¿Cómo diseñar una Carretera? – Ejemplo de Diseño de Carreteras

Este documento reúne los principales parámetros y procesos en el Diseño Geométrico de Vías que un
estudiante de un curso de vías debe conocer, el texto se debe desarrollar de manera individual por cada uno de los estudiantes del respectivo curso con la orientación, seguimiento, control y evaluación del Docente encargado; quien debe presentar los conceptos y explicaciones necesarias en el aula de clase. En cada capítulo se formulan ejercicios con datos tomados en campo, para que cada estudiante realice los cálculos y planos pertinentes de manera lógica y ordenada de cada una de las fases de diseño y localización de un proyecto vial; Para lo cual se determinan 9 capítulos: Línea de Ceros y Trazado Preliminar, Levantamiento Topográfico y Traslado de Cota, Diseño Geométrico Horizontal, Sobreancho, Ecuación de Empalme, Diseño Vertical, Peralte, Cartera de Rasante y Cubicación.
Para cada ejercicio se presentan los parámetros, fórmulas y especificaciones determinadas para este tipo de proyectos dentro del territorio Nacional de Colombia; basado en el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS).
Para garantizar el desarrollo individual de los ejercicios, los datos iniciales de todos los ejercicios están encadenados al numero de documento de identidad de cada estudiante, con el número correspondiente a cada letra se deben completar los datos iniciales de cada uno de los ejercicios.

Tabla de Contenido

Introducción

  1. Especificaciones del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del Instituto Nacional de Vías INVIAS
    1.1 Tablas
    1.2 Especificaciones para el proyecto
  2. Línea de Ceros y Alineamiento Preliminar
    2.1 Definición:
    2.2. Dibujo
    2.3. Datos de Campo de la línea de ceros
    2.4. Cálculo de Coordenadas Arbitrarias del Trazado
    2.5. Alineamiento Preliminar
  3. Levantamiento Topográfico
    3.1 Cartera de Campo
    3.2 Cálculo de la Poligonal
    3.3 Cálculo de los detalles
    3.4 Plano
  4. Diseño Geométrico Horizontal
    4.1 Coordenadas de los PI
    4.2 Curva Circular Simple
    4.2.1 Dibujo y Elementos
    4.2.2 Determinación del Delta (de acuerdo a las coordenadas del lo respectivos PIs
    4.2.3 Elementos Geométricos
    4.2.4 Abscisas, Azimutes y Coordenadas
    4.2.5 Localización por Deflexiones desde el PC
    4.2.6 Localización por Deflexiones desde el PT
    4.2.7 Localización por Deflexiones desde el PI
    4.2.8 Localización por Coordenadas Cartesianas
    4.2.9 Localización por Coordenadas Planas
    4.2.10 Plano
    4.3 Curva Circular Compuesta de 2 Radios
    4.3.1 Dibujo y Elementos
    4.3.2 Elementos Geométricos
    4.3.3 Cálculo de Abscisas
    4.3.4 Cálculo de Coordenadas
    4.3.5 Localización por deflexiones PC2 – PCC
    4.3.6 Localización por deflexiones PCC – PT2
    4.3.7 Localización por Coordenadas Planas PC2 – PCC
    4.3.8 Localización por Coordenadas Planas PCC – PT2
    4.3.9 Plano
    4.4 Curva Espiral
    4.4.1 Dibujo y Datos
    4.4.2 Datos de Entrada
    4.4.3 Longitud mínima de la Espiral
    4.4.4 Longitud mínima de la Curva Osculadora
    4.4.5 Elementos Geométricos
    4.4.6 Cálculo de Abscisas
    4.4.7 Localización por deflexiones Espiral de Entrada
    4.4.8 Localización por Deflexiones de la Curva Circular
    4.4.9 Localización por deflexiones Espiral de Salida
    4.4.10 Localización por Coordenadas Cartesianas Espiral de Entrada
    4.4.11 Localización por Coordenadas Cartesianas Espiral de Salida
    4.4.12 Localización por Coordenadas Planas Espiral de Entrada
    4.4.13 Localización por Coordenadas Planas de la Curva Circular
    4.4.14 Localización por Coordenadas Planas Espiral de Salida
    4.4.15 Plano
  5. Sobreancho
    5.1 Definición
    5.1.1 Dibujo y Datos
    5.2 Sobreancho en Curva Simple
    5.2.1 Datos de Entrada
    5.2.2 Sobreancho máximo y Transición
    5.2.3 Desarrollo del Sobreancho
    5.3 Sobreancho en Curva Compuesta
    5.3.1 Datos de Entrada
    5.3.2 Sobreancho máximo y Transición
    5.3.3 Desarrollo del Sobreancho
    5.4. Sobreancho en Curva Espiral
    5.4.1 Datos de Entrada
    5.4.2 Sobreancho máximo y Transición
    5.4.3 Desarrollo del Sobreancho
    5.4.4 Plano
  6. Nivelación del Eje
    Traslado de Cota
    Nivelación del eje (con las cotas ajustadas de los cambios)
    Plano perfil
  7. Diseño Vertical
    7.1 Normas
    7.2 Abscisas de los puntos principales
    7.3 Diseño de la Rasante
    7.4 Longitud de las Curvas Verticales
    7.4.1 Curvas Convexas
    7.4.2 Curvas Cóncavas
    7.5 Corrección de las Curvas Verticales
    7.5.1 Curva vertical convexa simétrica
    7.5.2 Curva vertical cóncava simétrica
    7.5.3 Curva vertical cóncava asimétrica
    7.6 Plano de Diseño
  8. Peralte
    8.1 Definición
    8.2 Peralte en Curvas Circulares Simples
    8.3 Peralte en Curvas Circulares Compuestas
    8.3.1 Datos de Entrada
    8.3.2 Elementos Geométricos
    8.4 Peralte en Curvas Espirales
  9. Cartera de Rasante
  10. Cubicación
    10.1 Definición:
    10.2 Secciones Transversales
    10.3 Cartera de Chaflanes
    10.4 Cálculo de Área de las Secciones
    10.5 Cálculo de Volúmenes
    9.8 Diagrama de Masas
    10.6 Planos
  11. Bibliografía

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