. Las clotoides de vértice (curva Tipo II, Anexo 4) que no tienen curva circular intermedia no se utilizarán, en general y salvo justificación en contrario, en el tronco de las carreteras. En ramales de enlace, en vías de giro y en las carreteras del Grupo 3 con velocidades inferiores, podrán utilizarse otros tipos de alineaciones curvas (Anexo 4).
4.4.8 ÁNGULOS DE GIRO PEQUEÑOS. Dc = Desarrollo de la curva (m). Ω = Ángulo entre las alineaciones rectas (gon).
4.5 COORDINACIÓN ENTRE ALINEACIONES CURVAS CONSECUTIVAS. Cuando se unan dos alineaciones curvas consecutivas (constituida cada una por una curva circular con sus correspondientes curvas de acuerdo) sin alineación recta intermedia o con una recta de longitud limitada (epígrafe 4.2.2), la relación de radios de las curvas circulares no sobrepasará los valores obtenidos a partir de las expresiones de la Tabla 4.7 representadas en la Figura 4.5. TABLA 4.7. 12 En este modelo se considera que el usuario no percibe de igual manera el paso de un radio inferior a uno superior que la situación inversa. Carreteras del Grupo 1. Mayor o equal que el radio mínimo asociado a la velocidad de proyecto (Vp). Carreteras del Grupo 2. Mayor o igual que setecientos metros (≥ 700 m). Carreteras del Grupo 3. Mayor o igual que el doble del radio mínimo asociado a la velocidad de proyecto (Vp). El radio mínimo asociado a una determinada velocidad de proyecto (Vp) se indica en la Tabla 4.4. FIGURA 4.5. INTERMEDIA O CON RECTA DE LONGITUD LIMITADA.
Consistencia del trazado en carreteras convencionales
4.6 CONSISTENCIA DEL TRAZADO EN PLANTA EN CARRETERAS CONVENCIONALES. En el proyecto de una carretera convencional se realizará un estudio de la consistencia de su trazado en planta. Vp = Velocidad de proyecto del tramo (km/h). V85 = Velocidad operativa característica (km/h) del elemento, representada por el percentil 85 de la distribución de velocidades temporales observadas en servicio. En fase de proyecto, las velocidades operativas características deberán ser objeto de una justificada estimación. Estos criterios se consideran aplicables cuando la velocidad de proyecto (Vp) sea inferior a cien kilómetros por hora (< 100 km/h). Para aplicar las expresiones anteriores, y para cada elemento de trazado, la velocidad operativa característica se evaluará en la sección de la vía donde se alcance su valor máximo. En rectas de longitud no limitada o en alineaciones circulares de radios elevados, la velocidad operativa característica puede ser superior a la velocidad de proyecto (Vp), considerándose aceptable en este caso una diferencia de hasta treinta kilómetros por hora ( ≤ 30 km/h). De forma complementaria, se podrá realizar una evaluación de la consistencia en fase de proyecto a partir del concepto de tasa de cambio de curvatura de un elemento (CCRi) o grupo de elementos del trazado.
Bombeo y peralte
4.7 BOMBEO Y PERALTE. Se define como bombeo la inclinación transversal de la plataforma o plataformas de una carretera en los tramos en recta para evacuar el agua hacia el exterior. El valor habitual del bombeo se corresponde con una inclinación transversal mínima del dos por ciento ( ≥ 2 %) con las matizaciones indicadas en el epígrafe 7.3.3. Se define como peralte la inclinación transversal de la plataforma o plataformas que conforman una carretera en los tramos en curva (curva circular con clotoides) que se dispone para contrarrestar la aceleración centrífuga no c...
